1.“透明計(jì)算”榮獲國(guó)家科技進(jìn)步大獎(jiǎng)

自世界首臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國(guó)誕生以來(lái)，馮·諾依曼結(jié)構(gòu)—即“任何一臺(tái)電腦都必須有存儲(chǔ)器、控制器和運(yùn)算器，信息存儲(chǔ)和運(yùn)算都在一臺(tái)單機(jī)中”的存儲(chǔ)程序式結(jié)構(gòu)，一直被奉為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的經(jīng)典。全世界的電腦不管怎么變化，臺(tái)式機(jī)、筆記本、包括越來(lái)越小巧的平板，都跳不出“計(jì)算機(jī)之父”馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。

當(dāng)今，一位中國(guó)科學(xué)家對(duì)這一經(jīng)典提出質(zhì)疑，并在世界上率先提出將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、運(yùn)算與管理分離的概念，繼而提出“透明計(jì)算”理論。

今年1月9日，這位中國(guó)科學(xué)家—中國(guó)工程院院士、中南大學(xué)校長(zhǎng)張堯?qū)W領(lǐng)銜的“透明計(jì)算—網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式及基礎(chǔ)理論研究”項(xiàng)目，在國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上榮獲2014年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)自2000年以來(lái)，曾經(jīng)9次出現(xiàn)空缺，由此可見其分量之重，評(píng)選難度之大。“透明計(jì)算”在國(guó)際上開辟了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域和發(fā)展方向，為網(wǎng)絡(luò)計(jì)算提供了全新的模式和理論基礎(chǔ)，具有廣闊的學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)化前景，其被授予國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)可謂實(shí)至名歸。

2. 什么是“透明計(jì)算”？

2.1. “透明計(jì)算”概念

透明計(jì)算是一種用戶無(wú)需感知計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序和通信網(wǎng)絡(luò)的具體所在，只需根據(jù)自己的需求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從所使用的各種終端設(shè)備（包括固定、移動(dòng)的各類終端設(shè)備）中選擇并使用相應(yīng)服務(wù)（例如計(jì)算、電話、電視、上網(wǎng)和娛樂(lè)等）的計(jì)算模式。

透明計(jì)算的主要特點(diǎn)：

第一，存儲(chǔ)和計(jì)算分離。把存儲(chǔ)放到中央服務(wù)器上，計(jì)算由前端來(lái)做，用戶只需要他的服務(wù)。

第二，軟件和硬件分離。這點(diǎn)有別于PC機(jī)的一般只能運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)，當(dāng)軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)分離后，能夠裝Windows操作系統(tǒng)，也能夠運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，而且不給用戶帶來(lái)更多的負(fù)擔(dān)，同時(shí)還有可能運(yùn)行其他系統(tǒng)。這就意味著，通過(guò)透明計(jì)算，我們現(xiàn)在用的手機(jī)和電腦里的那些軟件和操作系統(tǒng)都放到網(wǎng)上去，計(jì)算機(jī)變得“又輕又瘦”。

之所以稱之為“透明計(jì)算”，旨在表明這是一種新的計(jì)算服務(wù)模式：即計(jì)算成為不知不覺(jué)，無(wú)處不在、用戶可控的服務(wù)（透明）。在這種計(jì)算模式下，用戶在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，不必考慮操作系統(tǒng)、中間件和應(yīng)用程序，而是可以根據(jù)自己的需求，隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在自己的終端設(shè)備上選擇和使用相關(guān)服務(wù)。就像用水時(shí)只消打開水龍頭接水、而不用管水是從哪里來(lái)的一樣。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，透明計(jì)算就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，把存儲(chǔ)、運(yùn)算、管理進(jìn)行物理或邏輯上的分離，將應(yīng)用和硬件分開，實(shí)現(xiàn)個(gè)人在任意地點(diǎn)的同一體驗(yàn)。用透明計(jì)算概念發(fā)明人張堯?qū)W的話說(shuō)，“我們希望通過(guò)我們的研究，計(jì)算機(jī)的用戶端不僅‘瘦身’了，而且能做更大的事，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)無(wú)障礙獲取不同操作系統(tǒng)的各種服務(wù)。這些軟硬件、操作系統(tǒng)對(duì)用戶都是透明，不是封閉的，所以取名透明計(jì)算。”“透明計(jì)算即自由、兼容、穿越、跨平臺(tái)、打破壁壘、共應(yīng)用、共操作系統(tǒng)。”

2.2. 透明計(jì)算系統(tǒng)

透明計(jì)算系統(tǒng)由透明客戶端、透明服務(wù)器、透明網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成：

透明客戶端指透明計(jì)算系統(tǒng)中所使用的終端設(shè)備，如PC、PDA、智能手機(jī)、數(shù)字家電等輕權(quán)設(shè)備。透明客戶端可以是沒(méi)有安裝任何軟件的裸機(jī)，也可以是裝有部分核心軟件平臺(tái)的輕巧性終端。

