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从20世纪70年代开始使用大规模集成电路计算机以来，计算机系统的规模化发展速度呈指数级增长，并且极大地改变了我们的生活。在这种加速发展的背后，有两个定律发挥着巨大的作用：一个是英特尔联合创始人戈登·摩尔在1965年提出的摩尔定律，该定律指出集成电路的集成度每隔18～24个月就会翻一番；另一个是有“小型机之父”之称的戈登·贝尔在1972年提出的贝尔定律，该定律预测每10年就会产生新一代计算设备，并且设备数量会增加10倍。我从20世纪90年代初进入计算机领域后，亲身体验到了计算机从286到586的快速更新换代，但并没有真正发现这种指数式发展的威力。在我进入计算机领域之后的20年里，手机移动互联网和智能物联网依次登场，将世界带入了万物互联的时代，预计到2025年将有500亿个设备连入互联网。

计算设备的多样化和算力成本的迅速下降让硬件和软件的关系发生了深刻的变化。当计算硬件单一、计算力昂贵的时候，软件必须以硬件为中心进行设计和折中。当计算硬件有多种选择、算力成本足够低的时候，就可以按照软件的需求来设计甚至定制硬件。这样，我们就进入了一个软硬件融合的时代，在整个计算机系统中，软硬件的分层可以根据需求灵活变化，业务处理流程中的计算、存储、传输也涉及软件和加速硬件的多重交互。未来10年，摩尔定律还将继续发挥效用，先进的3D晶体管设计和3D封装技术使一个集成电路内部可以包含多种计算架构，以更低的成本提供更强大的算力。2020年，英特尔已经可以在10nm的工艺节点上稳定地使用SuperFin晶体管技术和Foveros 3D封装技术，并且有清晰的技术路线图继续向7nm、5nm推进。此外，组合多种集成电路架构设计（CPU、GPU、FPGA、ASIC和神经拟态计算等）的异构计算快速发展，但它在提供多种选项的同时显著增加了计算机系统架构设计的复杂度和软件优化的难度。

黄朝波老师编著的这本书非常及时地给读者揭示了软硬件融合的趋势，并且从多个角度讲解了实现软硬件融合的技术。黄朝波老师的学习和工作经历很好地覆盖了集成电路设计、软件开发和云计算系统架构等，这使得本书的内容很全面，并且提供了硬件基础知识，适合读者迅速扩大知识面。

预计2020年之后的下一个10年，万物都将是计算机。如今，得益于5G移动通信技术和人工智能技术的广泛应用，智能互联计算已经成为主流。随着近年来智能手机、智能城市、智能制造和自动驾驶等领域相关技术的不断进步，以视觉、声音、激光雷达、毫米波雷达为代表的多种传感器正在加速整个世界的数字化进程，需要处理的数据量正在极速增长。同时，进入互联网和计算中心的数据从量变到质变，大量描述自然界的非人工数据需要用人工智能算法来处理，并且通常有实时性要求。数据的量变和质变带来了对智能边缘计算的强烈需求，也催生了云—边—端融合的新计算架构。如果能把握好这个趋势，就能顺势而上，充分享受智能互联计算的红利；否则，就有可能被淘汰。

这是一个技术发展日新月异的时代：一方面，软件定义一切；另一方面，硬件加速一切。同时，网络无处不在。本书是站在2020年这个时间节点上的总结与展望，我期待黄朝波老师的下一本著作继续带着我们驾驭软硬件融合的技术大潮。

——英特尔中国研究院院长宋继强

2020年12月20日写于北京