硬件软件架构设计乱侃

      这篇文是我在今天工作休息之余写下来的，乱侃侃，偷懒一下，呵呵。

首先，我的原本专业是电子信息科学与技术，所以对一些芯片级硬件和软件比较感兴趣，但我现在的工作是软件设计师，又对计算机软件有较深入的理解。闲暇之余，我喜欢看硬件相关的书籍，特别对计算机硬件比较痴迷。其实早在06年学习软件架构设计的时候，我就常乱想设计软件架构。这里说说，一部分中国人的特点，就是从模仿开始。火车不会造，先买别国的火车，然后研究，接着自己造，比买的便宜，搞得人家都不敢卖先进的东西给国人了。软件也一样，架构方面，先学习前人的经验，学习开源的架构特点，然后根据自己实际环境设计架构。（我这里完全没有贬低国人的意思，就是说说，自己有技术有一套做法，自己没技术有另一套学习和实践的做法）

先说说硬件，著名的Intel和AMD，还有IBM，都是计算机硬件的领跑者了。有时候他们会发布自己的硬件架构设计图，以及产品发布路线图等等。我就不自然的会多关注（老专业职业病吧），在看这些硬件架构图的时候，我会去分析，哪个是核心，哪个是缓存，哪个芯片组处理显示，哪个芯片组处理外存等，自己痴迷（没办法，我是硬件发烧友）。

再说说软件，且不说微软，也没办法，谁让咱也是靠他们的系统平台吃饭呢，怪不得盖茨在欧洲演讲时曾经叫嚣如果没有微软那有多少人失业，呵呵。还有就是开源社区的蓬勃发展。软件业的发展也算很迅猛了。目前基本上形成很多理论，包括软件工程（我没看过硬件工程的书籍，呵呵。），设计模式，架构设计等等，可谓是百花齐放了。

对比硬件和软件的架构设计，我就常想，其实所有的设计，无论是硬件，或者建筑学，还有制造业，还是软件，室内设计等等，它们的架构设计原理应该是一样的，应该是可以相互借鉴的，就象道理是相通的一样。

但是，软件业内一直没有形成一套统一的架构。而硬件却实现了统一架构，然后使用统一的外接独立的硬件设备来运行，即定义好了接口，所有外设都往上面靠拢。软件只形成了一套设计的理论，设计的模式，没有形成一套统一的系统。然则，实际情况中，往往很多系统都是在做重复的工作，即不同的企业，不同的业务领域，一再的重复着相同的应用系统设计开发。为什么软件业不能形成一套固定的架构呢？对比起来，一个原因估计是软件的需求是以业务为对象的，正是因为不同的业务产生了不同的各种各样的软件应用系统。

硬件有硬件的特点，软件有软件的好处。硬件离开软件是没有意义的，没有存在的价值。不过，我还是想设计一套统一的软件架构系统，虽然不少软件都提供了插件的功能，但我还是不满足，这个只是统一架构的冰山一角罢了。

从硬件的角度出发，硬件的架构设计，其更多的是考虑元器件的特性，依赖于元器件的更新换代来发展，而且同样依赖于组织定义的硬件接口规范。硬件的基础是元器件工艺，焊接工艺。然后是接口间的连接，通信，接口的规范。再有运行速度的提高，通讯速度的提高，存储容量的提高。硬件架构的设计，还要考虑热功耗，成本，复杂度等等。还有重要的一点，硬件的架构掌握在少数企业中，比如Intel这些领跑者了，而接口的规范，却掌握在一些临时联合起来的企业，比如惠普，索尼之流。

根据硬件的理论，只要提高了依赖基础对象，那么就能提高、促进更快的发展。软件的基础，按照以前的说法，就是算法+数据结构，面向过程，面向数据的开发方法。现今已逐步转变为面向对象，面向方法，面向服务的编程模式了。从这点出发分析，限制软件发展的不是编程语言，而是设计方法。不同的设计者，不同的水平，设计出来的系统就不同，架构也就不同。软件架构的设计，也要考虑成本，复杂度，稳定性，可靠性，重用性等等。软件的架构掌握在少数大型的软件企业，比如微软等，还有开源社区的辛勤的架构设计劳动者们。软件的接口规范，往往依赖于实际应用中的系统业务。

硬件已经实现了统一架构。那么，怎么样才能设计统一架构的软件系统呢？这里再说下，软件之所以是软件，因为它具有非常大的灵活性，如果象硬件那样统一了架构，那么可能就限制了它的发展。本文只从软件统一架构系统出发乱侃，暂且撇开这点限制。受限于目前的编程语言，设计模式，领域业务，这个想法能实现么？软件系统的根本，数据这个对象本身就是不一样的了。不过，有一点可喜的成果是，内容管理系统（CMS）的出现是一大进步。但是它也仅能适应那些单一、相对简单些的应用。比如建站系统，论坛等等，还是没有实现软件统一架构的思想。引擎这个概念的实现也是非常好的突破。根据理论相同的道理（我是这么认为的），以硬件设计的思想出发，统一架构的软件系统应该是一个浑身都是接口的产物。它需要一个运行引擎对象，需要数据总线接口对象，需要指令运行接口对象，需要一个存储对象，需要一个显示对象，需要多个数据交互接口对象，再有，就是这些对象之间通讯的处理对象等等了。这么个系统能造出来么？至少我目前的尝试有一定的困难(有进度，但进展相对缓慢)，呵呵。

限于时间问题，本文只开个头，投石问路，后续想到什么再侃。大家对软件的统一架构思想有什么意见或建议，欢迎留言赐教，本人洗耳恭听。

 

 

Austin Liu 刘朝辉

Software Designer and Project Consultant

2009年8月27日星期四【牛】壬申月甲辰日己丑年七月初八