硬件创新定理

我最近读完了《费马最后定理》（西蒙·辛格著），你可能会惊讶地发现，这本书充满了戏剧、阴谋、谋杀和情妇。 真的。 数学史上充满了这样的人，尽管他们对我们凡人无法真正理解的概念有着惊人的理解，但他们毕竟只是人。

但这并不是今天的重点。 关键在于，350 多年来，数学家们一直致力于证明（或反驳）所谓的费马最后定理。 这位才华横溢的（业余）数学家指出，这更像是一种猜想，虽然勾股定理几乎是公理，但它只适用于平方。 也就是说，当“n”是“2”以外的任何数字时，您无法找到答案： an + bn = cn。 显然，真正让数学家们抓狂的是，费马指出，他对此有一个真正令人愉快的证明，但他所评论的书的页边距太小了。

但他们却找不到任何证据。

因此数学家开始尝试证明或反驳它。 长话短说，终于有人这么做了。 但为了做到这一点，他必须将两个完全不同的数学学科结合起来。 当费马提出他的主张时，这些学科还不存在。 其中一些可以追溯到解决费马大定理以及其他具有挑战性的数学问题的尝试。 用于解决费马最后定理的学科之一包括椭圆曲线的研究。 如果这听起来很熟悉，那是因为椭圆曲线是 ECC（椭圆曲线密码术）的基础，而 ECC 如今越来越受到青睐，可以替代旧的、更容易受到攻击的加密方案。

基本上，解决一个数学学科的问题的好处之一是，它往往会激发其他相关但截然不同的数学学科的创新。 

现在，您可能想知道为什么标题中提到“硬件”。 硬件就是硬件，对吧？ 我的意思是，在当今这个软件吞噬一切以提供应用程序的世界里，硬件能够激发哪些相关的创新？

当然是软件。

事实证明，当你构建自己的硬件以确保在南北数据中心跑道上部署的那些服务所需的容量和速度时，你还必须构建与之相匹配的软件。 看看吧，在大多数情况下，硬件本身只是资源。 这也正在发生改变，不过那是另一天的博客了。 大多数情况下，现实情况是硬件提供资源。 软件是一种神奇的东西，它将这些资源转化为消耗品，最终用于在互联网上每天每时每刻保护和交付应用程序的服务。 因此，当有人预告网络世界中新硬件的到来时，也预示着新软件的发布。 因为没有软件，定制硬件就起不了多大作用。

现在，创新已经跨越了硬件和软件的鸿沟。 该软件可以从其原始硬件转移到商品硬件（COTS）。 这是通用服务器，之所以这样命名，是因为它们实际上并没有针对任何事物进行优化，因为它们必须支持一切。 但是之前在专用硬件上运行的软件已经过优化，并且工程师随着时间的推移所学到和调整的技巧和窍门也会转移到软件版本中。

其中许多实际上比你想象的更适用。 看看吧，像英特尔这样的公司生产的芯片既可用于定制硬件，也可用于商品系统。 但大多数软件并不使用这些芯片的性能或容量增强特性，因为它们在编写时并没有考虑到硬件。 但有些系统确实如此，这意味着当该软件被提升并转移到商品硬件上时，它保留了许多性能和容量优势，而其他软件则不使用特殊硬件来执行相同的操作。

尝试解决与软件相关的性能和容量挑战（早在 1990 年代）导致了网络中硬件的广泛使用，包括与数据如何在系统中传递相关的新内部架构。 现在，这些技巧和技术正在被转化到软件中，以提高性能和容量。 当人们被要求设计高速、大容量的软件时，由于他们所开发的硬件不存在平台，他们会想出新的方法来做事。 他们挑战旧的假设，并发现在数据通过系统时操纵、检查和修改数据的更好方法。 他们找出新的算法和更好的数据结构来改善内存管理和协议解析。 

虽然大多数人并不将硬件与创新联系起来，但事实是，就像数学一样，解决一个学科的问题会引发其他学科的创新。 当我们将定制硬件平台上的 BIG-IP 软件提升并转移到私有云、内部部署和公共云环境中使用的商品硬件上时，我们总是会看到这种情况。 提升和转变需要工作；软件必须适应虚拟化、容器化和云化的形式因素。 但是新硬件带来的创新仍然存在，可以在商品化平台上提供更快、更具可扩展性和更高效的操作。

开发新硬件并让软件适应其新功能，最终意味着软件的创新，无论该软件是在定制硬件还是商品硬件上运行。 这就是为什么新硬件推出时会让人兴奋的原因。 因为它是创新的先驱。

这就是硬件创新定理。 正如解决费马定理将带来数学领域的更多创新，并将这些进步带入密码学和安全领域一样，解决软件适应新定制硬件的挑战将带来该软件的更多创新，并在未来几年内在本地和云数据中心领域产生回响。