堅持建立自主信息產(chǎn)業(yè)體系的目標

目前我國的信息產(chǎn)業(yè)主要建立在以Wintel (Intel的CPU和微軟的Windows操作系統(tǒng))和“雙A”(ARM CPU和Android操作系統(tǒng))為代表的國外基礎技術平臺上，不僅信息產(chǎn)業(yè)嚴重受制于人，國家安全也面臨威脅。

習主席指出：“互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)企業(yè)即便規(guī)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(jīng)不起風雨，甚至會不堪一擊?！彪m然全球計算機的80%左右在中國大陸生產(chǎn)，但2011年我國電子信息產(chǎn)業(yè)100強企業(yè)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(yè)前10強中有一半以上是中國企業(yè)，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(tǒng)與外部網(wǎng)絡實現(xiàn)物理隔離的情況下遭到震網(wǎng)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(xiàn)故障，剛開始以為是正常的隨機故障，事后發(fā)現(xiàn)是雷達中的通用處理器后門引起的。

要改變我國目前信息產(chǎn)業(yè)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)體系，才能掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)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(wǎng)絡安全態(tài)勢”。我國應充分發(fā)揮市場和體制的優(yōu)勢，抓住當前IT產(chǎn)業(yè)多極化發(fā)展的機遇，爭取在IT產(chǎn)業(yè)的多極世界中形成既開放又競爭的一極，而不僅僅成為其他極的參與者。以自主CPU和操作系統(tǒng)為代表的自主基礎軟硬件要成為我國IT產(chǎn)業(yè)體系和網(wǎng)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(tǒng)替代國外的CPU和操作系統(tǒng)。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(jīng)超越了“國產(chǎn)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(tǒng)性能超過國外系統(tǒng)，探索出了一條“應用牽引、軟硬結合、系統(tǒng)優(yōu)化、規(guī)范適用”的建立自主體系的發(fā)展道路。

“十二五”期間自主CPU和操作系統(tǒng)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(xiàn)“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(xù)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?，F(xiàn)在的信息系統(tǒng)冗余很多，我們只要根據(jù)“適用”的要求做好規(guī)范，完全可以像蘋果一樣做出集約型的優(yōu)化系統(tǒng)。例如，某數(shù)據(jù)庫應用，使用惠普X86服務器及國外商業(yè)數(shù)據(jù)庫需要50min，而使用龍芯CPU，經(jīng)過2個月的磨合，處理相同數(shù)據(jù)只需要80s。某雷達顯控應用，海量目標場景下，X86商業(yè)CPU只能達到10fps的速率，而使用龍芯CPU，經(jīng)過應用開發(fā)單位聯(lián)合龍芯公司的深度優(yōu)化，達到了20fps。

“對整個系統(tǒng)進行深入分析，一個應用一個應用地優(yōu)化、一個特征一個特征地優(yōu)化、一個像素一個像素地優(yōu)化(We looked at the entire system and refined it app by app, feature by feature, pixel by pixel)”是蘋果公司擺脫制約、建立自己生態(tài)的研發(fā)理念，該理念使得蘋果產(chǎn)品可以在CPU性能一般的情況下實現(xiàn)優(yōu)秀的用戶體驗。它山之石可以攻玉，蘋果公司建立自主生態(tài)的技術發(fā)展理念也契合了我國自主可控產(chǎn)業(yè)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(tǒng)優(yōu)化，我們完全可以在局部指標不如國外產(chǎn)品的情況下，建設出優(yōu)于國外產(chǎn)品的應用系統(tǒng)。

ARM公司的CPU研發(fā)人員在百人的數(shù)量級，谷歌公司Android操作系統(tǒng)的研發(fā)人員也在百人的數(shù)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(chǎn)業(yè)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研發(fā)人員在“十二五”的應用磨合中逐步形成了對自主CPU和操作系統(tǒng)的正確理解并不斷深化，我們完全可以在我國方興未艾的自主基礎軟硬件應用推廣過程中形成自主的生態(tài)環(huán)境。

建立自主軟硬件產(chǎn)業(yè)體系要穩(wěn)扎穩(wěn)打，分成3個階段進行：第1階段從“十一五”開始，主要面向應用比較單一的控制類系統(tǒng)，如龍芯CPU在網(wǎng)安、電力、交通、金融、國家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(jīng)過“十一五”和“十二五”的實踐證明，自主CPU在對軟件生態(tài)要求不高的單一應用系統(tǒng)中是完全能夠滿足要求的。第2階段從“十二五”開始試點，結合黨政軍辦公系統(tǒng)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(tǒng)、辦公軟件、數(shù)據(jù)庫、中間件、瀏覽器、3D圖形、Java等復雜的環(huán)境。雖然復雜，但有邊界。通過“十二五”期間的軟硬件磨合及產(chǎn)品升級，證明自主軟硬件是能夠基本滿足我國信息化需求的。預計再經(jīng)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(yè)的信息化要求。第3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(yè)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要到2020年后。

堅持通過自主創(chuàng)新打通技術鏈形成自主創(chuàng)新能力

從技術鏈的角度看，我國IT產(chǎn)業(yè)在應用層面開發(fā)能力強，軟件如辦公自動化、電商、微信、搜索等，硬件如手機、PC等；但以CPU和操作系統(tǒng)為代表的基礎軟硬件開發(fā)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(tǒng)的性能機理和安全機理，才能保障國家安全，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如當鼠標點擊屏幕打開一個網(wǎng)頁的過程時，如果我們不清楚瀏覽器、圖形系統(tǒng)、操作系統(tǒng)內核等是如何協(xié)同工作的，在完成這些工作過程中指令和數(shù)據(jù)是如何在硬件系統(tǒng)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(wǎng)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(wǎng)頁卻流暢得多。

