人民日報中國經濟周刊官方網站國家一類新聞網站

經濟網 中國經濟論壇

首頁 > 發現中國原創技術 > 正文

中國電子自主造“芯”

文章導讀: 你一定在好萊塢大片里看過如下橋段:英雄人物破除重重艱難,潛入企圖毀滅世界的野心人物的控制機房,在千鈞一發之際按下按鈕,終止了可能毀滅世界的某個程序。

“軍民融合發展先鋒”系列

【發現中國原創技術】中國電子自主造“芯”

9月將參加黨政機關計算機系統工程招標

《中國經濟周刊》 見習記者 何方竹|北京報道

你一定在好萊塢大片里看過如下橋段:英雄人物破除重重艱難,潛入企圖毀滅世界的野心人物的控制機房,在千鈞一發之際按下按鈕,終止了可能毀滅世界的某個程序。實際上,如果別有用心的人想進入你的電腦,啟動或者終止你的程序,遠沒有那么麻煩。因為你的電腦系統、應用軟件可能自帶了某種類似“后門”的程序,黑客或者軟件設計方可以遠程利用這道“后門”,繞過你電腦的安全設置,登錄系統,竊取你的隱私,甚至讓電腦陷入癱瘓。

如果這種情況發生在國家要害部門的電腦中則更為可怕,因為這涉及國家秘密和國家安全。長期以來,由于中國自主研發的安全可靠的電腦芯片及操作系統非常稀缺,無法大規模使用,因此各行各業的計算機系統可以說大多是在“裸奔”,安全隱患十分嚴重。

作為一家以電子信息為主業的軍工單位,中國電子信息產業集團有限公司(下稱“中國電子”)試圖扭轉這一局面,構筑自主可控的計算機產業發展生態。近日,中國電子旗下中國軟件與技術服務股份有限公司(600536.SH)高級副總裁王定健在接受《中國經濟周刊》采訪時介紹,完全由中國自主研發的安全可靠的計算機芯片及系統已經研制完成,今年9月將參加中國黨政機關計算機系統的工程招標。

改變中國計算機“缺芯”現狀

在工業和信息化部安全可靠軟硬件聯合攻關基地,一位年輕的科研工作人員向記者展示中國電子最新的研究成果——“智橋”SDN智能高密度萬兆交換芯片和“飛騰”FT-1500A系列CPU(計算機中央處理器),以及應用了這套最新成果的計算機整機。該科研人員介紹,該整機開機和打開網頁速度明顯快于目前行業普遍達到的速度,同時播放四個高清視頻仍十分流暢,更重要的是這是中國獨立自主研發的芯片,能夠改變中國計算機行業“缺芯”和“免疫力低下”的問題。

“缺芯”是指中國缺乏自主研發的計算機芯片,而“免疫力低下”是指因缺乏自主芯片導致的網絡信息安全受到威脅。業內通常認為,高端通用芯片是制約網絡信息安全建設最為核心的因素。

王定健向記者介紹了“缺芯”的危害:計算機內置非自主研發的芯片時,即便在不聯網的情況下,黑客或者芯片生產者也可以通過外層電磁空間啟動預置在芯片當中的邏輯,讓芯片自毀。

據王定健介紹,目前國際上主流的CPU技術路線主要是美國英特爾公司的Intel(x86)和英國ARM公司的ARM處理器。Intel(x86)在通用信息系統領域是主流且最成熟的體系,但它是封閉壟斷的體系。由于涉及到國家利益,中國想走基于Intel(x86)的完全自主知識產權的CPU技術路線幾乎不可能。

相反,ARM是一種開放的授權模式,美國、韓國、俄羅斯和中國等國家均得到了ARM V8架構的授權。然而,基于ARM架構的芯片如今還只是在手機移動終端上風靡全球,如何在電腦中成熟應用,大多數國家還在研發和完善中。

王定健說,ARM V8架構是一個新興的世界上各國都在積極支持的處理器架構,具有安全、可控、高效,低功耗、低能耗的優點。2014年10月份,中國電子作出基于ARM V8架構研發芯片和系統的戰略決策。目前,由國內產業界共同打造的基于ARM V8架構的產業生態環境正在形成,并持續完善中。

從“基本不能用”到“非常好用”

