倪光南院士談我國(guó)網(wǎng)信領(lǐng)域的現(xiàn)狀及若干創(chuàng)新

作者 / 王瑩 《電子產(chǎn)品世界》編輯

編者按：近日，在武漢召開(kāi)的“第十六屆全國(guó)嵌入式系統(tǒng)大會(huì)”上，中國(guó)工程院院士倪光南介紹了我國(guó)網(wǎng)信領(lǐng)域的現(xiàn)狀及目前正在推進(jìn)的國(guó)產(chǎn)自主可控替代之中，進(jìn)展比較順利的四個(gè)項(xiàng)目。

網(wǎng)信領(lǐng)域的現(xiàn)狀

　　現(xiàn)在社會(huì)上對(duì)中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的評(píng)估有兩種傾向，一種認(rèn)為中國(guó)很厲害;另一種認(rèn)為中國(guó)沒(méi)有創(chuàng)新。應(yīng)該實(shí)事求是地分析，看看中國(guó)各個(gè)領(lǐng)域有什么短板和長(zhǎng)板，作出相應(yīng)的對(duì)策。

　　在網(wǎng)信領(lǐng)域我們有兩個(gè)明顯的短板：芯片和基礎(chǔ)軟件。當(dāng)然，芯片產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)也不能一概而論，例如中國(guó)芯片的設(shè)計(jì)水平不差，設(shè)計(jì)公司數(shù)量是世界第一，但芯片制造、裝備、材料、EDA工具/IP核等等環(huán)節(jié)，我們?nèi)暂^弱。

　　在芯片制造方面，SMIC(中芯國(guó)際集成電路制造有限公司)在世界代工業(yè)中排名第五，但裝備的國(guó)產(chǎn)化率不到20%，基礎(chǔ)軟件包括終端操作系統(tǒng)(OS，含移動(dòng)OS和桌面OS)和大型工業(yè)軟件(CAE、CAD、CAM等)明顯欠缺。

　　長(zhǎng)板方面，我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用和新一代信息技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距不大甚至某些方面有些優(yōu)勢(shì)?？傮w上，我國(guó)網(wǎng)信領(lǐng)域總體的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)水平居世界第二位，次于美國(guó)。從全球ICT企業(yè)市值排行榜看[注1]，美國(guó)有6家，中國(guó)有3家(注：華為雖然未上市，但估值能進(jìn)入前十，也統(tǒng)計(jì)其中)，韓國(guó)1家，可見(jiàn)中國(guó)居世界第二位是符合實(shí)際情況的。

　　我們承認(rèn)，中國(guó)還缺乏基礎(chǔ)研究。不過(guò)，在應(yīng)用方面我們有一定優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用發(fā)展也能夠帶動(dòng)基礎(chǔ)研究，使中國(guó)在基礎(chǔ)方面也能迅速趕上去。

實(shí)現(xiàn)“進(jìn)口替代”的兩個(gè)條件

　　第一個(gè)是技術(shù)相當(dāng)甚至超越。我國(guó)網(wǎng)信很多領(lǐng)域已經(jīng)可以達(dá)到這個(gè)地步，例如北斗導(dǎo)航。今后在衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域，北斗替代GPS會(huì)很快擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。通常GPS衛(wèi)星定位精度是10米左右，而現(xiàn)在的北斗借助創(chuàng)新的差分技術(shù)，在基本上不增加成本的條件下，精度可達(dá)到分米級(jí)——與10米級(jí)相差了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，這樣才能適用于自動(dòng)駕駛。

　　但是第二條更重要——生態(tài)環(huán)境。因?yàn)椴皇悄阌辛思夹g(shù)就有了生態(tài)，生態(tài)往往是很難建立的，兼容原有生態(tài)是一種途徑，但通常也不容易完全兼容，也需要一定的兼容成本。

　　“中興事件”以后，人們對(duì)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品有了一個(gè)重新認(rèn)識(shí)。過(guò)去我們的提法是“同等替代”。記得當(dāng)時(shí)的科技部徐冠華部長(zhǎng)就表示反對(duì)，指出國(guó)產(chǎn)技術(shù)剛出來(lái)，怎么能與進(jìn)口同等?另外，特別是與軟件相關(guān)的，原有的市場(chǎng)壟斷者，往往用免費(fèi)推銷(xiāo)策略，慫恿盜版軟件占據(jù)市場(chǎng)，像Windows、Office、AutoCAD等等都曾經(jīng)這樣做過(guò)，因此國(guó)產(chǎn)正版軟件起不來(lái)。因此在軟件相關(guān)產(chǎn)品方面，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品沒(méi)有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。所以現(xiàn)在我們的對(duì)策應(yīng)該是：哪怕差一點(diǎn)、慢一點(diǎn)、貴一點(diǎn)，我們也要用。這就不一樣了。因?yàn)槿绻挥?，生態(tài)就發(fā)展不起來(lái)。所以有了這兩個(gè)條件，在今后一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)大量替代。

