２００７年五大突破性技術(shù)

從下一代CPU架構(gòu)到高性能個人區(qū)域網(wǎng)，我們遴選出5個2007年距離我們最近、最為熱門的技術(shù)發(fā)展趨勢。

革命性的技術(shù)似乎總是層出不窮，但我們不希望只是坐在那里一味談?wù)撍鼈儭?/p>

幾乎每個月都會有新的技術(shù)誕生，這些技術(shù)擁有改變一切的潛力。技術(shù)專家和分析師們變得異常興奮，人人彈冠相慶。兩年后，我們?nèi)钥赡茉谡務(wù)撃稠椉夹g(shù)的前景，盡管它還沒有什么出眾的表現(xiàn)。

正是由于這個原因，當(dāng)我們關(guān)注在2007年里可能對計算領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響的核心技術(shù)時，特別留意了這些高新技術(shù)需要多久才能在企業(yè)級或個人層面上供用戶使用，結(jié)果就得到了下面這5項具有突破潛力的新技術(shù)名單。

Ruby on Rails

在公司W(wǎng)eb開發(fā)團(tuán)隊的某些成員那里，你很可能已經(jīng)聽說過“Ruby on Rails”了。

“Ruby on Rails”（也叫RoR和Rails）是一種用Ruby編寫的Web應(yīng)用框架。Ruby是一種以其規(guī)范的語法而聞名的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。于2004年推出的RoR是個開源項目，它最初作為Web開發(fā)公司37signals LLC設(shè)計的一種項目管理工具的基礎(chǔ)。它在Linux、Windows和Macintosh之間移植很容易，因此能夠?qū)eb開發(fā)團(tuán)隊建設(shè)和維護(hù)企業(yè)網(wǎng)站和應(yīng)用的速度產(chǎn)生很大影響。

憑借相同的部件設(shè)計理念和開發(fā)環(huán)境，Rails為開發(fā)人員在開發(fā)基于數(shù)據(jù)庫的Web應(yīng)用時提供了一些關(guān)鍵的代碼級優(yōu)勢。其關(guān)鍵原則之一，就是強(qiáng)調(diào)避免冗余性和遵循Rails協(xié)定，利用更少的代碼進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。這意味著更好的性能以及減少開發(fā)時間。

例如，“Ruby on Rails”網(wǎng)站提供在5分鐘內(nèi)為Flickr創(chuàng)建基于Web的搜索引擎，或者在15分鐘內(nèi)構(gòu)建完整的Weblog的指南。RoR還能讓異步JavaScript與XML（AJAX）技術(shù)的使用變得容易。

由于效率突出以及這種Web開發(fā)框架的開源性質(zhì)，“Ruby on Rails”目前大受開發(fā)人員的追捧。利用Rails開發(fā)的著名應(yīng)用和網(wǎng)站，包括37signals自己的Basecamp項目管理工具、Jobster工作搜索網(wǎng)站，以及由前AOL LLC CEO Steve Case領(lǐng)導(dǎo)的交互式保健信息網(wǎng)站Revolution Health。Apple公司也宣布Rails將捆綁在今年春季發(fā)布的Mac OS X 10.5（代號為“Leopard”）操作系統(tǒng)中。

NAND硬盤

看到2007年計算領(lǐng)域最為期待的進(jìn)步之一——固態(tài)硬盤變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，實(shí)在是件令人高興的事情。固態(tài)硬盤（SSD）的誘人之處顯而易見：它們比常規(guī)電腦硬盤（HDD）更輕、更快、更安靜、更省電，而且它們跌落到地上也不容易損壞。NAND是驅(qū)動SSD的存儲技術(shù)，因而它成為2007年最受關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)之一。

NAND（它表示“Not and”）是一種閃存技術(shù)，它在讀寫和從閃存中刪除數(shù)據(jù)方面有著超群的性能，這使它非常適合于大型存儲設(shè)備。NOR（“Not or”的縮寫）是另一類基于閃存的存儲，它更適合在手機(jī)等小型設(shè)備中檢索數(shù)據(jù)。

眾多內(nèi)存制造商在意識到固態(tài)大規(guī)模存儲硬盤的吸引力后，開始開發(fā)用于便攜機(jī)和其他便攜設(shè)備的閃存盤。2006年年初，三星公司宣布開發(fā)出一種被譽(yù)為“硬盤殺手”的32GB NAND硬盤，并且三星和索尼都在亞洲推出配備了閃存硬盤的筆記本電腦，東芝和聯(lián)想在內(nèi)的其他一些筆記本制造商也表達(dá)了將閃存硬盤集成到筆記本計算機(jī)中的意愿。

由于NAND小巧的尺寸以及沒有機(jī)械部件，因此NAND硬盤的耗電量非常小，發(fā)熱量也僅是普通硬盤的百分之幾。NAND硬盤的缺點(diǎn)是這些微型硬盤的價格在500美元或600美元以上。購買一塊32GB固態(tài)硬盤要花很多錢，這也是它沒有部署在更多便攜機(jī)中的原因。