透明服務(wù)器是帶有外部存儲(chǔ)器的計(jì)算裝置，例如PC機(jī)、PC級(jí)服務(wù)器、高檔服務(wù)器、小型機(jī)等。透明服務(wù)器存儲(chǔ)用戶需要的各種軟件和信息資源，同時(shí)還要完成透明計(jì)算系統(tǒng)的管理與協(xié)調(diào)，例如各種不同操作系統(tǒng)核心代碼的調(diào)度、分配與傳輸，各種不同軟件服務(wù)往透明客戶機(jī)上的調(diào)度、分配與傳輸?shù)冗^(guò)程的管理。

透明網(wǎng)絡(luò)是指一種在目前常用的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)基礎(chǔ)上增加了特定通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以基于以太網(wǎng)、CATV、802.11、IEEE 1394等傳輸系統(tǒng)，甚至是基于3G、4G的通信網(wǎng)絡(luò)。透明客戶端與透明服務(wù)器之間的連接由透明網(wǎng)絡(luò)完成。

2.3. 透明計(jì)算操作模式

透明計(jì)算操作模式的主要技術(shù)特點(diǎn)：

1、客戶機(jī)上不預(yù)置任何操作系統(tǒng)，但用戶可在執(zhí)行時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)選擇所需要的、并與客戶機(jī)兼容的任何操作系統(tǒng)。

2、所選操作系統(tǒng)和應(yīng)用并不是一次全部下載到客戶機(jī)上，而是像電流一樣，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)度，根據(jù)客戶機(jī)內(nèi)存大小，采用分頁(yè)調(diào)度方式，按計(jì)算需要分頁(yè)下載，從而減少了客戶機(jī)內(nèi)存和CPU需求。

3、所有的客戶機(jī)應(yīng)用計(jì)算都在客戶機(jī)上完成，資源和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在服務(wù)器上，這使得資源共享更加容易。

4、使用和維護(hù)分離。由于所有的資源都放在服務(wù)器上，因此，維護(hù)管理人員只需維護(hù)管理服務(wù)器即可?？蛻魴C(jī)主要提供給用戶使用，使用戶擺脫繁瑣的操作系統(tǒng)安裝、數(shù)據(jù)維護(hù)等工作。

按照透明計(jì)算操作模式，將來(lái)我們每個(gè)人的電腦、手機(jī)、IPAD等各種終端，可自由選擇操作系統(tǒng)，自由選擇各種功能。用戶不再局限于單個(gè)操作系統(tǒng)。

2.4. 透明計(jì)算操作場(chǎng)景

“透明計(jì)算”讓用戶可以在終端上自由選擇操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，并且讓計(jì)算在終端上進(jìn)行、存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)在服務(wù)器上進(jìn)行。存儲(chǔ)和運(yùn)算分開，存儲(chǔ)的東西，數(shù)據(jù)、程序把它放到網(wǎng)上，運(yùn)算放在前端，將載體和用戶需要的內(nèi)容進(jìn)行分離，不管操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件存放在哪里，用戶需要什么服務(wù)，只要在前端提取就行了，后端則有專業(yè)人員管理。這樣就在從前的計(jì)算機(jī)運(yùn)算模式上，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間和空間兩個(gè)方面的擴(kuò)展。

在中南大學(xué)與英特爾建立的透明計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室里，可以看到這樣的場(chǎng)景：

打開一臺(tái)電腦，建立一個(gè)新文檔，保存到遠(yuǎn)端的“透明計(jì)算”服務(wù)器后關(guān)機(jī)。然后，打開實(shí)驗(yàn)室另外一臺(tái)電腦，輸入唯一的個(gè)人賬號(hào)登錄到“透明計(jì)算”服務(wù)器，輕而易舉就找到了之前的信息文檔，繼續(xù)操作。

揣著一個(gè)裝有“透明計(jì)算”軟件的U盤，插入任何一臺(tái)電腦，連接到自己的“透明計(jì)算”服務(wù)器上，下載自己的操作系統(tǒng)，就變成自己的那臺(tái)計(jì)算機(jī)了。

電視機(jī)里播放的連續(xù)劇很吸引人，可這時(shí)必須出門。打開手機(jī)輸入唯一的個(gè)人賬號(hào)登錄到“透明計(jì)算”服務(wù)器，就能在路上接著往下看了。到了房間，打開電腦登錄到“透明計(jì)算”服務(wù)器，又能接著往下看。

想象一下，當(dāng)你到外地出差，你在外地的計(jì)算機(jī)終端上插入一個(gè)小型的個(gè)人身份硬件卡，就可以將這臺(tái)計(jì)算機(jī)終端變成你常用的那臺(tái)，無(wú)論數(shù)據(jù)還是用戶習(xí)慣完全一致，而當(dāng)你取下這個(gè)身份硬件卡時(shí)，你的使用將不會(huì)被公用終端保存。這就是透明計(jì)算成型后的概念。

