如果你想用一句话解释过去 70 年计算机产业的全部变化，那就是：
每一次时代变革，都是分层计算栈中某几层发生了质变，然后反过来重塑了整条技术链。
不论是巨型机、PC、互联网、移动互联网、云计算还是 AI，每一次浪潮的内部逻辑，都可以用一张“分层计算栈”概括。
计算机不是一个单一技术，而是一个自下而上层层堆叠的巨大系统。
一种经典划分方式是将产业分成七层技术栈：
- 硬件层（Hardware）
- 系统软件层（OS / Compiler / VM）
- 平台层（DB、Middleware、Cloud Runtime）
- 网络与连接层（Internet、协议、CDN）
- 数据层（Data、Search、Index、Analytics）
- 应用层（Application）
- 用户与社会层（User / Economy / Behavior）
只要某一层出现跨越式变化，整个产业就会迎来新一轮重构。
这就是 IT 行业始终“周而复始”的原因。
零、军事需求的奠基：战争催生计算需求
现代计算机并不是从民用或学术需求中诞生的，而是直接起源于战争，尤其是二战时期的军事需求
军事活动出现了几个人力无法承受的计算问题：弹道计算、密码破译、雷达与防空、原子弹研发。这些问题的共同点是：计算量巨大、时间要求极高、人工或机械计算根本来不及。
二战中英国的艾伦·图灵设计了Bombe机通过“机器穷举”破解德军 Enigma 密码，并提出了图灵机计算模型。计算机科学领域的诺贝尔奖——图灵奖，也为了纪念这位先驱而设立。
二战中参与美国曼哈顿计划的冯·诺依曼因计算导弹弹道的需要，为适配不同的武器系统设计军事通用平台提出了冯·诺依曼计算架构，让“通用计算机”成为现实工程。
二战中美国的克劳德·香农为避免通信传输中的噪声干扰、信息截获等问题，设计了纠错和加密等系统，并提出了《信息论》为现代网络通信和密码学奠定了基础。
一、巨型机时代：硬件是王，软件只是附属品
1950s—1970s：硬件层第一次突破
- 电子管、晶体管的发明，使计算机从军事走向科研与国家机构。
- 操作系统还十分原始，编程依赖纸带、批处理。
- 应用层非常薄，只能运行企业记账、科学计算等简单任务。
这是计算栈高度不平衡的时代：
硬件占据主导地位，系统软件和应用极弱。
二、大型机与 UNIX：系统软件成为新中心
1970s—1980s：操作系统层第一次觉醒
IBM 推出大型机，AT&T 推出 UNIX(C语言也因此诞生)。
第一次，计算机具备了现代意义上的操作系统：
- 多任务调度
- 用户/权限模型
- 文件系统（“一切皆文件”的设计哲学）
- 程序接口（API -> POSIX标准）
系统软件层变得强大之后，应用层得以爆发：
- 终端机
- 企业 MIS 系统
- 商业数据库（Oracle）
这是第一次产业重心从“硬件 → 软件”迁移。
三、PC 时代：微处理器+桌面操作系统塑造了软件业
1980s—2000s：硬件和系统软件共同成熟
两项突破改变世界：
- Intel x86 微处理器
- Windows / macOS 图形化操作系统
PC 技术栈快速完整化：
- 硬件：集成电路的发明使得 CPU 可以量产。CPU指令集标准化，x86成为 PC 时代的事实标准。
- OS：图形界面变成主流，施乐公司发明的鼠标也有了用武之地。
- 网络：TCP/IP 占据互联网基座
- 平台：关系数据库、Visual Studio、JVM
- 应用：Office、金山WPS、QQ、杀毒软件
- 用户：计算机进入千家万户
这个时代最典型的结构就是：
OS＋应用捆绑的单机软件生态。
四、互联网时代：网络层成为产业主导
1995—2008：网络层突破引发应用层爆炸
- 1966 年：高锟提出可行理论 → 光纤通信概念诞生。
- 1970 年：康宁制造出世界上第一根实用低损耗光纤 → 光纤真正诞生。
- 1977 年：第一条商用光纤通信线路。
- 1980–1990年，欧美和日本开始用光纤铺设长距离主干网，中国赵梓森推动“八纵八横”国家光纤骨干网建设。
- 1994年5月21日，在钱天白教授和德国卡尔斯鲁厄大学的协助下，中国科学院计算机网络信息中心完成了中国国家顶级域名（CN）服务器的设置，改变了中国的CN顶级域名服务器一直放在国外的历史。
- 1995–2005：光纤全球爆发普及（互联网时代），1998年中国光纤覆盖绝大多数地级市。
万维网（HTTP/HTML）、浏览器、搜索引擎三件事重新定义应用形态：
- 应用不再是“装在你电脑上的东西”
- 而是 通过网络实时获取与渲染的超文本
应用从C/S架构向B/S架构演进。计算栈的力量第一次从设备迁移到了网络：
| 技术层 | 互联网时代标志 |
|---|---|
| 系统软件层 | Linux乘着互联网东风流行 |