NAND硬盤的基本概念是利用容量足夠大的NAND緩存保存操作系統(tǒng)和用戶經(jīng)常訪問的小文件，緩存這些文件可以讓主硬盤在系統(tǒng)運(yùn)行時關(guān)閉，從而減少功耗并延長電池使用壽命。2006年夏季，三星公司曾宣布將在微軟發(fā)布Windows Vista時推出一款這樣的混合硬盤。不過，該產(chǎn)品目前仍未推出(編注：最新消息，該產(chǎn)品剛剛推出，詳見A11版)。

英特爾并非等閑之輩，它自然也注意到硬盤技術(shù)這一尷尬的階段。該公司即將推出的代號為“Robson”的閃存緩存技術(shù)，就是利用主板上的閃存緩存來加快基于磁盤的數(shù)據(jù)傳輸速度，以便提供更快的硬盤吞吐量。

微軟也清楚混合硬盤的重要性，Windows Vista的新特性ReadyDrive就是為此開發(fā)的，它智能地將最頻繁訪問的文件保存在閃存緩存中，從而達(dá)到增強(qiáng)混合硬盤性能的作用。該操作系統(tǒng)還能夠通過ReadyBoost對本機(jī)的硬盤提供支持，ReadyBoost是Windows Vista的另一種新特性，它幫助Windows Vista利用閃存設(shè)備作為額外的內(nèi)存緩存或啟動盤，以達(dá)到提高性能的目的。

超寬帶

就當(dāng)前情況而言，通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)的個人區(qū)域網(wǎng)技術(shù)，對于電話通話、固定設(shè)備間的數(shù)據(jù)同步以及小型音樂文件傳輸十分有用。但是，在視頻、富音頻、大型文件的共享和傳輸?shù)葢?yīng)用面前，藍(lán)牙無疑會面臨捉襟見肘的尷尬。

而這正是超寬帶（UWB）的用武之地。作為一種利用3.1GHz～10.6GHz范圍的快速傳送數(shù)據(jù)的射頻技術(shù)，UWB能夠以比較低的功耗提供接近500Mbit/sec的數(shù)據(jù)傳輸速率。相比之下，藍(lán)牙的最高速度只有2.1Mbit/sec。

超寬帶技術(shù)的基本優(yōu)勢之一，是它利用無線電信號中含有大量數(shù)據(jù)的重復(fù)能量脈沖來傳送數(shù)據(jù)。由于信號傳輸距離只有30英尺，因此超寬帶不會像802.11標(biāo)準(zhǔn)那樣成為主要的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。與一般通過窄帶頻率傳送數(shù)據(jù)的大多數(shù)無線系統(tǒng)相比，UWB傳輸是在寬得多的無線電頻率上進(jìn)行。以下是說明它工作原理的一個生活化例子：假設(shè)你在擦地板，當(dāng)你增加拖把的寬度時，你就可以覆蓋更大的地板面積。

這些大功率短波優(yōu)于常規(guī)無線傳輸?shù)牧硪粋€優(yōu)勢是：由于它們非常短，因此不太容易受到干擾和對消效應(yīng)的影響。

目前有兩種相互競爭的UWB規(guī)范：由UWB論壇建議的規(guī)范和另一個得到WiMedia聯(lián)盟支持的規(guī)范。這兩個規(guī)范都還沒有被批準(zhǔn)為“正式”規(guī)范。不過，WiMedia聯(lián)盟的UWB規(guī)范已經(jīng)得到了英特爾的支持，從而使它在這場地盤戰(zhàn)中暫時占據(jù)領(lǐng)先地位。英特爾網(wǎng)站上的網(wǎng)頁提到了這項新興標(biāo)準(zhǔn)的一些優(yōu)勢，包括：將筆記本電腦或PDA無線連接到數(shù)字投影機(jī)的能力；無需任何連線在HDTV上播放來自攝像機(jī)的數(shù)字視頻的能力；將信息由PC傳送到打印機(jī)、掃描儀或其他任何設(shè)備的能力。

2006年，藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范小組曾表示將在未來版本中把WiMedia聯(lián)盟的UWB規(guī)范集成到藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)中，而這將導(dǎo)致藍(lán)牙功能的大幅提高，最終的結(jié)果可能是個人區(qū)域網(wǎng)技術(shù)的一次巨大突破。

托管硬件

假如你的大型、小型或家庭企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)是如此繁重，以至于需要一臺企業(yè)服務(wù)器來承擔(dān)。那么，就不妨根據(jù)需要租用服務(wù)器吧！這種以家庭使用自來水的方式利用超級計算網(wǎng)格的能力，正是托管硬件概念背后的先決條件。