我們手機(jī)中的短信現(xiàn)在都是存在自己的手機(jī)上，如果把這些短信放到你服務(wù)器的個(gè)人手機(jī)虛擬機(jī)上，當(dāng)你從手機(jī)上看完就扔掉，需要再查時(shí)又點(diǎn)一下，然后再?gòu)姆?wù)器上下載下來(lái)，就是不看短信時(shí)不在手機(jī)上，這樣手機(jī)就輕載很多。還有通訊錄也同樣。也就是說(shuō)，通過(guò)透明計(jì)算操作系統(tǒng)，把有關(guān)的應(yīng)用和存儲(chǔ)全部或者部分地放到后面去，使手機(jī)輕載。

預(yù)計(jì)到今年4月，中南大學(xué)“透明計(jì)算”實(shí)驗(yàn)室將拿出“透明平板機(jī)”和“透明手機(jī)”的設(shè)計(jì)方案。如果產(chǎn)業(yè)化順利，市場(chǎng)上不久就能買看到便宜、好用又安全的“透明終端”了。

2.5. 透明計(jì)算和云計(jì)算的比較

“透明計(jì)算”與“云計(jì)算”有一定的相似，透明計(jì)算被國(guó)外同行稱為“先于云計(jì)算、包含云計(jì)算”的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。

透明計(jì)算的創(chuàng)新點(diǎn)在于把計(jì)算機(jī)電腦放在云中。此前，研究者大多把數(shù)據(jù)放在云中。如云計(jì)算，大家只是把數(shù)據(jù)放在別人管數(shù)據(jù)的地方，而透明計(jì)算，則是把數(shù)據(jù)放在自己指定的地方，選擇權(quán)交還給用戶。除此之外，透明計(jì)算相對(duì)于云計(jì)算的另一大優(yōu)勢(shì)是可以跨平臺(tái)操作。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果把透明計(jì)算應(yīng)用到智能家居如空調(diào)、電視、冰箱等上面，我們都不需要太多的遙控器，一個(gè)就夠了。

透明計(jì)算相對(duì)云計(jì)算在兼容性和用戶體驗(yàn)上都有明顯優(yōu)勢(shì)。目前云計(jì)算領(lǐng)域的虛擬桌面架構(gòu)VDI以及云端操作系統(tǒng)ChromeOS在功能上和透明計(jì)算有一定程度的相似性。但是，透明計(jì)算在用戶體驗(yàn)上等同于傳統(tǒng)的OS，優(yōu)于VDI；在兼容性方面，透明計(jì)算兼容各種傳統(tǒng)OS而且還兼容Web應(yīng)用，優(yōu)于ChromeOS。

3. 透明計(jì)算的三個(gè)重大技術(shù)突破

3.1. 超級(jí)操作系統(tǒng)—透明計(jì)算的重大技術(shù)突破之一

透明計(jì)算的核心是超級(jí)操作系統(tǒng)（MetaOS），透明計(jì)算在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)和底層硬件芯片間設(shè)計(jì)出了全新概念的超級(jí)操作系統(tǒng)。它是一種在其他操作系統(tǒng)之下的管理其他操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。張堯?qū)W把這個(gè)超級(jí)操作系統(tǒng)比喻為管理“九龍治水”的“龍王”。它管理其他的操作系統(tǒng)，同時(shí)也構(gòu)建了一個(gè)可以兼容、共存的操作系統(tǒng)。

它管理操作系統(tǒng)，也管理資源，它管理軟件資源比原來(lái)的應(yīng)用程序要多。同時(shí)它也管理硬件資源，甚至把機(jī)器和機(jī)器之間的比如網(wǎng)絡(luò)上的緩存區(qū)帶寬也進(jìn)行管理。它運(yùn)行在裸機(jī)和傳統(tǒng)操作系統(tǒng)之間，能夠同時(shí)管理多個(gè)傳統(tǒng)操作系統(tǒng)，同時(shí)兼容各種終端設(shè)備。

超級(jí)操作系統(tǒng)解決了當(dāng)前軟硬件系統(tǒng)相互捆綁、嚴(yán)重依賴所導(dǎo)致的封閉化問(wèn)題。通過(guò)這個(gè)超級(jí)操作系統(tǒng)，用戶可根據(jù)自己的需要，憑借近乎裸機(jī)的小終端設(shè)備獲取不同操作系統(tǒng)平臺(tái)的各種服務(wù)，大大降低了對(duì)用戶終端的要求。這就從時(shí)空兩個(gè)維度擴(kuò)展了傳統(tǒng)的馮諾依曼結(jié)構(gòu)，打破了操作系統(tǒng)和硬件間的捆綁關(guān)系，也打破了企業(yè)產(chǎn)品的壟斷局面，用戶可自由選擇各種軟硬件服務(wù)。

