【系友风采】“透明计算”渐行渐近

(来源:中国科学报 2012-11-8 成舸 尹文秀)

9月在英特尔全球信息技术峰会(IDF)上被高调推荐,10月以长达百余页的专辑登临《国际云计算》杂志……近来,“透明计算”一词在IT业界迅速蹿红。

与“云计算”的舶来品身份不同,透明计算却是地道的“中国货”。不少评论认为:这将是首个由中国推动的计算技术,多年来跟着国外走的中国IT行业,有望借此在新的时代实现领跑。

引领下一个计算时代

2012年9月在美国举行的英特尔全球信息技术峰会上,英特尔软件与服务事业部总经理詹睿妮表示:“透明计算将引领下一个计算时代。”此言一出,在国际业界引起激烈震荡——在过去十年内的IDF历史上,英特尔还从未如此高调地推崇过一项非英特尔原创的技术。

“透明计算”可追溯至十几年前。2001年起,清华大学计算机系教授张尧学在开发网络计算机(NPC)的基础上,尝试把操作系统从原本已十分精简的终端上去掉,提出了没有操作系统的计算模式,并着手开发终端系统。当时的桌面计算机已可支持多个操作系统的运行。

“最初我们是在桌面系统上完成的,并在局域网上得以实现。”张尧学回忆。2004年,他正式提出“透明计算”思想,其核心是将数据的存储、计算与管理分离,将存储放在服务器端,通过网络以数据流形式及时载入。在此基础上,他们进一步确立了跨终端、跨平台的原则,并提出了“按需服务”的理念。

2006年,透明计算引起了英特尔的关注。张尧学想把英特尔的新一代硬件接口引入透明计算里,从底层开始研发网络化操作系统。英特尔则打算从硬件着手研究透明计算,并逐步将后者推向市场。

UEFI,一种被称为下一代BIOS的新接口标准,当时正欲大举攻占市场。它位于计算机主板层之上,处于所有软件的最底层,用于计算机预启动时的操作环境。对它来说,同样甩开了传统操作系统、体量轻巧而可控的透明计算展示出了迷人的魅力。这意味着,一旦透明计算的核心技术融入UEFI,二者捆绑后共打天下,将对现有的操作系统和软件业生态带来深刻影响。

“我们已经达成一致,都愿意通过开放源代码促成新的标准和产业联盟,这项工作很快就会推进。”近日,在中南大学与英特尔在长沙联合举办的“透明计算与平台创新技术研讨会”上,已是中国工程院院士、中南大学校长的张尧学和来自英特尔的合作伙伴——英特尔亚太研发中心平台软件架构部总监卢炬异口同声地表示。

原创的“王牌”

就在英特尔向张尧学伸来橄榄枝后不久,2008年10月,谷歌公司专门为透明计算开了一场研讨会,作主题发言的只有三位:一位是谷歌大中华区副总裁,一位是时任谷歌中国总裁的李开复,另一位就是张尧学。三个人各讲了一个小时。

此时,云计算可谓热火朝天。张尧学只好将透明计算和云计算捆绑在一起,借各种研讨会向学界同行和业界朋友反复讲解二者的异同。现在,他终于不再需要借助云计算来阐明自己了。

2009年开始,张尧学团队将透明计算从原来面向桌面计算机和局域网进一步拓展至无线和移动互联网。到2010年,他们终于在移动互联网上提出了一个模型。

这种新操作系统被命名为“TransOS”,它基于透明计算理念,在“核高基”重大专项支持下研制。国内科技主管部门对之寄予厚望,希望这种原创性的网络化操作系统成为中国反制国外垄断的一张“王牌”。

在今年10月出版的《国际云计算》杂志上,来自日本、德国和加拿大的计算机科学家对Trans OS进行了充分讨论。这次集中“曝光”将IDF大会上的“地震”半径进一步扩大。众多境外科技媒体迅速跟进,以《在云中的操作系统:TransOS或将取代传统桌面操作系统》、《中国人希望把计算机大脑放在云中》等为题给予报道,反应之快令当时正在国外访问的张尧学大吃一惊:文章刊出不到一个小时,他就在手机上读到了其他媒体刊发的评论文章。

然而“取代”的说法并不准确。“TransOS不破坏、不反对、不消灭原来的体系结构,但透明计算会派生出很多新的终端来,从而改变商业模式和软件的使用模式。”张尧学告诉记者。

新的“农村包围城市”

随着移动互联网时代的到来,用户对移动性和终端小型化的追求为透明计算大展拳脚提供了绝佳机会。

在中国第一代手机上网用户眼里,“移动梦网”四个字一定不会陌生。它的开发者——中国移动旗下卓望公司也瞄准了透明计算。

2011年1月,卓望公司宣布,与英特尔联合建立“卓望—英特尔透明计算联合实验室”,推出基于透明计算模式的智能手机终端。他们还联合清华、北大和北航,试图开发一种新的网络化操作系统——TNOS,以使提供的“透明”服务更适合电信运营商和中小企业。而以阿里巴巴、华为、百度为首的国内网络企业,也纷纷摩拳擦掌,开始加入这支大军,试水新型网络化操作系统和终端的研发。

采访中记者了解到,从中南海警卫队到南沙群岛,从湘西自治州到云南山区, Trans OS已经销售了数十万套。这足以证明在现有业态未发生根本变化前,Trans OS及其透明计算产品仍有其足够的市场空间。

接下来,能否占据城市——家庭、学校和中小企业,无疑将是透明计算产业化成功的关键。

张尧学的现任助手之一、中南大学计算机所所长王国军告诉记者,中南大学团队已开发出一种基于透明计算的移动终端原型,即将在该校校园网上投入使用,供学生第一时间了解自己的选修课进度。得益于张尧学在高校的影响力,校园这一平台很有可能成为TransOS迅速推进的前哨。

英特尔方面则更加乐见其成。“我们早在10年前规划的产业愿景,现在正成为现实。”詹瑞尼在IDF峰会上这样开篇,“透明计算现在似乎也离我们很远,但我们一直相信,未来的计算将会是透明计算的时代。”

在业内人士眼中,“透明计算”的真正挑战来自带宽。由于操作系统必须通过网络实时载入,一旦从局域网延伸到广域网,这无疑将造成带宽的巨大消耗。

但张尧学对此信心十足。“带宽只是时间问题,”他说,“我们完全可以通过多种技术手段加以解决,比如加大缓存处理能力,或者开发更高数据压缩比的新算法。”