第一、堅持建立自主信息產業體系的目標。目前我國的信息產業主要建立在以Wintel(Intel的CPU和微軟的Windows操作系統)和“雙A”(ARM CPU和Android操作系統)為代表的國外基礎技術平臺上,不僅信息產業嚴重受制于人,國家安全也面臨威脅。 習主席指出,“互聯網核心技術是我們最大的‘命門’,核心技術受制于人是我們最大的隱患。一個互聯網企業即便規模再大、市值再高,如果核心元器件嚴重依賴外國,供應鏈的‘命門’掌握在別人手里,那就好比在別人的墻基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊”。雖然全球計算機的80%左右在中國大陸生產,但2011年我國電子信息產業100強企業的利潤總和是美國蘋果公司的40%。2012年我國手機和平板電腦芯片出貨量達到上億片,且世界手機企業前十強中有一半以上中國企業,但2012年蘋果和三星占全球手機利潤的97%。2012年3月23日,伊朗布什爾核電站在信息系統與外部網絡實現物理隔離的情況下遭到震網病毒攻擊,導致20%離心機報廢。2007年9月,以色列轟炸了敘利亞東北部一個潛在的核設施,在此之前,敘利亞預警雷達剛好出現故障,剛開始以為是正常的隨機故障,事后發現是雷達中的通用處理器后門引起。 習主席指出:“網絡安全和信息化是相輔相成的。安全是發展的前提,發展是安全的保障,安全和發展要同步推進。要樹立正確的網絡安全觀,加快構建關鍵信息基礎設施安全保障體系,全天候全方位感知網絡安全態勢,增強網絡安全防御能力和威懾能力”。要改變我國目前信息產業和信息安全受制于人的局面,不能只著眼于單項技術的突破和產品市場占有率的提高,必須建立起自主可控的信息技術與產業體系,才能掌握產業發展主導權,徹底消除黑盒子,堵住安全后門,“全天候全方面感知網絡安全態勢”。我國應充分發揮市場和體制的優勢,抓住當前IT產業多極化發展的機遇,爭取在IT產業的多極世界中形成既開放又競爭的一極,而不僅僅成為其它極的參與者。以自主CPU和操作系統為代表的自主基礎軟硬件要成為我國IT產業體系和網絡信息安全的牢固基石。 “十二五”以來,我國在有關領域進行了自主基礎軟硬件的替代計劃,即用自主CPU和操作系統替代國外的CPU和操作系統。一直以來,大家對自主基礎軟硬件的認識是為了國家安全,即使慢一點也要用,即使貴一點也要用。通過多年的努力,自主基礎軟硬件在有關領域取得了很大進展,通過與應用深入融合,已經超越了“國產化替代”的內涵,形成了一套“你打你的、我打我的”的新套路。通過打通技術鏈,明確性能機理,在很多領域做到了在每個局部都不如國外的情況下整體裝備系統性能超過國外系統,探索出了一條“應用牽引、軟硬結合、系統優化、規范適用”的建立自主體系的發展道路。 “十二五”期間自主CPU和操作系統應用試點的實踐表明,判斷技術是否先進性的標準不是看其跟美國人跟得緊不緊,而是看其跟應用結合得緊不緊。乞丐不能跟龍王比寶。用國外的“參照系”來對比,我們只能永遠落后,必須建立起我們自己的“參照系”,才能實現“變道超車”。建立自主可控的軟硬件技術體系,就能基于該體系進行持續改進,形成螺旋上升,否則在別人的技術體系中跟著升級,只能永遠落后。蘋果iPAD的CPU性能比桌面CPU性能低好幾倍,但因為蘋果堅持建立自主的軟硬件體系,iPAD的用戶體驗比桌面電腦要好。俄羅斯的CPU技術遠不如我國,但因為其堅持自成體系,很多武器裝備水平超過我國。現在的信息系統冗余很多,我們只要根據“適用”的要求做好規范,完全可以像蘋果一樣做出集約型的優化系統。例如,某數據庫應用,使用惠普X86服務器及國外商業數據庫需要50分鐘,而使用龍芯CPU,經過兩個月的磨合,處理相同數據只需要80秒。