舉例：我們的單位電腦、手機(jī)和家庭電腦，操作系統(tǒng)不同，只要都安裝了MetaOS，就可以在不同地點(diǎn)用這三個(gè)終端工作。各種應(yīng)用軟件將像水一樣，用時(shí)加載，不用時(shí)"流走"。最重要的是安全，MetaOS會(huì)有一個(gè)你的專屬密碼，別人獲取不了你的任何信息。

3.2. 流式計(jì)算—透明計(jì)算的重大技術(shù)突破之二

相對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算理論馮 諾依曼結(jié)構(gòu)，透明計(jì)算有了大膽的時(shí)空擴(kuò)展，把馮 諾依曼提出的存儲(chǔ)計(jì)算擴(kuò)展為流式計(jì)算。

流式計(jì)算是存儲(chǔ)計(jì)算的擴(kuò)展。相比存儲(chǔ)計(jì)算，它的一大優(yōu)勢(shì)是，除了一點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)、程序之外，其余的東西我們可以放在我們認(rèn)為合適的地方。不僅是數(shù)據(jù)可以不在身邊，程序也可以不在身邊。終端上只要有個(gè)虛的圖標(biāo)，我們需要什么服務(wù)，它們就象水、電等資源一樣，在需要時(shí)源源不斷流向用戶供其使用，并且在使用完畢后流走，保證小終端輕便，為簡(jiǎn)易化操作提供支持。“就是像水流一樣，不占用空間。”張堯?qū)W解釋。

“流式計(jì)算”能實(shí)現(xiàn)“裸機(jī)終端”——只有硬件，沒(méi)有軟件，所有軟件保存在用戶的透明服務(wù)器上，根據(jù)用戶的需要隨時(shí)“流下來(lái)”進(jìn)行操作，用完后隨即“流走”，大量節(jié)約了終端內(nèi)存和用戶的維護(hù)時(shí)間。因?yàn)橐粋€(gè)輕巧的“透明盒子”取消了巨大的主機(jī)，透明計(jì)算的實(shí)際運(yùn)用還能節(jié)約大量成本。比如一個(gè)擁有3000名員工的大公司，只需20臺(tái)左右的透明服務(wù)器就能運(yùn)行3000臺(tái)電腦，每個(gè)人只需要配備一個(gè)小小的“透明盒子”就行。

用一個(gè)形象的比喻：如果把計(jì)算機(jī)當(dāng)作一位旅客，“運(yùn)算”當(dāng)作衣服，外出旅行時(shí)，旅客就要將所有需要的衣服裝進(jìn)相當(dāng)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的“旅行箱”里。可常讓人為難的是：隨著所需衣服數(shù)量的增多，旅行箱會(huì)越來(lái)越重。此時(shí)，如果出現(xiàn)一位“旅行助理”，每當(dāng)需要時(shí)他便把合適的衣服送來(lái)，這樣，旅客就可以“甩掉”沉重的旅行箱了。

“透明計(jì)算機(jī)”就相當(dāng)于這個(gè)沒(méi)有負(fù)重的旅客。也就是說(shuō)，未來(lái)，我們的手機(jī)、電腦等終端將成為真正的“裸機(jī)”，相當(dāng)于一個(gè)界面，而操作系統(tǒng)和服務(wù)都將被加載在服務(wù)器上。這也意味著，在這種模式下，操作系統(tǒng)被視為一種網(wǎng)絡(luò)資源從終端“剝離”，計(jì)算機(jī)的“大腦”被推送到了“云端”。

3.3. 底層設(shè)防—透明計(jì)算的重大技術(shù)突破之三

一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)病毒程序是從計(jì)算機(jī)的底層入手，打開操作系統(tǒng)的后門，將病毒滲入，而原來(lái)的防病毒程序都是在計(jì)算機(jī)的高層，即在操作系統(tǒng)以上設(shè)防。透明計(jì)算一反常規(guī)，將網(wǎng)絡(luò)互連平臺(tái)由較高網(wǎng)絡(luò)層下降到計(jì)算機(jī)芯片和操作系統(tǒng)間的接口層，打開了被國(guó)外廠商控制的芯片與操作系統(tǒng)間的“黑匣子”，在接口層設(shè)計(jì)保護(hù)程序，防止上層軟件系統(tǒng)受到攻擊和安全漏洞威脅，從而解決了信息網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題。這種從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層尋求安全保護(hù)的方法，創(chuàng)新地改變了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域近70年的固有思維和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模式，不僅能防止世界上各種現(xiàn)有的病毒，即便產(chǎn)生新的病毒也可防患于未然。