| 平台层 | MySQL、Apache、PHP(LAMP开源套件) ｜ |
| 网络层 | HTML / HTTP / 浏览器 / CDN |
| 数据层 | 搜索索引、日志分析、大规模爬虫数据 |
| 应用层 | 搜索、电商、门户、论坛 |
| 用户层 | 数十亿用户上线，数字社会萌芽 |
应用层从“软件”变成了“服务”，C/S架构时期为专用程序定制协议催生了ftp、smtp、pop3等协议百花齐放，而B/S架构后浏览器的出现HTTP协议逐渐成为应用层协议的事实标准。B/S 倒逼着很多 C/S 应用也不得不 HTTP 化。
Windows Server因为收费闭源，而且GUI占用大量硬件资源；UNIX系列商业收费的System V 和 学术系的 BSD碎片化严重；所以基于Minix开发的免费开源的Linux成了互联网时代的“隐形操作系统”，也是LAMP开源套件里的核心。用户不关心你的服务端程序师运行在GUI还是CLI的服务器，返回的HTML最终都会在浏览器端渲染。
五、移动互联网：终端硬件 + 分发平台重写应用层
2008—2020：硬件层与用户层的同步胜利
iPhone + App Store = 移动互联网最强方程式。
另一边基于Linux内核开发的Android又因为开源免费，迅速风靡全球，与闭源的iPhone iOS分庭抗礼。
iOS 赢得了利润（Apple 拿走行业 80%+ 利润），Android 赢得了用户（覆盖全球 30 亿+ 智能手机用户）——这是两种不同的“胜利”。
硬件层改变了交互方式：
- ARM 架构配合 SoC 高度集成，使单位能耗计算能力大幅提升，高通等芯片厂商在移动终端计算领域取代了以 x86 为核心的 Intel 体系，成为移动互联网时代的主导芯片。
- 多点触控改变用户输入方式，语音、摄像头等硬件被整合进终端。过去只能打电话发短信的手机变成更加“智能”的移动终端，重塑了应用层软件形态。
分发层改变了应用生态：
- App Store / 应用商店
- 隐私沙盒模型
- 严格权限系统
应用层进一步重构：
- 微信：超级应用
- 抖音：短视频新交互
- 移动电商：支付、位置、摄像头等能力整合
这是第一次：用户层需求反过来驱动技术栈演进。
六、云计算时代：平台层成为核心竞争力
2010—2020：平台层统治企业计算
云计算把基础设施彻底抽象化：
- IaaS(Infrastructure as a Service，基础设施即服务)：弹性算力取代IDC机房
- PaaS(Platform as a Service，平台即服务)：数据库、消息队列、对象存储成为服务
- Kubernetes：在抽象层面上承担了传统操作系统对计算资源的管理职责，因此常被称为“分布式云原生操作系统”。对底层管理分布式硬件资源：IaaS（VM、网络、磁盘）；对上层提供容器运行环境、调度、服务发现、扩缩容。
这意味着：
系统软件层的一部分与平台层融合成“云操作系统”。
应用从单体 → 分布式 → 微服务，IT 架构全面升级。
七、AI 时代：数据层与模型层成为新的操作系统
2022—？：AI 让技术栈再次重写
这一次变革极其特殊：不是硬件、不是网络，而是 数据与模型 反过来吞并系统软件。
AI 时代的计算栈正在重构：
1. 硬件层
NVIDIA GPU、AI 加速器成为计算核心。
2. 操作系统层（重新定义）
GPT / Qwen / DeepSeek 这样的模型 = 新一代“语义操作系统”。
它们具备传统 OS 不具备的能力：
- 理解自然语言
- 执行跨应用任务
- 自动调用工具和 API
- 多 Agent 协作
3. 平台层
- 向量数据库
- RAG
- 自动化工作流
- AI 代理平台（MCP）
4. 数据层
数据变成模型能力的源头（训练集 → 推理 → 反馈 → 自学习）。
5. 应用层
App 开始消失，被“AI 工作流”“AI 助手”取代。
6. 用户层
从“点击” → “对话” → “让 AI 自动完成任务”。
AI 时代的关键变化是：
应用从“人写的逻辑”变成“模型执行的意图”。
八、未来十年：计算栈将出现三大重构趋势
趋势 1：AI OS 取代传统 OS
应用程序不再前台运行，而是由 AI agent调度：
- “帮我整理这批数据”
- “把我网站的 SEO 提升”
- “自动完成这个流程”
手机、电脑界面会大幅简化。比如最近发布的AI眼镜
趋势 2：网络从数据包通信转向语义通信
未来的协议不是 HTTP/JSON，而是：
- “我需要一个符合以下目标的任务”
- “这是我当前的上下文”
Agent 协议（如 MCP）将成为新基座。
趋势 3：数据变成个人资产，模型在本地运行
端侧模型 + 私有数据 + 隐私计算
将让 AI 成为每个人的“第二大脑”。