某雷達顯控應用,海量目標場景下,X86商業CPU只能達到每秒10幀的速率,而使用龍芯CPU,經過應用開發單位聯合龍芯公司的深度優化,達到了每秒20幀。 “對整個系統進行深入分析,一個應用一個應用地優化、一個特征一個特征地優化、一個像素一個像素地優化(We lookedat the entire system and refined it app by app, feature by feature, pixel bypixel)”是國外蘋果公司擺脫制約、建立自己生態的研發理念,使得蘋果產品可以在CPU性能一般的情況下實現優秀的用戶體驗。它山之石可以攻玉,蘋果公司建立自主生態的技術發展理念也契合了我國自主可控產業實踐中的認知。通過打通技術鏈,明確性能機理,進行上下貫通、軟硬結合的全系統優化,我們完全可以在局部指標不如國外產品的情況下,建設出優于國外產品的應用系統。 ARM公司的CPU研發人員在百人的數量級,谷歌公司Android操作的研發人員也在百人的數量級,他們之所以能在 Wintel壟斷的情況下打破壟斷,主要原因是他們在與應用結合過程中對產業形成了深刻的、正確的理解,并不是因為他們基礎比我們好,人比我們聰明。我國的自主基礎軟硬件在“十二五”的應用磨合中逐步形成了對自主CPU和操作系統的正確理解并不斷深入,完全可以在我國方興未艾的自主基礎軟硬件應用推廣中形成自主的生態環境。 建立自主軟硬件產業體系要穩扎穩打,分成三個階段進行。第一階段從“十一五”開始,主要面向應用比較單一的控制類系統,如龍芯CPU在網安、電力、交通、金融、安全等領域的嵌入式應用正在全面展開,并開始參與開放市場競爭。經過“十一五”和“十二五”的實踐證明,自主CPU在對軟件生態要求不高的單一應用系統中是完全能夠滿足要求的。第二階段從“十二五”開始試點,結合黨政軍辦公系統等應用,從單一應用向復雜的固定應用邁進。這些應用涉及通用操作系統、辦公軟件、數據庫、中間件、瀏覽器、3D圖形、Java等復雜的環境。雖然復雜,但有邊界。通過“十二五”期間的軟硬件磨合及產品升級,證明是能夠基本滿足我國信息化需求的。預計再經過“十三五”的努力,到2020年自主軟硬件完全可以滿足黨政軍和重要行業的信息化要求。第三階段面向開放市場競爭并參與國外市場競爭。自主CPU面向開放市場的條件是,通過單一及固定應用市場的開拓,在通用CPU的市場占有率達到5%左右,下游軟硬件企業就會主動來跟自主CPU及基礎軟件進行適配磨合,如游戲軟件、股票軟件等。這一階段的到來預計得到2020年后。 第二、堅持通過自主創新打通技術鏈,形成自主創新能力。從技術鏈的角度看,我國IT產業在應用層面開發能力強,軟件如辦公自動化、電商、微信、搜索等軟件,硬件如手機、PC等硬件;但以CPU和操作系統為代表的基礎軟硬件開發能力弱。只有打通從應用程序到晶體管的技術鏈,掌握計算機系統的性能機理和安全機理,才能保障國家安全,支撐產業發展。例如當鼠標點擊屏幕打開一個網頁的過程時,如果我們不清楚瀏覽器、圖形系統、操作系統內核等是如何協同工作的,在完成這些工作過程中指令和數據是如何在硬件系統的CPU、GPU、內存、南北橋中流動的,CPU的微結構中取指、運算、訪存等各個模塊是如何配合的,那么當我們感到網頁打開速度太慢時就只會抱怨CPU太慢,殊不知蘋果iPAD中的CPU更慢但打開相同的網頁卻流暢得多。 IT產業的技術鏈可以大致分成應用程序、操作系統、以CPU為核心的硬件系統、晶體管等層次,其中操作系統中的應用程序編程接口 (Application Programming Interface,簡稱API)核心模塊和芯片中的CPU微結構是從應用程序到晶體管的“關鍵路徑”,是決定性能、成本、安全的主要因素,這些核心模塊一定要自主掌握。