“以前，也有研究者想到要控制操作系統(tǒng)的安全問(wèn)題，但是沒(méi)想到具體做的方法。我只是換了一個(gè)思路，由高層轉(zhuǎn)向底層來(lái)做，相當(dāng)于在原有系統(tǒng)之內(nèi)再加一道‘門’。只要看住了這個(gè)‘門’，不管是‘誰(shuí)’來(lái)了，我們都能在第一時(shí)間得到信息，快速做出預(yù)警措施。”張堯?qū)W如此解釋他獨(dú)辟蹊徑的解決方式。

4. 世界影響力：透明計(jì)算將引領(lǐng)下一個(gè)計(jì)算時(shí)代

迄今為止，全世界的電腦不管怎么變化，都跳不出“計(jì)算機(jī)之父”馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu)。由于把軟件和硬件捆綁在一起，人們想讓電腦干活又多又快，就得在電腦里不斷擴(kuò)大儲(chǔ)存和運(yùn)算的“倉(cāng)庫(kù)”，好讓各種各樣的軟件“住進(jìn)來(lái)”。這樣下去，盡管每個(gè)用戶的電腦越來(lái)越高級(jí)，管理成本也越來(lái)越高，卻依然享受不到所有想要的服務(wù)。更何況，單機(jī)再?gòu)?qiáng)也有極限。

“透明計(jì)算”突破了傳統(tǒng)的馮 諾依曼結(jié)構(gòu)的束縛，為計(jì)算機(jī)技術(shù)開辟了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域和發(fā)展方向，為網(wǎng)絡(luò)計(jì)算提供了全新的模式和理論基礎(chǔ)。

ACM Fellow，P2P創(chuàng)始人之一、美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授張輝高度評(píng)價(jià)： “透明計(jì)算取代已經(jīng)控制了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)思想和實(shí)踐至少60年之久的傳統(tǒng)馮 諾曼依結(jié)構(gòu)。 ”

透明計(jì)算終于令世界強(qiáng)烈地感受到了中國(guó)人在計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)力突破。這一理論突破在國(guó)際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生巨大震動(dòng)，論文不斷被轉(zhuǎn)載和引用。目前，國(guó)際上已有30多所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行跟蹤研究，200多家主要國(guó)際技術(shù)媒體進(jìn)行長(zhǎng)篇報(bào)道和評(píng)論，這在信息領(lǐng)域極為罕見。國(guó)際第一本云計(jì)算雜志還出版了透明計(jì)算專輯。美國(guó)幾乎所有的主要技術(shù)媒體全部都出了評(píng)論，這是很少見到的，而且是長(zhǎng)篇評(píng)論，用的題目都是：“中國(guó)人把操作系統(tǒng)送到了云上”。

在產(chǎn)業(yè)界，英特爾公司從2007年起，成立專門研究隊(duì)伍持續(xù)研究并大力推廣。現(xiàn)在惠普、IBM等計(jì)算機(jī)領(lǐng)域跨國(guó)集團(tuán)也已開始關(guān)注和研究。英特爾高級(jí)副總裁詹睿妮評(píng)價(jià)：“透明計(jì)算將引領(lǐng)下一個(gè)計(jì)算時(shí)代。”

5. 透明計(jì)算將成為國(guó)之重器

5.1. 透明計(jì)算的重大意義

透明計(jì)算的意義主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

第一，透明計(jì)算是首個(gè)由中國(guó)推動(dòng)的計(jì)算技術(shù)。在世界計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域，第一次出現(xiàn)由中國(guó)科學(xué)家原創(chuàng)成果引領(lǐng)研究方向的潮流。與“云計(jì)算”的舶來(lái)品身份不同，透明計(jì)算卻是地道的“中國(guó)貨”。多年來(lái)跟著國(guó)外走的中國(guó)IT行業(yè)，有望在透明計(jì)算時(shí)代實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。

第二、透明計(jì)算是實(shí)現(xiàn)信息安全的利劍。透明計(jì)算將網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺(tái)由較高網(wǎng)絡(luò)層下降到計(jì)算機(jī)芯片和操作系統(tǒng)間的接口層，打開了被國(guó)外廠商控制的芯片與操作系統(tǒng)間的“黑匣子”，它還能在接口層設(shè)計(jì)保護(hù)程序，防止上層軟件系統(tǒng)受到攻擊和安全漏洞威脅。

“國(guó)內(nèi)目前所使用的CPU大多是國(guó)外做出來(lái)的，所以目前我們使用的電腦到底安全不安 全，我們自己是不知道的。”張堯?qū)W說(shuō)，“我們雖然不知道門內(nèi)是什么，但我們已經(jīng)把門口給把守住了。”這種從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層尋求安全保護(hù)的方法，創(chuàng)新地改變了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域近70年的固有思維和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模式，理論上可防御所有病毒對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的攻擊。