目前，IBM、HP和Sun等廠商已經(jīng)開始向大型企業(yè)銷售計算能力。不過來自Amazon和3tera等公司的新服務(wù)則是開始將按需計算提供給中小企業(yè)，這種概念就是所謂的托管硬件或網(wǎng)格計算。

這一過程中，一個關(guān)鍵因素是虛擬化。其工作原理如下：客戶可根據(jù)需要選擇以每小時每虛擬服務(wù)器10美分左右的價格，購買使用虛擬服務(wù)器。在Amazon的案例中，這些服務(wù)器具有與使用1.7GHz Xeon處理器、近2GB內(nèi)存、160GB硬盤和高速Internet連接的服務(wù)器同等的功效。

正如一些專家所指出的，如果今后的需要沒有太大波動的話，使用一家托管提供商會更便宜。但是，對于偶爾出現(xiàn)的大量應(yīng)用來說，按需模型對于內(nèi)部缺乏更多計算能力的企業(yè)更合算。

也許托管的、基于網(wǎng)格的計算更令人感興趣的方面之一，是它使像Amazon這樣的大型企業(yè)將它們服務(wù)器空閑的計算時間出租給較小的企業(yè)。Amazon是在去年年初開始銷售類似服務(wù)的。2006年3月，該公司宣布推出Simple Storage Service（S3）。這項服務(wù)允許客戶以每月每GB 15美分的價格在服務(wù)器上保存數(shù)據(jù)，每GB傳送的數(shù)據(jù)另加20美分。2006年7月，Amazon推出了Simple Queuing Service （SQS），開發(fā)人員可利用這項服務(wù)在非集中應(yīng)用的不同組件之間傳送數(shù)據(jù)和消息。

過去幾年里，網(wǎng)格計算大受追捧。不過鑒于對企業(yè)效率的日益重視，2007年可能成為網(wǎng)格計算的突破性一年。

高級CPU架構(gòu)

2007年將成為開發(fā)高級尖端處理器、定義新的模型架構(gòu)、使用新材料的關(guān)鍵一年。

首先英特爾即將推出Penryn處理器架構(gòu)。目前，英特爾利用65納米工藝生產(chǎn)其絕大多數(shù)CPU——包括大受歡迎的Core 2 Duo產(chǎn)品線。但是在最近幾個月里，英特爾成功地制造出了利用45納米工藝生產(chǎn)的處理器原型產(chǎn)品。英特爾和IBM最近都宣布開發(fā)出了一種“high-k”絕緣材料，這種材料可以在不損失性能或電氣效率的情況下將CPU基座電路工藝縮小至45納米。

對于英特爾來說，這一工藝的最終結(jié)果將是一種全新的CPU架構(gòu)，即可能在2007年年底或2008年年初推出的Penryn處理器。這種處理器將具有更好的性能，并且大大延長電池壽命，同時這種架構(gòu)可能為單個處理器基座上集成8個、16個甚至32個內(nèi)核打下基礎(chǔ)。

AMD的微處理器計劃不如英特爾那樣雄心勃勃，但是在一些方面，它甚至比英特爾還先進(jìn)，因?yàn)樗С炙^的異構(gòu)處理的CPU設(shè)計新趨勢。

根據(jù)AMD最近的公告，未來一年里，AMD似乎將整合并利用之前收購的圖形芯片制造商ATI公司的相關(guān)技術(shù)，生產(chǎn)一種全新的處理器系列。這種代號為“Fusion”的處理器將傳統(tǒng)CPU和圖形處理單元集成在一個雙核或四核中央處理器上。從理論上講，這種模型使桌面PC、便攜機(jī)或服務(wù)器可以利用標(biāo)準(zhǔn)CPU內(nèi)核執(zhí)行傳統(tǒng)的PC/OS功能，同時專用內(nèi)核處理其他任務(wù)，如3D圖形或浮點(diǎn)密集型計算。AMD將其異構(gòu)處理技術(shù)命名為高級處理單元。

關(guān)于高級CPU架構(gòu)開發(fā)，令人感興趣的還在于這些新CPU對軟件、主板以及其他技術(shù)未來設(shè)計與開發(fā)所帶來的影響。譬如，軟件開發(fā)人員就應(yīng)當(dāng)開始開發(fā)多線程應(yīng)用程序。沒有多線程應(yīng)用程序，多核處理器的性能潛力將大打折扣。編寫多線程代碼并不是個容易的任務(wù)，但是從長期看卻可以帶來巨大的效率回報。

編輯點(diǎn)評

對于技術(shù)的執(zhí)著，讓我們一直醉心于各種技術(shù)所描述的未來世界上。然而，由于過度追求技術(shù)的超前性，我們往往在探討一項技術(shù)幾年后，仍然只能是紙上談兵、鏡中觀花。與此不同的是，本文列舉的５項技術(shù)可能在今年就會來到我們身邊，改變和影響我們的工作與生活。

科技，以人為本。（康翔）