四個(gè)替代實(shí)例

　　我國(guó)網(wǎng)信領(lǐng)域正在進(jìn)行一些替代，這里舉四個(gè)例子。

　　1. 桌面系統(tǒng)。即國(guó)產(chǎn)桌面體系替代Wintel。這是有把握做好的。先從政府機(jī)關(guān)開(kāi)始。政務(wù)系統(tǒng)估計(jì)有2000萬(wàn)左右的用戶，歐洲的一個(gè)大國(guó)也沒(méi)有這么大的用量。我們的好處是市場(chǎng)大，這2000萬(wàn)臺(tái)的市場(chǎng)巨大，可用幾年時(shí)間來(lái)替代。眾所周知，不是我們的Linux操作系統(tǒng)比Windows差，或我們的CPU比英特爾差(注：實(shí)際上就差三五年)，問(wèn)題是在生態(tài)。

　　好在現(xiàn)在移動(dòng)生態(tài)起來(lái)了，電腦用得少了。因?yàn)槭謾C(jī)在很多方面可以替代電腦。所以我們可以用手機(jī)的生態(tài)幫助實(shí)現(xiàn)桌面的替代，例如有些單位的政府工作人員希望辦公時(shí)可以用QQ，國(guó)產(chǎn)Linux不支持QQ，那么通過(guò)在Linux上運(yùn)行安卓的“沙箱”，就可以在Linux上用安卓的生態(tài)進(jìn)行補(bǔ)充了(例如用“微信”代替QQ)。

　　當(dāng)然對(duì)于國(guó)產(chǎn)CPU，目前大概相當(dāng)于Intel的i3、i5水平。最近我國(guó)有關(guān)方面關(guān)注RISC-V開(kāi)源CPU技術(shù)，也許未來(lái)RISC-V也會(huì)發(fā)展起來(lái)，所以CPU替代應(yīng)該是可以實(shí)現(xiàn)的。

　　現(xiàn)在，航天科工集團(tuán)的“商密網(wǎng)”是實(shí)現(xiàn)自主可控替代的典型?！吧堂芫W(wǎng)”采取云服務(wù)模式，有4萬(wàn)用戶，已穩(wěn)定運(yùn)行2年多，其數(shù)據(jù)中心和終端基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，已有2.8萬(wàn)臺(tái)國(guó)產(chǎn)固定終端和服務(wù)器(國(guó)產(chǎn)CPU+操作系統(tǒng)+各種軟件)。實(shí)測(cè)性能指標(biāo)完全符合要求，達(dá)到“可用”，正向好用發(fā)展，用戶體驗(yàn)與Wintel相仿。

　　我國(guó)政府的2000萬(wàn)臺(tái)終端，幾年后全部采用國(guó)產(chǎn)的，老百姓最終也會(huì)跟著政府逐步采用。

　　第二是“去IOE”的替代。這是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的核心部件，歷來(lái)被發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷，前幾年業(yè)界曾提出“去IOE”(IBM的主機(jī)、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、EMC存儲(chǔ)設(shè)備所構(gòu)成的系統(tǒng))，但過(guò)去很難實(shí)施。最近，航天超級(jí)服務(wù)器(含航天昆侖數(shù)據(jù)庫(kù))的性價(jià)比已超越“IOE”，為這一替代創(chuàng)造了條件。

　　這一替代在有些單位的測(cè)試情況不錯(cuò)，關(guān)鍵應(yīng)用大致可以在零代碼修改下實(shí)現(xiàn)去“IOE”。

　　按照國(guó)際上通行的TPC-C測(cè)試規(guī)范，航天超級(jí)服務(wù)器的指標(biāo)目前最高是1198萬(wàn)tpmC(每分鐘內(nèi)系統(tǒng)的事務(wù)處理數(shù))，位居世界第二。僅次于Oracle用SPARC等多臺(tái)小型機(jī)，做到的3000多萬(wàn)tpmC(注：上述國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)是分布式架構(gòu)，通過(guò)增加集群規(guī)模就可以提高tpmC，因此有很大的發(fā)展空間。)。

　　第三是替代SAP的企業(yè)ERP(企業(yè)資源計(jì)劃軟件)。目前全世界的大企業(yè)都在用德國(guó)SAP公司的ERP，我國(guó)的百?gòu)?qiáng)和上市公司也大都在用它。連軟件最發(fā)達(dá)的美國(guó)公司也在用SAP的產(chǎn)品，因?yàn)镾AP做得很好。而且這種軟件工作量巨大， SAP有上萬(wàn)名軟件人員，花費(fèi)了幾十年做出來(lái)，估計(jì)有上億行代碼。德國(guó)工業(yè)革命早，尤其在企業(yè)管理方面，德國(guó)的嚴(yán)謹(jǐn)精神體現(xiàn)在ERP中，這也使人們感到SAP ERP很難被取代。

