前言
18世纪，瓦特改良了蒸汽机，引发了人类历史上的第一次工业革命。热力的出现解放了人类的双手，推动人类社会从农耕文明迈向了工业文明。19世纪，法拉第发现的电磁感应原理，激发了人类历史上的第二次工业革命。电力的出现极大地提升了生产效率，推动人类社会从机械时代迈入电气时代。20世纪以来，在以IT为标志的第三次工业革命和以AI为标志的第四次工业革命中，算力，作为生产力之源，正发挥着举足轻重的作用。算力也被称为计算力，在数字化时代，是衡量生产工具对数据处理能力的统称，它广泛存在于人类生产、生活的各种设备中，我们生活中常见的手机、平板电脑、PC（个人计算机），以及数据中心的服务器、交换机、路由器等各种设备都蕴藏着或大或小的算力。可以说，随着新一轮科技革命和产业变革的交会，以算力为核心生产力的数字经济时代已经加速到来。2020年我国发布了新基建战略，在这一战略中5G、AI、大数据中心、工业互联网等多个领域的发展都离不开算力技术，算力作为新基建之“心”，将直接影响数字经济的发展速度，直接决定社会智能的发展高度。
算力的最早形态可以追溯到我国古代的算筹。古人将算筹随身携带，在需要进行计算的时候，古人就把算筹取出摆弄。随着社会的发展，算筹的计算能力越来越不能满足生产需求，算盘应运而生。然而算盘的计算能力仍然有限，当人类面临更加复杂的计算问题时，电子计算机登上了历史舞台。1946年，世界上第一台电子计算机ENIAC诞生。为追求更强大算力，人类随后又陆续发明了晶体管计算机、集成电路计算机，以及现如今的大规模、超大规模集成电路计算机。1981年，IBM（国际商业机器公司）第一台PC的面世开启了PC时代，算力作为人们生活的必需品开始走入千家万户。21世纪，伴随着移动通信的发展和芯片制造工艺的提升，智能手机逐渐发展为人类手中的移动算力，并带动整个经济社会进入移动互联网时代。伴随着移动互联网的大发展，云计算也开始迅速发展壮大，为人类数字经济的发展提供了更为坚实的算力支撑。
当今世界，算力已成为数字化、智能化时代的“基础能源”，谁掌握了先进的算力，谁就掌握了开启未来世界的钥匙，算力已成为全球科技竞争的战略制高点。随着算力科学、算力服务、芯片制造工艺的不断发展和突破，算力的演进也迎来了重要的转折期：（1）从算力指令集的角度，以x86架构为主的算力已经迈入包括x86、ARM、RISC—V（基于精简指令集原则的开源指令集架构）等在内的多样算力生态时代，如何利用多样性算力生态构筑安全可靠的算力基础设施已成为各个国家关注的重点；（2）从算力服务的角度，云计算正在从核心向边缘延伸，以满足用户实时性、安全性的算力服务需求，但如何像热力、电力一样做到随用随取，如何打造“云网边端”超融合的泛在算力服务，正日益成为算力提供商关注的重要方向；（3）从算力演进的角度，基于冯·诺伊曼架构体系的摩尔定律面临失效的风险，如何推动算力科学从量变到质变，实现算力跨越式发展，成为算力科研领域研究的重点。
中国移动作为全球最大的移动通信运营商，顺应云计算发展大势，积极落实“云改”战略，从2018年起推动移动通信网络功能虚拟化，以NFV/SDN（网络功能虚拟化/软件定义网络）技术为基础，建成了全球技术最先进、规模最大的网络云，实现5G网络全面云化。面向公有云市场，中国移动积极打造“移动云”品牌，截至2021年6月，已发布200余款产品，面向公共客户提供了丰富多样的算力服务。笔者在中国移动长期从事移动通信、云计算、边缘计算等方面的工作，结合自身对算力演进、算力服务、算力科学等方面的深刻理解，剖析算力的前世今生，并大胆畅想算力的未来演进，向读者描绘一幅算力时代的画卷。
本书分为6篇。第一篇的主题为从原始算力到现代算力。本篇包含三章，主要描绘算力的“前世”，从算盘等人脑计算开始，简述算力从机械计算、机电计算到电子计算的全过程，并描述了算力从走进人们生活到摆在桌上、握在手中，再到穿在身上、嵌在身边的全过程。
第二篇的主题为多样的现代算力。本篇分为两章，重点从通用计算、异构计算两个方向介绍算力之“芯”的发展历程与产业情况。在通用计算方面，简述了从x86、ARM到RISC—V等多种指令集架构的发展历程，并点明了构建安全可靠的算力基础设施的重要性。在异构计算方面，介绍了GPU、FPGA、DPU（数据处理单元）等异构芯片的原理、分类和应用。
第三篇的主题是算力就是生产力。本篇分为四章，主要从算力服务的角度讲述算力在云计算、边缘计算、大数据、AI四大场景的发展过程和典型案例，重在描述算力的“今生”。
第四篇的主题是算力网络，算网一体共生。本篇分为两章，从未来着眼，重点介绍算力网络和“东数西算”等算力服务的发展趋势，大胆预测了未来算力可以像热力与电力一样，成为赋能社会数智化转型的基础能源，并由此阐述了算力网络的理念、原理框架、关键技术和应用场景等。
第五篇的主题为突破极限。本篇畅想未来算力的演进之路，分为存算一体、在网计算与6G（第六代移动通信技术）、“摩天”算力、量子计算四章，阐述了笔者对未来算力发展演进的观点，以期唤起读者的思考与共鸣。
第六篇的主题为新时代、新战略、新行动。本篇从算力政策和产业发展的角度，介绍了中国移动、ARM公司、华为和飞腾等算力龙头企业对算力发展趋势的研判和多样性算力产品的布局。
尽管算力的发展给人们带来了丰富的想象空间，也因为大国科技竞争而收获了社会的广泛关注，但中国算力技术的追赶甚至超越不是一朝一夕的事，需要非常深厚的技术沉淀。我们没有捷径可循，需要做好艰苦奋斗的准备，只有打好基础才能行稳致远，只有厚积薄发才能进而有为。我们也借此呼吁业界同人和社会各界加强行业协作，一同推动中国算力技术的日益成熟和产业的持续繁荣，让算力自主可控早日成为现实。