非馮諾依曼網絡計算體系

沈寓實，博士，MBA，教授，國j級特聘專家，自然科學研究員，北京市“海聚工程”特聘專家，中關村高端領軍人才，國j級人才計劃評審專家，“中國改革開放海歸40年100人”入選者。
擁有中國清華大學電子工程學士學位，美國加州大學圣迭戈分校（Univ. of CA，San Diego）電子計算機碩士和博士學位，美國華盛頓大學（Univ. of WA）工商管理學碩士學位。
在ICT領域有20年以上的科研、研發和管理經驗，網絡空間戰略專家，雲計算、人工智能、網絡安全、視頻編解碼和無線通信領域國際專家，跨國公司高管，國際華人和科技社團領袖，在中美政產學研各界均有深厚淵源，長期致力於推進網絡空間基礎核心技術的自主創新，並構建中美科技、商務和文化的廣泛合作。
2006年加盟微軟美國總部，曾任微軟高級構架師、微軟全球華人協會（CHIME）主席、微軟亞洲人力資源總會主席、微軟雲計算中國區總監等職務；是微軟印度多媒體支持中心創始人之一，微軟創投加速器評委和專家導師，也是將微軟公有云平台（Azure）和服務（Office 365）落地中國並完成微軟雲在華完整佈局的重要成員之一。
2015年底加盟世紀互聯，歷任集團副總裁、（雲）首席技術官、戰略合作中心總經理、網絡安全第一負責人、信息技術高級顧問、首席專家等職務；是世紀互聯集團混合IT體系、賦能平台體系、區塊鏈體系和科技創新體系的主要創建人之一，並曾兼任紫光互聯科技首席戰略官、啟迪鍊網科技首席科學家。
現任清華海峽研究院智能網絡計算實驗室主任，飛諾門陣科技公司創始人、董事長及首席科學家；兼任中國雲體系產業創新戰略聯盟秘書長、全國僑聯青年委員會副秘書長、國際雲安全聯盟（CSA）大中華區秘書長、中國雲安全與新興技術安全創新聯盟副理事長、工業和信息化部信息通信經濟專家委員會委員、中國智慧城市發展研究中心特聘研究員、清華大學互聯網產業研究院研究員、北京大學國家發展研究院特聘導師、中國人民大學CIO研究院高級研究員等職務。
著有《雲計算360度：微軟專家縱論產業變革》、《雲時代的信息技術：資源豐盛條件下的計算機和網絡新世界》等近10部中英文專著。在國際期刊發表論文數十篇，擔任電子和計算機工程領域十幾個SCI收錄的專業期刊或會議的專業論文評審員。
曾榮獲“傑出海外留學生”獎（2006年），“年度信息化突出貢獻人物獎”和“中國行業信息化領軍人物獎”（2015年），“中國服務外包行業年度十大人物”（2016年） ，“中國產學研合作創新獎”（2017年），“紀念改革開放四十週年•中國軟件和信息服務業發展卓越貢獻人物”、“中國新型智慧城市十大領軍人物”、“年度推動新一代信息技術創新發展突出貢獻人物”和“年度區塊鏈技術傑出領軍人物”（2018年），“中國信息界年度傑出貢獻十大年度人物”（2019年），“雙星匯年度盛典創業之星”和“中國雙創典型人物”（2020年）。

第一篇云時代的信息技術——資源豐盛條件下的計算機和網絡新工具

第1章計算機體系結構的發展00
1.1信息技術的發展歷程00
1.1.1半導體技術的發展進程00
1.1.2摩爾定律和登納德縮放定律00
1.1.3馮·諾依曼體系結構00
1.1.4計算機架構的演進0
1.1.5互聯網的發展歷史0
1.1.6互聯網面臨的問題0
1.1.7人工智能的發展歷史0
1.1.8區塊鏈發展歷史0
1.1.9馮·諾依曼結構對人工智能發展的局限0
1.2非馮諾依曼計算機體系的探索0
1.2.1新的物理介質催生新的架構0
1.2.2計算架構的創新0
1.2.3網絡架構的創新0
1.3未來的網絡計算體系0

第2章論道云計算0
2.1冷眼看雲計算0
2.2展望雲計算的高級階段0
2.2.1兩種思維模式0
2.2.2三大終極目標0
2.3雲時代的終極網絡：大一統互聯網0
2.4從PC時代的數據庫過渡到雲時代的信息中樞0
2.4.1要解構傳統數據庫的原因0
2.4.2解構傳統數據庫的方法0
2.4.3要建設信息中樞的原因0
2.4.4建設信息中樞的方法0
2.5邁向統一云的過程：信息黑洞效應0
2.6社會效應：信息化促進社會公平和誠信

第3章再論資源、需求和工具0
3.1解讀美國信息化歷史，推測未來發展路線圖0
3.2重溫Microcosm和Telecosm0
3.2.1四件大事所傳遞的信息0
3.2.2寬帶網絡的價值在於消耗0
3.2.3雲計算改變生態環境0
3.3開發信息產業需求的海洋：從知性到感性大轉折0
3.3.1人體生理結構的秘密0
3.3.2暴增的新需求必然打碎原有的行業秩序0