從而解決了信息網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題，為國(guó)家信息網(wǎng)絡(luò)安全提供了強(qiáng)有力的保障。

第三、透明計(jì)算將是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的最佳途徑。目前制約物聯(lián)網(wǎng)的最大問(wèn)題在于各個(gè)體系的協(xié)議的兼容性。而透明計(jì)算與生俱來(lái)的目的就是實(shí)現(xiàn)不同終端的兼容，將有效化解制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。

5.2. 透明計(jì)算的應(yīng)用范圍

目前透明計(jì)算操作系統(tǒng)已經(jīng)在企業(yè)、部隊(duì)、教育等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。從中南海警衛(wèi)隊(duì)到南沙群島，從湘西自治州到云南山區(qū)， Trans OS已經(jīng)銷售了數(shù)十萬(wàn)套。

透明計(jì)算已應(yīng)用到中南大學(xué)湘雅醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)中。湘雅醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用于跨區(qū)域跨醫(yī)院跨系統(tǒng)就診、個(gè)體化醫(yī)療信息安全采集和科研應(yīng)用等方面，管理超過(guò)100億條用戶健康數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用戶隱私保護(hù)和健康數(shù)據(jù)便捷訪問(wèn)，將來(lái)有望分享大健康產(chǎn)業(yè)8萬(wàn)億的年產(chǎn)值。

通過(guò)采用透明計(jì)算模式，中南大學(xué)和上海交通大學(xué)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的管理與教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室管理的便捷性和靈活性。即使在長(zhǎng)沙，也可以做上海某個(gè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界，透明計(jì)算也成功應(yīng)用到我國(guó)大型冶金企業(yè)的工控系統(tǒng)與工程設(shè)計(jì)部門。如廣西有色華錫集團(tuán)和中金嶺南凡口鉛鋅礦，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)和工業(yè)控制的安全性、高維護(hù)性和高可靠性。騰訊則成功將這項(xiàng)成果應(yīng)用于手機(jī)定位和微信等方面，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，阿里巴巴、華為、聯(lián)想等企業(yè)也已開始關(guān)注并使用該成果。

5.3. 透明計(jì)算的市場(chǎng)空間

透明計(jì)算終端相比于同配置的傳統(tǒng)計(jì)算終端，具有小、便宜、無(wú)需升級(jí)等優(yōu)勢(shì)，隨著產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的深入、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的完善，其對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)終端設(shè)備的替換將是未來(lái)的趨勢(shì)。我們參考2016年智能手機(jī)、平板電腦以及PC這三個(gè)終端設(shè)備總共約6.4億臺(tái)的出貨量，假設(shè)其中10%將是以透明計(jì)算終端形勢(shì)出現(xiàn)，考慮到透明計(jì)算終端價(jià)格低于傳統(tǒng)設(shè)備價(jià)格，我們以平均800的售價(jià)，這將是500億級(jí)別的市場(chǎng)空間。

從長(zhǎng)期看，隨著網(wǎng)絡(luò)能力的提升，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、透明計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)將不可逆轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)、軟件、硬件的邊界將被逐步弱化。尤其是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將使得未來(lái)終端設(shè)備數(shù)量數(shù)倍于當(dāng)前終端設(shè)備數(shù)量。透明計(jì)算將憑借良好的兼容性、擴(kuò)展性成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，完成對(duì)傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的替代，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)操作系統(tǒng)信息安全的自主可控。從信息安全的角度，甚至可以認(rèn)為一旦技術(shù)成熟，政府有動(dòng)力將其作為新一代操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行推廣。

6. 重點(diǎn)推薦公司

透明計(jì)算是中國(guó)科學(xué)家對(duì)當(dāng)前世界主流計(jì)算模式的革命，具有重大的劃時(shí)代意義。這一重大技術(shù)革命將開辟一個(gè)新的計(jì)算時(shí)代，并有可能開創(chuàng)一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)，建立新的產(chǎn)業(yè)鏈。

透明計(jì)算目前處于產(chǎn)業(yè)化的萌芽階段，其產(chǎn)業(yè)鏈有望包括透明計(jì)算操作系統(tǒng)、透明計(jì)算終端設(shè)備、透明計(jì)算服務(wù)器端（可以認(rèn)為是云端）和透明網(wǎng)絡(luò)。我們認(rèn)為擁有前端VDI產(chǎn)品技術(shù)、銷售客戶和云端運(yùn)營(yíng)中心的公司在未來(lái)透明計(jì)算時(shí)代將具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在發(fā)展初期，政府的推廣以及扶持將具有非常重要的作用，尤其是考慮到透明計(jì)算獨(dú)具的信息安全特點(diǎn)，在某些保密性要求高的單位進(jìn)行優(yōu)先推廣的可能性很大，具有政府背景的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)國(guó)家隊(duì)將享有政策上的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擁有信息安全技術(shù)以及客戶資源的企業(yè)也具有一定的優(yōu)勢(shì)。按照這一邏輯，我們重點(diǎn)推薦中科曙光、浪潮軟件、天璣科技，建議關(guān)注華勝天成、中國(guó)軟件、衛(wèi)士通、東方通等。