　　我國(guó)有的大集團(tuán)每年僅SAP ERP軟件的維護(hù)費(fèi)就要花幾億元人民幣，而且改動(dòng)起來(lái)很困難，一個(gè)小小的改動(dòng)都要高價(jià)請(qǐng)SAP顧問(wèn)做，也不是短期就能改好的。

　　在這種新形勢(shì)下，上海博科資訊股份有限公司研制的Yigo-ERP有望替代SAP的產(chǎn)品。2018年6月，在中國(guó)電子學(xué)會(huì)的組織下，“Yigo-ERP核心技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”順利通過(guò)了科技成果鑒定。

　　博科開(kāi)發(fā)了Yigo平臺(tái)——圖形化語(yǔ)言或零代碼開(kāi)發(fā)工具。雖然有很多中外公司在采用類(lèi)似的方法，但博科平臺(tái)是已經(jīng)可以在大型軟件開(kāi)發(fā)之中成功實(shí)用的。依托Yigo平臺(tái)，開(kāi)發(fā)一個(gè)軟件模塊只需做三件事情：第一是構(gòu)建模型;第二是定義界面;第三是確定數(shù)據(jù)關(guān)系。而且這些不需要軟件人員來(lái)做，而是業(yè)務(wù)人員就能做的，最后，平臺(tái)能自動(dòng)轉(zhuǎn)換成這個(gè)軟件模塊，其好處是效率高，尤其是不會(huì)有Bug(缺陷)，這解決了軟件工程中一個(gè)大問(wèn)題。

　　目前在一些單位的測(cè)試結(jié)果表明，過(guò)去SAP軟件專家十天做的事情，用Yigo不到一天就做完了。目前這個(gè)平臺(tái)正在大力推廣。

　　第四是在工控系統(tǒng)中替代VxWorks。主要是國(guó)產(chǎn)工控實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)SylixOS對(duì)VxWorks的替代。SylixOS相比Vxworks有很大優(yōu)勢(shì):內(nèi)核基本上全部是自己寫(xiě)的，并進(jìn)行開(kāi)源，而與航天、交通、石油等等應(yīng)用相關(guān)的部分，如有保密需要，可以不開(kāi)源。

　　嵌入式操作系統(tǒng)做的人很多，不過(guò)翼輝SylixOS的模式很有特點(diǎn)——把內(nèi)核開(kāi)源出來(lái)，使大家可以審查、共同發(fā)展，與具體應(yīng)用有關(guān)的部分，如不愿意開(kāi)放，可以封閉起來(lái)。翼輝SylixOS是我國(guó)科技人員從2006年開(kāi)始自主編寫(xiě)、歷時(shí)12年發(fā)展而成的，是國(guó)內(nèi)擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。SylixOS替代外國(guó)VxWorks的條件已經(jīng)基本成熟，不過(guò)，這一替代的主要障礙在于非技術(shù)方面，例如有一些“穿馬甲”的非自主可控操作系統(tǒng)的干擾;有些單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)識(shí)不足，缺乏風(fēng)險(xiǎn)意識(shí);部分行業(yè)的門(mén)檻對(duì)推廣有一定影響等等。

小結(jié)

　　網(wǎng)信領(lǐng)域技術(shù)新，發(fā)展快，人才作用大，中國(guó)有后發(fā)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)在網(wǎng)信領(lǐng)域有明顯的短板——芯片和基礎(chǔ)軟件。中國(guó)也有一些長(zhǎng)板，諸如互聯(lián)網(wǎng)和新興技術(shù)，較有可能“彎道”或“換道”超車(chē)。

　　我們希望用自主可控達(dá)到技術(shù)安全，用技術(shù)安全達(dá)到網(wǎng)絡(luò)安全。在測(cè)評(píng)制度方面，除了常規(guī)的性價(jià)比和與“等?！毕嚓P(guān)的安全測(cè)評(píng)外策略，希望今后增加“自主可控”測(cè)評(píng)，作為技術(shù)安全的必要條件，這樣，可以幫助國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口的替代，從而更好地保障網(wǎng)絡(luò)安全。(注1：“全球ICT企業(yè)市場(chǎng)排行”的統(tǒng)計(jì)截至2018年8月31日，排行榜上的前9家企業(yè)依次是：蘋(píng)果，亞馬遜，微軟，谷歌，F(xiàn)acebook，阿里巴巴、騰訊，三星電子，英特爾。)