第4章大數據和雲存儲0
4.1雲端存儲系統0
4.1.1雲存儲創新之一：解構傳統數據庫0
4.1.2雲存儲創新之二：剝離多媒體內容0
4.2跨平台數據結構0
4.3信息庫設計(裸信息)0
4.4文件庫設計(多媒體文件)0
4.5媒體庫設計(視頻流媒體)0

第5章云時代的計算技術
5.1雲端計算結構創新0
5.2從解構傳統數據庫到創立非馮諾依曼計算體系0
5.2.1神經網絡結構0
5.2.2傳統神經網絡缺少什麼0
5.3極多線程狀態機0
5.3.1極多線程狀態機的工作原理0
5.3.2面向雲計算應用環境0
5.4信息處理流水線0
5.4.1應用軟件的價值在哪裡0
5.4.2未來的網絡應用會更加複雜嗎0
5.5異構算法引擎0
5.5.1算法不是軟件0
5.5.2從試管和白鼠探索軟件硬化之路0
5.6神經元傳導協議0
5.6.1基本協議棧0
5.6.2關於信息安全0
5.6.3關於電視、計算機、手機的三屏融合0

第6章云時代的大一統互聯網0
6.1大一統網絡世界觀0
6.1.1多媒體網絡是個偽命題0
6.1.2通信網絡的終極目標0
6.2Isenberg和Metcalfe缺少什麼0
6.2.1兩個陣營的叛逆者0
6.2.2笨網理論錯在哪裡0
6.3七層結構模型是網絡弊端的總根源0
6.3.1七層結構模型源自窄帶網絡環境，今天已經無此必要0
6.3.2七層結構違背網絡管理基本原則，導致不可彌補的安全漏洞0
6.3.3大一統網絡定義的三層結構模型是未來網絡的普遍基礎
6.4互聯網IP和路由器是大一統網絡的絆腳石
6.4.1四段通俗故事揭示IP互聯網真相
6.4.2IP路由器錯在哪裡
6.4.3IP視頻通信服務還有多遠
6.5IPv6(NGI)的變革和局限
6.5.1學術界的派別
6.5.2變革性的過渡方案
6.5.3無奈的事實
6.6迷失方向的GENI：網絡學術誤區
6.6.1黑洞效應就是通信網絡的歸宿
6.6.2網絡和計算機辨析
6.7未來網絡發展觀
6.7.1從ATM看NGN再看IMS，跳出“多媒體網絡”陷阱
6.7.2認識通信網絡的互斥二元論，跳出“IP網絡”陷阱
6.7.3建設透明管道，跳出“智能化網絡”陷阱
6.7.4兩種發展觀
6.7.5大一統網絡技術平台的領導者
6.7.6奠定大一統網絡的理論基礎
6.8創建大一統的通信王國
6.8.1再次改造以太網
6.8.2流媒體網絡交換機
6.8.3網絡品質保證的充分條件
6.8.4網絡安全的充分條件
6.8.5定義網絡管理的新高度
6.8.6異構網絡融合原則與孤島價值
6.9大一統互聯網的推廣路線圖
6.9.1透明承載IP數據，吸納區域有線電視的大流量
6.9.2用戶自建不一樣的無線通信
6.9.3白賺一棵搖錢樹：用戶之間的視頻通信僅需下載軟件
6.9.4邁向真正的大一統

第7章邊界自適應微基站無線通信網絡
7.1無線領域的兩大陣營
7.1.1移動通信
7.1.2無線局域網
7.2無線通信的終極目標：有線同質化服務
7.2.1基本功課就是兩個簡單的問題
7.2.23GPP?LTE的技術文檔中得出的結論
7.3解讀香農信道極限理論
7.4把微基站理念發揮到極致
7.4.1微基站網絡的設計策略
7.4.2中心控制時分多址技術
7.4.3兼職無線運營商
7.4.4重大災難時不間斷無線通信服務

第8章云時代的終極目標
8.1雲時代信息化的製高點：信息中樞和大一統網絡
8.1.1資源驅動的雲時代
8.1.2信息中樞和大一統網絡兩極分化
8.2解讀狹義網絡經濟和廣義網絡經濟
8.2.1狹義網絡經濟總量
8.2.2廣義網絡經濟總量
8.3探討大一統互聯網的商業模式
8.4雲時代的發展方向是產業融合

第二篇非馮諾曼網絡計算——人工智能環境下的計算和網絡新體

第9章系統理念和進化
9.1下一代計算機、互聯網和移動通信
9.1.1顛覆CPU和傳統軟件
9.1.2揚棄路由器和TCP/IP
9.1.3超越無線蜂窩網絡
9.1.4Rabbit 重新定義信息產業
9.2大數據觸及馮·諾依曼瓶頸
9.3計算機的源頭和歸宿
9.3.1計算機歷史博物館
9.3.2獨立計算機的隱退
9.3.3計算機的三種傳承關係
9.4即將發生的大事
9.4.1雲端數據中心的興起
9.4.2無邊的非馮諾依曼計算
9.4.3重新定義系統軟件
9.4.4重新定義系統硬件
9.4.5Rabbit系統三要素
9.5信息時代的三個階段：過去、現在和未來
9.5.1第一階段：過去=電話網絡+計算機文字和數據
9.5.2第二階段：現在=多媒體網絡+計算機信息處理
9.5.3第三階段：未來=感官網絡+人工智能+鏡像空間