6.1. 中科曙光

中科曙光是國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，亞洲第一大高性能計(jì)算機(jī)廠商，2009-2014年連續(xù)6年蟬聯(lián)中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)TOP100排行榜第一。公司的硬件產(chǎn)品、解決方案、云計(jì)算服務(wù)已被廣泛應(yīng)用于政府、能源、互聯(lián)網(wǎng)、教育、氣象、醫(yī)療及公共事業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。憑借多年在高端計(jì)算領(lǐng)域的技術(shù)積累，公司正在逐步從“硬件提供商”向“云計(jì)算服務(wù)提供商”邁進(jìn)。

公司的虛擬桌面云解決方案包括高校虛擬桌面輔助教學(xué)解決方案、CloudDesktop、遠(yuǎn)程3D虛擬桌面及移動(dòng)辦公解決方案和高校虛擬桌面輔助教學(xué)解決方案，典型客戶包括華北電力大學(xué)桌面虛擬化項(xiàng)目以及瓊州學(xué)院公共云服務(wù)平臺(tái)等。

公司還和國(guó)內(nèi)云桌面廠商建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同開發(fā)桌面云市場(chǎng)。2014年12月12日，公司和中國(guó)自主桌面云領(lǐng)導(dǎo)廠商北京云端時(shí)代科技有限公司建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。雙方聯(lián)合打造的云計(jì)算整體解決方案完美落地黃淮學(xué)院，成為目前河南省高校第一個(gè)對(duì)外服務(wù)的云計(jì)算中心。

6.2. 浪潮軟件

“云海戰(zhàn)略”是浪潮集團(tuán)于2012年提出的全面進(jìn)軍云計(jì)算市場(chǎng)的戰(zhàn)略，將著力“行業(yè)云”，遵循開放標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)路線，重點(diǎn)發(fā)展高端服務(wù)器、海量存儲(chǔ)等云基礎(chǔ)裝備和云計(jì)算操作系統(tǒng)，成為中國(guó)領(lǐng)先的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)供應(yīng)商。浪潮云海是第一款國(guó)產(chǎn)的云計(jì)算中心操作系統(tǒng)，支持“云計(jì)算+云存儲(chǔ)”整體架構(gòu)，領(lǐng)先于當(dāng)前其他廠商“云計(jì)算+SAN存儲(chǔ)”的方案，性能更好、可用性更強(qiáng)、成本更低。

浪潮云海桌面云一體機(jī)已經(jīng)成功通過(guò)VMware vSAN官方認(rèn)證。由此，浪潮成為全球第五家、國(guó)內(nèi)首家通過(guò)此認(rèn)證的云計(jì)算廠商。浪潮桌面云方案將用戶的日常辦公的桌面通過(guò)虛擬化的技術(shù)放置到云端。用戶可以隨時(shí)隨地通過(guò)任意設(shè)備訪問(wèn)用戶桌面，從而提高了用戶的辦公效率；將用戶的桌面統(tǒng)一放置在云端，管理員可以對(duì)用戶桌面進(jìn)行集中管理、分發(fā)和維護(hù)，從而增加了管理員對(duì)用戶的IT管控?；诓煌袠I(yè)特點(diǎn)，浪潮分別推出了政府、石油等多個(gè)行業(yè)桌面云解決方案，其產(chǎn)品在多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。典型客戶，借助浪潮桌面云解決方案，山東省水利廳已完成“金水工程”一期建設(shè)并順利通過(guò)驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了水利數(shù)據(jù)資源共享存儲(chǔ)、集中交換和綜合服務(wù)。

6.3. 天璣科技

依靠公司傳統(tǒng)第三方服務(wù)積累的客戶資源，以及對(duì)客戶需求的深入理解，公司積極向互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，陸續(xù)推出數(shù)據(jù)庫(kù)云平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)一體機(jī)PBDATA等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品。同時(shí)，公司推出的“桌面云整體解決方案”，以自主研發(fā)的虛擬化管理技術(shù)為核心，提供包括終端、網(wǎng)絡(luò)、以及服務(wù)器在內(nèi)的完整的桌面云解決方案，在降低終端管理負(fù)擔(dān)的同時(shí)，有效地提升了設(shè)備使用和管理的安全性，幫助用戶同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本、效益、安全的多重收益。在進(jìn)行“璣云”桌面云整體解決方案的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，公司將IT咨詢、IT規(guī)劃、IT部署、IT實(shí)施、IT維護(hù)等一系列服務(wù)以菜單方式呈現(xiàn)給用戶，而與IT軟件、IT硬件等投資“打包”后，天璣科技所提供的桌面云整體解決方案真正成為“一站式”整體方案，無(wú)論從性價(jià)比還是實(shí)用性上，都具有突出的優(yōu)勢(shì)。

