長期以來，由于中國自主研發(fā)的安全可靠的電腦芯片及操作系統(tǒng)非常稀缺，無法大規(guī)模使用，因此各行各業(yè)的計算機(jī)系統(tǒng)可以說大多是在“裸奔”，安全隱患十分嚴(yán)重。
作為一家以電子信息為主業(yè)的軍工單位，中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司(下稱“中國電子”)試圖扭轉(zhuǎn)這一局面，構(gòu)筑自主可控的計算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。近日， 中國電子旗下中國軟件與技術(shù)服務(wù)股份有限公司高級副總裁王定健在接受采訪時表示，完全由中國自主研發(fā)的安全可靠的計算機(jī)芯片及系統(tǒng)已經(jīng)研制完成，今年9月將參加中國黨政機(jī)關(guān)計算機(jī)系統(tǒng)的工程招標(biāo)。
改變中國計算機(jī)“缺芯”現(xiàn)狀
在工業(yè)和信息化部安全可靠軟硬件聯(lián)合攻關(guān)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(jī)中央處理器)，以及應(yīng)用了這套最新成果的計算機(jī)整機(jī)。該科研人員介紹，該整機(jī)開機(jī)和打開網(wǎng)頁速度明顯快于目前 行業(yè)普遍達(dá)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(dú)立自主研發(fā)的芯片，能夠改變中國計算機(jī)行業(yè)“缺芯”和“免疫力低下”的問題。
“缺芯”是指中國缺乏自主研發(fā)的計算機(jī)芯片，而“免疫力低下”是指因缺乏自主芯片導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)信息安全受到威脅。業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為，高端通用芯片是制約網(wǎng)絡(luò)信息安全建設(shè)最為核心的因素。
王定健向記者介紹了“缺芯”的危害：計算機(jī)內(nèi)置非自主研發(fā)的芯片時，即便在不聯(lián)網(wǎng)的情況下，黑客或者芯片生產(chǎn)者也可以通過外層電磁空間啟動預(yù)置在芯片當(dāng)中的邏輯，讓芯片自毀。
目前國際上主流的CPU技術(shù)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(tǒng)領(lǐng)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(chǎn)權(quán)的CPU技術(shù)路線幾乎不可能。
相反，ARM是一種開放的授權(quán)模式，美國、韓國、俄羅斯和中國等國家均得到了ARM V8架構(gòu)的授權(quán)。然而，基于ARM架構(gòu)的芯片如今還只是在手機(jī)移動終端上風(fēng)靡全球，如何在電腦中成熟應(yīng)用，大多數(shù)國家還在研發(fā)和完善中。
王定健說，ARM V8架構(gòu)是一個新興的世界上各國都在積極支持的處理器架構(gòu)，具有安全、可控、高效，低功耗、低能耗的優(yōu)點(diǎn)。2014年10月份，中國電子作出基于ARM V8架構(gòu)研發(fā)芯片和系統(tǒng)的戰(zhàn)略決策。目前，由國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界共同打造的基于ARM V8架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境正在形成，并持續(xù)完善中。
從“基本不能用”到“非常好用”
構(gòu)建基于ARM的系統(tǒng)也并非一帆風(fēng)順。談起這段往事，王定健仍然感慨頗深。據(jù)他介紹，國家最初給中國電子的任務(wù)是“做好準(zhǔn)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(chǔ)軟件產(chǎn)品)基礎(chǔ)產(chǎn)品都研發(fā)出來了，大家迫不及待地要求立即組裝試用。但是結(jié)果給每個人都澆 了一盆冷水。王定健用“崩潰”兩個字形容當(dāng)時大家的心情，因為組裝后的機(jī)器在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題多達(dá)數(shù)百個，當(dāng)時一些專家甚至作出“自主研發(fā)的東西基本不可 用”的悲觀結(jié)論。難道這就是國家前后投入數(shù)十億元，最終能看到的結(jié)果?中國電子不甘心，決心啃下這塊硬骨頭?！斑@是政治任務(wù)。”王定健說。
隨后，中國電子用了9個月時間深入研究，得出結(jié)論：問題不僅僅出在單個產(chǎn)品上，而是出在系統(tǒng)上。接著，在工信部領(lǐng)導(dǎo)下，中國電子牽頭，聯(lián)合國內(nèi)基礎(chǔ)軟件 制造廠商的一線專家，集中在中關(guān)村一間680平米的辦公室，夜以繼日進(jìn)行適配攻關(guān)，11個月后實(shí)現(xiàn)整機(jī)系統(tǒng)無障礙運(yùn)行。然而，打開應(yīng)用界面需要抽一根煙的 時間，這樣的系統(tǒng)誰能受得了?現(xiàn)場的人莫不再受打擊。
然而，中國電子越挫越勇。王定健告訴記者，當(dāng)時國際上計算機(jī)有“2、5、8秒的標(biāo) 準(zhǔn)”，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(jīng)過一年 的探索，軟件打開時間終于讓我們做進(jìn)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(gòu)的芯片試制成功。“幾個老男人在攻關(guān)基地?zé)崆橄鄵??！蓖醵ń∵@樣形容當(dāng)時興奮喜悅的心情。
做成了芯片，接著是操作系統(tǒng)、搭建生態(tài)環(huán)境、對接各類應(yīng)用，最后提升用戶體驗。隨著一個個技術(shù)堡壘被攻破，由中國自主研發(fā)的安全、可靠、好用的計算機(jī)整機(jī)終于呈現(xiàn)在人們眼前。
專家點(diǎn)評
核高基國家科技重大專項總體專家組成員韓乃平：
國產(chǎn)軟硬件體系有待持續(xù)創(chuàng)新
中國電子的戰(zhàn)略實(shí)際上是把芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫，加上應(yīng)用軟件進(jìn)行軟硬件的縱向整合。自主軟硬件體系的結(jié)合可以大大提高國內(nèi)信息安全的可控性。國家也在力推服務(wù)器軟硬件系統(tǒng)和桌面PC端軟硬件系統(tǒng)。
從國際上來看，服務(wù)器軟硬件系統(tǒng)發(fā)展較為成熟，以前是Unix和Windows，現(xiàn)在Linux發(fā)展比較快，Linux在國際上的使用率占90%以上，經(jīng)濟(jì)價值超過16%;而桌面PC端的軟硬件系統(tǒng)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(jié)合上進(jìn)行突破，需要從服務(wù)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(gòu)在移動端已有優(yōu)勢，但是在桌面PC端要取得突破還有賴于持續(xù)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈的配套。
從國內(nèi)整個信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程來看，國產(chǎn)軟硬件現(xiàn)在已經(jīng)可以基本滿足普通的政務(wù)、辦公等需求，但是滿足中高端需求仍需要持續(xù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)界的共同努力。