第10章網絡資源和結構
10.1走向資源的海洋
10.1.1開發結構化資源
10.1.2探索互聯網以後
10.2創新無CPU和無邊界的計算系統
10.2.1消除CPU邊界
10.2.2無CPU的計算機結構和任務
10.3創新統一的網絡結構
10.3.1分層環路拓撲結構
10.3.2外骨骼引入創新業務
10.4創新資源管理體系
10.4.1驅動創新的引擎
10.4.2統一數據結構：採控、傳輸、交換、存儲、計算、管理
10.4.3統一資源定位
10.4.4統一路由規則
10.5下一代計算和網絡的聯合體
10.5.1突破互聯網慣性思維
10.5.2未來網絡功能單一化
10.5.3整合兩大應用體系

第11章硬件設備和無線連接
11.1直奔計算機的終極目標
11.1.170多年的老問題
11.1.2解決難題的新思路
11.1.3擴大萬倍算力
11.2Rabbit流水線結構
11.2.1從CPU到流水線
11.2.2算法不是軟件
11.2.3從試管和白鼠探索軟件硬化之路
11.2.4異構算法引擎
11.2.5FPGA功能進化
11.3Rabbit無線網絡
11.3.1換一個角度解讀香農理論
11.3.2前端追求低頻密集復用
11.3.3後端追求高頻無限帶寬
11.3.4兼職無線運營商
11.3.5災難時的不間斷應急通信
11.4Rabbit終端設備
11.4.1借用互聯網現有資源
11.4.2智能手機退出舞台
11.4.3Rabbit廣義終端
11.5Rabbit雲端設備
11.5.1Rabbit雲端基本元素
11.5.2運算交換一體機
11.5.3存儲交換一體機
11.5.4兩種電路板隨機分佈的機箱設計

第12章系統管理和服務流程
12.1Rabbit服務管理流程
12.1.1統一四步服務合約
12.1.2用戶註冊和入網
12.1.3與互聯網共存和競爭
12.2Rabbit內容管理流程
12.2.1媒體插件管理
12.2.2設備端讀寫和文件調度
12.2.3智能插件管理
12.2.4商品插件管理
12.2.5系統流程管理
12.3Rabbit網絡管理流程
12.3.1獨立設備管理流程
12.3.2設備內部健康管理
12.3.3網絡管理的功能和性能
12.4Rabbit安全管理流程
12.4.1杜絕仿冒
12.4.2杜絕黑客
12.4.3隔離數據包
12.4.4切斷自由連接
12.4.5通信協議中植入商業規則
12.5Rabbit雲端操作界面
12.5.1多窗口操作管理界面
12.5.2文字信息交互
12.5.3幾何圖形語言開發工具
12.5.4拓撲矢量圖

第13章開發編程和應用環境
13.1Rabbit新概念體系
13.1.1新概念服務流程
13.1.2新概念編程策略
13.1.3新概念標準化原則
13.1.4為什麼Rabbit是最佳系統結構
13.1.5Rabbit定義的人工智能
13.1.6Rabbit生態系統
13.2Rabbit系統的基本結構
13.2.1人工智能催生Rabbit系統
13.2.2Rabbit結構簡圖
13.2.3Rabbit功能簡圖
13.2.4Rabbit流程簡圖
13.2.5Rabbit資源共享環境
13.2.6硬件模塊入網
13.3Rabbit流程類軟件開發
13.3.1再論Rabbit新概念軟件
13.3.2全面承載和發展互聯網業務
13.3.3互聯網資源回收和再利用
13.3.4關於FPGA、ASIC、CPU等的使用價值
13.4Rabbit算法類軟件開發
13.4.1算法模塊效果評估
13.4.2Rabbit多窗口操作界面
13.4.3Rabbit算法模塊開發環境
13.4.4建立Rabbit標準模塊庫
13.4.5人工智能的市場
13.5Rabbit社會資源和開發環境
13.5.1Rabbit的機會
13.5.2Rabbit的社會資源
13.5.3Rabbit的生態圈
13.5.4Rabbit的價值

第14章總結和展望： 畫龍點睛
14.1大勢所趨
14.2新概念解決方案
14.3信息產業的籠子
14.4Rabbit的商業定位
14.5Rabbit的行動計劃
14.5.1分析信息產業發展軌跡，論證Rabbit目標
14.5.2Rabbit系統引導和落實第三次變遷的發展戰略

附錄A論下一代網絡
附錄B論邊界自適應微基站網絡
附錄C雲時代的信息中樞
附錄D雲時代的通信網絡
附錄E雲時代的智能終端
附錄F探索雲時代市場需求的海洋
附錄G雲計算體系概論
附錄H用CPS引導製造業轉型
附錄I信息政略： 信息社會的戰略中樞
附錄J數學分析與應用研究
參考文獻
作者介紹