計算產業就是與IT計算能力相關的各種產業，比如：PC、服務器、存儲、操作系統、虛擬化、數據庫等等，計算產業爲IT新技術提供有力的基礎設施支撐，華爲智能計算關注的是如何提供更強更高效的算力支持。
計算產業發展歷程
從宏觀上看計算的發展歷程主要有這三個方面，如下圖所示
從最早期的大型機、小型機時代，是專用計算，稱之爲計算1.0；到了X86時代，在Intel的帶領下，在摩爾定律的驅動下，計算由專用走向了通用，大量數據中心開始出現，也是當前計算產業所處的階段，稱之爲計算2.0；隨着數字化程度的加速發展，世界逐步走向智能化，計算已經不僅僅侷限於數據中心，也開始走向全棧全場景，稱之爲計算3.0時代，而這個時代的主要特徵就是“智能”，所以也稱之爲“智能計算”。
處理器採用多種架構
在智能計算時代，摩爾定律遭受了嚴重的挑戰，硬件成本增加，處理器需要採用更多的架構，才能適應新時代的要求，如下圖所示
在通用處理器中，包括使用CISC複雜指令集的X86架構，和採用RISC精簡指令集的鯤鵬，ARM,Power架構等等，同時還有用於專用領域的其他架構的處理器（如：CPU、GPU、用於數字信號處理的DSP和用於網絡設備轉發的NP）
注1：摩爾定律是由英特爾(Intel)創始人之一戈登·摩爾(Gordon Moore)提出來的。其內容爲:當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換句話說，我們現在花4000塊所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度。
計算產業面臨新挑戰
1.算力供應不足：芯片設計成本高昂，而且存在技術壟斷的危險；
2.數據無法協同：雲端與邊緣數據的協同不足，需要強化邊緣數據的計算能力；
3.部署場景多樣：邊緣設備的部署環境惡劣多變；
4.專業技術短缺：技術能力的培養和人才的構建。
全“芯”佈局 華爲A+K戰略
面對上述挑戰，華爲提出了A+K的發展戰略，如下圖所示
A代表達芬奇架構的人工智能芯片（昇騰芯片）使用，適用於AI計算，K代表採用精簡指令集的片上系統鯤鵬處理器，適用於通用計算。華爲的A+K戰略體現了智能計算的一個重要趨勢：異構計算。
什麼是異構計算
異構計算主要是指使用不同指令集，和體系結構的計算單元來組成系統的計算方式，從而應對了不同業務對算力的不同需求。
從芯片架構的發展來看，從單核到多核的演進是通用處理器能力的增強，然而通用處理器的體系結構在某些領域上（比如人工智能）是無法和專用芯片相比的，因此異構計算是未來必然的趨勢。
計算單元特性對比
CPU作爲通用處理器，兼顧計算和控制，其處理器系統是SISD(Single Instruction Single Data）型。
GPU主要擅長做類似圖像處理的並行計算，其處理器系統是SIMD(Single Instruction Multiple Data)型。
FPGA更適合非規則性多併發，密集計算及協議解析處理場景，例如視頻，基因，網絡等應用領域的加速。FPGA作爲一種高性能、低功耗的可編程芯片，可以根據客戶定製來做針對性的算法設計。
ASIC與FPGA均爲MIMD(Multiple Instruction Multiple Data)型處理器。ASIC是一種專用芯片，其具有體積小、功耗低、計算性能高、計算效率高但其算法固定，一旦算法變化就可能無法使用。
注：GPU（Graphics Processing Unit）是圖形處理器又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些移動設備上運行圖像運算工作的微處理器。
GPU與CPU的硬件邏輯架構對比
如下圖所示，CPU有大量的緩存結構，這些緩存結構消耗了大量的晶體管，在運行的時候需要大量的電力，而GPU的緩存就很簡單，目前主流的GPU芯片最多有兩層緩存，而且GPU可以利用晶體管上的空間和能耗做成ALU單元，因此GPU比CPU的效率要高一些。
GPU指令執行模型
通過下圖我們可以較爲容易地理解串行運算和並行運算之間的區別。傳統的串行編寫軟件具備以下幾個特點：要運行在一個單一的具有單一中央處理器（CPU）的計算機上；一個問題分解成一系列離散的指令；指令必須一個接着一個執行；只有一條指令可以在任何時刻執行。
而對於並行計算來說m一個問題可以分解成可同時解決的離散指令；每個部分進一步細分爲一系列指示；每個部分的問題可以同時在不同處理器上執行。提高了算法的處理速度。
CPU作爲通用處理器，兼顧計算和控制，其處理器系統是SISD(Single Instruction Single Data）型。
GPU主要擅長做類似圖像處理的並行計算，其處理器系統是SIMD(Single Instruction Multiple Data)型。
什麼是ASIC
ASIC（專用集成電路）是一種專用芯片，與傳統的通用芯片有一定的差異。是爲了某種特定的需求而專門定製的芯片。ASIC芯片的計算能力和計算效率都可以根據算法需要進行定製。
優點：體積小、功耗低、計算性能高、計算效率高、芯片出貨量越大成本越低。
缺點：算法是固定的，一旦算法變化就可能無法使用。
什麼是FPGA
FPGA（Field Programmable Gate Array 現場可編程門陣列）是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作爲專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定製電路而出現的，既解決了定製電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
異構計算總結
如上圖所示，異構計算的各自特點：
CPU主頻高，核數有限，主要用於邏輯控制和管理調度功能；
GPU核心比較多，適用於高併發的並行計算任務；
FPGA是半定製化的芯片，可以用於芯片的開發測試和硬件加速場景；
ASIC專用定製芯片，適用於特定場景，算力強，但是功能單一
上期答案：CHAP認證方式需要交互3次報文，PAP認證方式需要交互2次報文。
本次博客中有不懂的專業詞彙，可以看看下次的博客，bye-bye！