典型的API環境包括圖形交互的QT環境、桌面B/S架構的瀏覽器環境、服務器端的JAVA OpenJDK環境等。行業內應用系統大多基于這些國際通用API編程環境發展起來。我國用上述API環境編程的工程師數以百萬計,但幾乎沒有研制JAVA虛擬機、瀏覽器的JAVA Script引擎、QT環境的隊伍。我國的芯片研制也主要用國外的核心IP如ARM的CPU核、Imagination的GPU核以及Synopsys的各類接口IP“攢”出芯片來。用國外核心模塊“攢”芯片和系統,自己不掌握這些核心模塊的內部細節,技術鏈沒有貫通,性能機理和安全機理不清楚,必然導致“操的是白粉的心,賣的是白菜的價”,必然引起安全隱患。 習主席指出:“要盡快在核心技術上取得突破。要有決心、恒心、重心,樹立頑強拼搏、刻苦攻關的志氣,堅定不移實施創新驅動發展戰略,抓住基礎技術、通用技術、非對稱技術、前沿技術、顛覆性技術,把更多人力物力財力投向核心技術研發,集合精銳力量,作出戰略性安排。我國網信領域廣大企業家、專家學者、科技人員要樹立這個雄心壯志”。我國改革開放幾十年取得重大成就的同時,也導致從上到下包括領導、專家、企業、公眾等心中形成了兩個根深蒂固的認識:一是產生急躁情緒,不愿意做長期積累的創新工作,希望快速成功,對自主創新前進道路上的困難和問題缺少耐心;二是對自主創新信心不足,相信國外的東西比自己的好。以我國CPU發展為例,有關部門對自主CPU發展的長期性和艱巨性認識不足,稍微碰到困難和挫折就得出自主研發CPU不行的結論,改走引進國外技術的道路。對于自主CPU研發投入億元人民幣的經費都困難,而對于引進外國的CPU卻舍得幾十億元甚至上百億元的投入。 針對自主CPU取得的進展,境外各種CPU如IBM、AMD、威盛等通過各種包裝,疏通種種關系,通過與國內企業合資或技術授權的方式,穿上“馬甲”,把原來的產品換個標簽,搖身一變成為自主CPU。有關地方和部門憑著良好的愿望,希望我國發展CPU和操作系統在有國外授權的源代碼基礎上走“引進消化吸收再創新”的道路,事實上,包括CPU和操作系統在內的基礎軟硬件是超復雜系統,超復雜系統是消化吸收不了的,即使是自己設計也不是一蹴而就的,需要長期演進才能把握得住。就像人的大腦是個超復雜系統,只有經過長期進化形成,就是把人的大腦切開來看得清清楚楚,也消化吸收不了,更設計不出來。沒有形成技術能力取得部分代碼的“灰盒子”取代“黑盒子”解決不了安全問題。習主席指出,“要搞清楚哪些是可以引進但必須安全可控的,哪些是可以引進消化吸收再創新的,哪些是可以同別人合作開發的,哪些是必須依靠自己的力量自主創新的”。用錢買不來技術,用市場也換不來技術,只有在與應用結合的自主創新實踐中才能形成核心技術能力,這是經過幾十年的實踐證明了的。過去不行,現在不管如何包裝還是不行。 守衛領土安全的是“聽黨指揮”的槍桿子,守衛信息安全的是“聽黨指揮”的技術能力。自主能力是安全可控的保障,只有通過自主研發的實踐才能形成自主技術能力。堅持自主創新要發揚愚公移山精神,搬掉國家安全受制于人和產業發展受制于人兩座大山;要有“板凳坐得十年冷,文章不寫一句空”的恒心和決心,不能“懶惰取巧依賴外力”。想靠外國人幫我們建立自主可控的信息產業體系,和抗戰初期蔣介石想依靠美國人打日本鬼子一樣,是不可能的。只有在自主創新實踐中不斷發現問題,在解決問題過程中不斷提高能力,才能保障國家安全和支撐產業發展。 第三、堅持企業主體,走市場化道路。習主席指出:“技術要發展,必須要使用。在全球信息領域,創新鏈、產業鏈、價值鏈整合能力越來越成為決定成敗的關鍵。核心技術研發的最終結果,不應只是技術報告、科研論文、實驗室樣品,而應是市場產品、技術實力、產業實力。