IT產(chǎn)業(yè)的技術鏈可以大致分成應用程序、操作系統(tǒng)、以CPU為核心的硬件系統(tǒng)、晶體管等層次，其中操作系統(tǒng)中的應用程序編程接口 (application programming interface， API)的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(huán)境包括圖形交互的QT環(huán)境、桌面B/S架構的瀏覽器環(huán)境、服務器端的Java OpenJDK環(huán)境等。行業(yè)內的應用系統(tǒng)大多是基于這些國際通用API編程環(huán)境發(fā)展起來的。我國用上述API環(huán)境編程的工程師數(shù)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(huán)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(tǒng)，自己不掌握這些核心模塊的內部細節(jié)，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(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)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(fā)，集合精銳力量，作出戰(zhàn)略性安排。我國網(wǎng)信領域廣大企業(yè)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(yè)、公眾等心中形成了2個根深蒂固的認識：一是產(chǎn)生急躁情緒，不愿意做長期積累的創(chuàng)新工作，希望快速成功，對自主創(chuàng)新前進道路上的困難和問題缺少耐心；二是對自主創(chuàng)新信心不足，相信國外的東西比自己的好。以我國CPU發(fā)展為例，有關部門對自主CPU發(fā)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(fā)CPU不行的結論，改走引進國外技術的道路。對于自主CPU研發(fā)投入億元人民幣的經(jīng)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(yè)合資或技術授權的方式，穿上“馬甲”，把原來的產(chǎn)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(fā)展CPU和操作系統(tǒng)在有國外授權的源代碼基礎上走“引進消化吸收再創(chuàng)新”的道路。事實上，包括CPU和操作系統(tǒng)在內的基礎軟硬件是超復雜系統(tǒng)，超復雜系統(tǒng)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(tǒng)，只有經(jīng)過長期進化形成，即使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。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(chuàng)新實踐中才能形成核心技術能力，這是經(jīng)過幾十年的實踐證明了的。過去不行，現(xiàn)在不管如何包裝也還是不行。

守衛(wèi)領土安全的是“聽黨指揮”的槍桿子，守衛(wèi)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(fā)的實踐才能形成自主技術能力。堅持自主創(chuàng)新要發(fā)揚愚公移山精神，搬掉國家安全受制于人和產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人的兩座大山；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(chǎn)業(yè)體系，和抗戰(zhàn)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(chuàng)新實踐中不斷發(fā)現(xiàn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展。

堅持企業(yè)主體 走市場化道路

我國自主CPU的研發(fā)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(fā)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?！笆晃濉逼陂g“核高基”國家重大專項把863的成果導入產(chǎn)業(yè)，上升為國家戰(zhàn)略。由于科研與產(chǎn)業(yè)“兩張皮”的問題沒有解決，產(chǎn)業(yè)化實踐碰了壁，具體體現(xiàn)為“十一五”重大專項支持研發(fā)的CPU技術指標都能圓滿完成，但產(chǎn)業(yè)化指標均沒有完成?！笆濉遍_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(fā)團隊全面面向市場轉型，走以企業(yè)為主體的自主創(chuàng)新道路，在與市場磨合過程中逐步把研發(fā)重點從論文導向調整為結合客戶需求進行研發(fā)?！胺N瓜得瓜、種豆得豆”，經(jīng)過多年的轉型努力，龍芯公司2014年、2015年連續(xù)2年銷售收入實現(xiàn)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(fā)揮我國市場和體制的雙重優(yōu)勢，探索市場經(jīng)濟條件下的舉國體制。發(fā)展自主軟硬件需要發(fā)揮舉國體制的優(yōu)勢，但現(xiàn)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(xié)調的舉國體制，而應該是市場經(jīng)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(yè)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(yè)、操作系統(tǒng)企業(yè)等積極參與，迅速形成產(chǎn)業(yè)鏈。二是在政府組織下通過市場法則進行優(yōu)勝劣汰，幫助自主軟硬件企業(yè)成長。通過聯(lián)合攻關、穩(wěn)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(yè)的研發(fā)能力、產(chǎn)品化能力、成本控制能力、服務能力等，通過優(yōu)勝劣汰的“叢林法則”，而不是傳統(tǒng)的專家機制選擇有競爭力的企業(yè)參加，幫助自主軟硬件企業(yè)的成長。三是央企發(fā)揮初期的引領作用。在央企的引領下，大量其他商業(yè)企業(yè)跟進，迅速形成集聚。

2009年12月，美國《連線》雜志發(fā)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(zhàn)事沖突或經(jīng)濟不穩(wěn)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(zhàn)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(jīng)濟社會發(fā)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(yè)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21世紀，具有強大的企業(yè)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(chǎn)業(yè)體系，保障國家安全，最終要落實到一批包括CPU、操作系統(tǒng)在內的自主企業(yè)的崛起上。

發(fā)展自主可控的CPU和操作系統(tǒng)，建立自主可控的信息產(chǎn)業(yè)體系是國家的需要、時代的需要，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，且我們已經(jīng)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(fā)展自主可控的信息產(chǎn)業(yè)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(zhàn)略上藐視它，在戰(zhàn)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所取得的建立自主產(chǎn)業(yè)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，堅定不移地走下去，直到實現(xiàn)我們的目標。