6.4. 華勝天成

公司是中國(guó)第一家服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個(gè)大中華區(qū)域及部分東南亞的本土IT服務(wù)商，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)首家全面通過(guò)ISO9001、ISO20000、ISO27001三大國(guó)際質(zhì)量管理體系認(rèn)證的公司。通過(guò)十余年的發(fā)展，公司業(yè)務(wù)已經(jīng)涉及云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、信息安全等領(lǐng)域，并在電信、金融、郵政、教育、制造、能源、交通、政府及軍隊(duì)等領(lǐng)域擁有大量成功案例。天成云桌面云解決方案結(jié)合了硬件和軟件的虛擬化技術(shù)，專門用于把標(biāo)準(zhǔn)的硬件和軟件的運(yùn)算資源集合成一個(gè)動(dòng)態(tài)的大資源池，并在部署最終用戶使用的虛擬桌面和其它業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。公司可以為用戶提供虛擬桌面間解決方案的端到端服務(wù)。主要包括：用戶訪談和需求澄清、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)部署和方案實(shí)現(xiàn)、長(zhǎng)期的系統(tǒng)維護(hù)及技術(shù)支持。

6.5. 中國(guó)軟件

公司是我國(guó)國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件龍頭企業(yè)，尤其是在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等領(lǐng)域具有核心戰(zhàn)略地位。紅云平臺(tái)是中軟紅云計(jì)劃的核心產(chǎn)品，紅云平臺(tái)采用開放式的架構(gòu)設(shè)計(jì)，集成業(yè)界先進(jìn)的云計(jì)算相關(guān)技術(shù)，為政府與企業(yè)用戶提供一體化、可管可控的云計(jì)算平臺(tái)，讓用戶能夠輕松的構(gòu)建、部署和管理云服務(wù)，對(duì)外提供按需、可控、彈性的IT服務(wù)。中軟紅云安全桌面云是中軟紅云平臺(tái)的虛擬桌面解決方案，以安全辦公等業(yè)務(wù)為目標(biāo)，在數(shù)據(jù)、終端、網(wǎng)絡(luò)和云端進(jìn)行了全方位安全設(shè)計(jì)的軟硬一體化桌面云解決方案級(jí)產(chǎn)品。中軟紅云“安全桌面云”解決方案，整合了可信管理、補(bǔ)丁管理、終端統(tǒng)一管理、軟件分發(fā)管理，運(yùn)行監(jiān)控和失泄密防護(hù)等多種技術(shù)，從物理層、虛擬化層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層與接入層保障系統(tǒng)的“一體化”安全，滿足“終端不留密，業(yè)務(wù)更安全”的需要。

6.6. 衛(wèi)士通

作為A股唯一的信息安全國(guó)家隊(duì)，公司在云操作系統(tǒng)、云管理平臺(tái)、云安全體系方面進(jìn)行了深入的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，推出了安全桌面云這一基于云計(jì)算、虛擬化和密碼技術(shù)的全國(guó)產(chǎn)化IT解決方案，客戶可以方便的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大集中、數(shù)據(jù)的高安全性、應(yīng)用系統(tǒng)高可靠性以及IT系統(tǒng)的管理等目標(biāo)。公司的安全云桌面產(chǎn)品有望在政府軍工等保密性要求高的企業(yè)得到應(yīng)用。

6.7. 東方通

公司是國(guó)內(nèi)中間件龍頭，打造云計(jì)算PaaS平臺(tái)-TongApplaud，為企業(yè)級(jí)云計(jì)算中心建設(shè)提供完整的PAAS平臺(tái)整體實(shí)現(xiàn)。公司通過(guò)收購(gòu)?fù)乱恍倪M(jìn)入服務(wù)器虛擬化市場(chǎng)，積極向云計(jì)算整體解決方案提供商轉(zhuǎn)型。同德一心是全球領(lǐng)先的虛擬化、云計(jì)算提供商之一，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)第一家最早專業(yè)從事服務(wù)器虛擬化軟件以及云管理平臺(tái)系列軟件研發(fā)的公司。核心產(chǎn)品oCloud-奧云虛擬化平臺(tái)奉行自主創(chuàng)新的原則，擁有多項(xiàng)專利技術(shù)，產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性以及部署的先進(jìn)性得到用戶的廣泛認(rèn)可和信賴；同時(shí)填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)服務(wù)器虛擬化軟件領(lǐng)域空白。oCloud包括奧云虛擬化平臺(tái)、奧云云桌面、奧云云管理平臺(tái)以及奧云分布式存儲(chǔ)，其客戶遍及政府、教育、電力、通信和軍工等單位。