核心技術脫離了它的產業鏈、價值鏈、生態系統,上下游不銜接,就可能白忙活一場”。 我國自主CPU的研發源自“十五”863計劃的支持,都是從科研院所開始的,如中科院計算所的龍芯CPU、上海高性能CPU研發中心的申威CPU、國防科大的飛騰CPU以及北京大學的眾志CPU,主要是進行技術攻關。“十一五”國家“核高基”重大專項把863的成果導入產業,上升為國家戰略。由于科研與產業“兩張皮”的問題沒有解決,碰了壁,具體體現為“十一五”重大專項支持研發的CPU技術指標都能圓滿完成,但產業化指標均沒有完成。“十二五”開始,國家全面推進自主CPU的應用試點,以龍芯CPU為代表的研發團隊全面向市場轉型,走以企業為主體的自主創新道路,在與市場磨合過程中逐步把研發重點從論文導向調整為結合客戶需求進行研發。“種瓜得瓜、種豆得豆”,經過多年的轉型努力,龍芯公司2014年、2015年連續兩年銷售收入實現50%以上增長,2015年首次突破億元。 建立自主基礎軟硬件體系需要充分發揮我國市場和體制的雙重優勢,探索市場經濟條件下的舉國體制。發展自主軟硬件需要發揮舉國體制的優勢,但現在的舉國體制不同于“兩彈一星”時代周總理、聶帥親自領導、組織、協調的舉國體制,而應該是市場經濟條件下的舉國體制,包括以下幾個特點。一是政府引導下的企業主體機制。在有關部門的組織和領導下,在特定應用市場需求的牽引下,用戶、集成商、整機廠商、CPU企業、操作系統企業等積極參與,迅速形成產業鏈。二是在政府組織下通過市場法則進行優勝劣汰,幫助自主軟硬件企業成長。通過聯合攻關、穩定性和性能評測、小批量供應、價格等手段考驗并提高有關企業的研發能力、產品化能力、成本控制能力、服務能力等,通過優勝劣汰的“叢林法則”而不是傳統的專家機制選擇有競爭力的企業參加,幫助了自主軟硬件企業的成長。三是央企發揮初期的引領作用。在央企的引領下,大量其它商業企業跟進,迅速形成集聚。 2009年12月,美國連線雜志發表了一篇名為《人民的CPU》的文章,介紹以龍芯為代表的中國CPU的進展。該文章開篇就寫到“試想一個國家需要完全依靠從一個與之有著戰事沖突或經濟不穩定的國家進口某種珍貴商品,而且沒有這種商品,其整個社會將被迫停頓。再試想這個國家是中國,而與之有著戰事沖突的國家是美國,而該商品是 CPU”。從美國最近對我國中興公司元器件禁運事件來看,美國確實可以通過“商品”的力量使我國的經濟社會發展“停頓”。過去,國家之間的利益競爭主要依賴于國家的軍事實力,在全球化的今天,企業擔負著國家之間競爭的主要使命。正像對于國家來說具有強大的軍隊極為重要,在二十一世紀,具有強大的企業對于一個國家來說是至關重要的。我們要建立自主可控的信息產業體系,保障國家安全,最終要落實到一批包括CPU、操作系統在內的自主企業的崛起。 發展自主可控的CPU和操作系統,建立自主可控的信息產業體系是國家的需要、時代的需要,是產業發展的需要,且我們已經初步具備了相應的條件,再沒有理由懷疑我們能夠做成這件事。但是也應該清醒地看到發展自主可控的信息產業絕非易事,需要長時間的積累。無所作為的懷疑論和盲目樂觀的速勝論都是錯誤的。在戰略上藐視它,在戰術上重視它是我國建立自主軟硬件體系時應遵循的一個基本原則。我們要倍加珍惜自主軟硬件通過多年的探索取得的建立自主產業體系這條來之不易的道路,不為任何風險所懼,不為任何干擾所惑,堅定不移走下去,直到實現我們的目標。 我們正在前進。我們正在做我們的前人從來沒有做過的極其光榮偉大的事業。我們的目標一定要達到。我們的目標一定能夠達到。
(作者單位:龍芯中科技術有限公司;來源:千龍網)
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