構建基于ARM的系統也并非一帆風順。談起這段往事,王定健仍然感慨頗深。據他介紹,國家最初給中國電子的任務是“做好準備,解決綜合性問題”。

2011年秋,“核高基”(核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品)基礎產品都研發出來了,大家迫不及待地要求立即組裝試用。但是結果給每個人都澆了一盆冷水。王定健用“崩潰”兩個字形容當時大家的心情,因為組裝后的機器在運行中出現的問題多達數百個,當時一些專家甚至作出“自主研發的東西基本不可用”的悲觀結論。難道這就是國家前后投入數十億元,最終能看到的結果?中國電子不甘心,決心啃下這塊硬骨頭。“這是政治任務。”王定健說。

隨后,中國電子用了9個月時間深入研究,得出結論:問題不僅僅出在單個產品上,而是出在系統上。接著,在工信部領導下,中國電子牽頭,聯合國內基礎軟件制造廠商的一線專家,集中在中關村一間680平米的辦公室,夜以繼日進行適配攻關,11個月后實現整機系統無障礙運行。然而,打開應用界面需要抽一根煙的時間,這樣的系統誰能受得了?現場的人莫不再受打擊。

然而,中國電子越挫越勇。王定健告訴《中國經濟周刊》,當時國際上計算機有“2、5、8秒的標準”,即打開軟件2秒是比較快的,5秒是正常,8秒還能忍受。“有人笑話我們說,‘你們弄出20秒、50秒、80秒就不錯了。’但是我們不放棄,經過一年的探索, 軟件打開時間終于讓我們做進了5秒。”王定健說。

2014年12月17日,中國電子宣布基于ARM V8架構的芯片試制成功。“幾個老男人在攻關基地熱情相擁。”王定健這樣形容當時興奮喜悅的心情。

做成了芯片,接著是操作系統、搭建生態環境、對接各類應用,最后提升用戶體驗。隨著一個個技術堡壘被攻破,由中國自主研發的安全、可靠、好用的計算機整機終于呈現在人們眼前。

p38

計算機安全可靠,軍民融合是重要保障

中國電子信息產業集團有限公司副總經理 向梓仲

計算機軟硬件系統的自主研發有賴于聯合開放和融合發展。聯合開放就是說,不管是這個領域的“國家隊”,還是民營企業,只要愿意為國家的網絡信息安全做貢獻,就要聯合起來。融合發展就是指軍民融合,無論是技術還是市場,都需要軍民融合,既服務于國民經濟建設,又服務于國防建設。

中國電子是以電子信息為主業,這決定了中國電子天生具有“軍民融合”的稟賦。中國電子董事長、黨組書記芮曉武提出,構建聯合開放的產業生態環境、堅持軍民融合的發展思路,是中國電子攻堅克難的制勝法寶。中國電子發展軍民融合,不僅有資金支持,更有政策保障。在業績考核上,不單單強調指標增長,會更加重視重點工作任務的達成情況。

未來,中國電子要成為信息產業的國家隊,能夠代表國家在國際市場上參與競爭,同時更要承接國家的國民經濟建設重點領域和國防安全重要領域的建設。

p39-1 “智橋”SDN 智能高密度萬兆交換芯片

“智橋”SDN 智能高密度萬兆交換芯片

p39-2

專家點評

核高基國家科技重大專項總體專家組成員韓乃平:

國產軟硬件體系有待持續創新

中國電子的戰略實際上是把芯片、操作系統、數據庫,加上應用軟件進行軟硬件的縱向整合。自主軟硬件體系的結合可以大大提高國內信息安全的可控性。國家也在力推服務器軟硬件系統和桌面PC端軟硬件系統。

從國際上來看,服務器軟硬件系統發展較為成熟,以前是Unix和Windows,現在Linux發展比較快,Linux在國際上的使用率占90%以上,經濟價值超過16%;而桌面PC端的軟硬件系統目前還是以Windows為主,在全球占有率超過90%。

中國電子要在軟硬件結合上進行突破,需要從服務器端和桌面PC端兩個方向入手。中國電子目前打造的“飛騰”芯片所基于的ARM架構在移動端已有優勢,但是在桌面PC端要取得突破還有賴于持續的創新和產業鏈的配套。

從國內整個信息產業的發展進程來看,國產軟硬件現在已經可以基本滿足普通的政務、辦公等需求,但是滿足中高端需求仍需要持續創新和產業界的共同努力。

  • 微笑
  • 流汗
  • 難過
  • 羨慕
  • 憤怒
  • 流淚
責任編輯:正正
0
急速赛车下载