IT國產化替代不斷推進,核心技術需要在試錯中發展

8月31日,主題為”數字世界、智領未來”的第十四屆中國(南京)國際軟件產品和信息服務交易博覽會開幕。以營造產業發展環境、展示發展成果、探索產業發展趨勢、推進交易合作為主線,南京軟博會集技術研討、人才交流、成果交易、項目對接等專業功能於一體,突出專業化、引入市場化、彰顯國際化,內容更加豐富。

由南京市政府主辦的”2018中國核心技術創新發展峰會”, 作為本次軟博會的重要專場活動成功舉行。該峰會的主題為“國產CPU及嵌入式OS應用”,旨在分享國產芯片及嵌入式OS軟硬件生態建設現狀,展示兩者在工業自動化、電力、軌道交通、汽車電子等重要領域的應用,推動基礎軟硬件領域的核心技術創新。會上,南京自主操作系統研究院宣佈正式運營。

IT國產化替代不斷推進,核心技術需要在試錯中發展

專家學者為南京自主操作系統研究院正式運營剪綵

如何發展國產CPU和嵌入式操作系統等核心技術,成為峰會的核心議題。中美貿易戰爆發,中興通訊被制裁事件,讓國人如夢初醒。在信息技術領域,國產CPU和嵌入式操作系統就是其中的“硬科技”。只有硬科技才是國之重器。

如今,我國嵌入式產業發展現狀到底如何,面臨哪些問題,未來之路要如何走?倪光南院士、龍芯中科總裁胡偉武、翼輝信息董事長韓輝等分享的觀點值得我們品讀。

倪光南:信息技術國產化替代加速推進

倪光南院士在演講中表示,中興事件的重要教訓是:在引進高新技術上不能抱任何幻想,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。大國重器一定要掌握在自己手裡。

中興事件充分暴露了目前我們在供應鏈方面容易被人卡脖子。為此,我們應當認真地分析產業的狀況,找出其中的“短板”和“長板”,制訂相應對策,增強抗風險能力。

可以預計,在今後一個相當長的時期裡,信息技術國產化替代將成為我國網信領域的新常態。

IT國產化替代不斷推進,核心技術需要在試錯中發展

中國工程院院士 倪光南

目前,信息技術國產化替代在不同領域正在加速推進。包括:

國產桌面計算機技術體系對Wintel體系的替代。國產桌面計算機技術架構是“1+3”: 國產Linux操作系統+ 3種國產CPU(申威/飛騰/龍芯),替代Wintel架構:Windows操作系統+Intel架構CPU。正在實施的黨政機關電子公文系統安全可靠應用推進工作在技術上就是以國產計算機技術體系替代Wintel體系。今天替代Wintel體系比以往任何時候都來得容易。航天科工“商密網”就是實行自主可控替代的典型。

高端服務器和數據庫對“IOE”的替代。高端服務器和數據庫是雲計算數據中心的核心部件,歷來被髮達國家所壟斷,業界曾提出“去IOE”(即由IBM的主機、Oracle數據庫和EMC存儲設備所構成的系統),但過去很難實施。現在我國金融等行業的數據中心已主要由“IOE”轉為由Intel x86服務器+Oracle數據庫所構成。最近,航天超級服務器(含航天崑崙數據庫)的性價比已全面超越Intel主流服務器,為這一替代創造了條件。

國產工控實時操作系統SylixOS對VxWorks的替代。工控實時操作系統是工業互聯網、工控系統等的核心技術,關係到各行各業的安全,過去這一領域被外國的VxWorks、QNX等操作系統壟斷,存在著巨大的信息安全、網絡安全風險隱患。

從2006年開始自主編寫,歷時12年的發展,翼輝SylixOS在多個關鍵領域已經進行了驗證,廣泛應用在航空航天、國防軍工、電力、軌道交通、工業自動化、機器人等重要領域。

翼輝信息的SylixOS是目前國內擁有完整自主知識產權的大型實時操作系統,工業和信息化部賽普評測中心評估SylixOS內核自主化率100%。當前,以翼輝SylixOS替代外國VxWorks的條件已經基本成熟,但仍有不少障礙需要克服,如有一些“穿馬甲”的非自主可控操作系統的干擾;有些單位對網絡安全認識不足,缺乏風險意識;部分行業的門檻不適應網絡安全的要求等等。進行這一替代的主要障礙在非技術方面。

龍芯中科總裁胡偉武:核心技術需要在試錯中發展

胡偉武在演講中說 改革開放40年來,為了實現高速發展,在前進的道路上我們繞過了一些難攻的“山頭”,包括作為工業“心臟”的發動機、作為信息產業“心臟”的CPU、高端工控系統和高端儀器等。現在這些未攻下的“山頭”在後方作亂,成為巨大隱患。為了快速發展,我們每次產業升級都找見效快的簡單產品做,只能用國外部件“攢”系統,計算機、汽車、飛機莫不如此。

IT國產化替代不斷推進,核心技術需要在試錯中發展

龍芯中科總裁 胡偉武

胡偉武認為,核心技術產品的難點不在科學原理,而在於工程細節的完善。核心技術產品需要多輪試錯才能提高品質。以抗輻照CPU為例。掌握抗輻照技術並研製出抗輻照CPU後,分別要進行地面、搭載、備份、主份等多輪實驗,每輪實驗均以年為週期,發現問題需要改進迭代。龍芯從2006年開始研製抗輻照CPU,2017年才開始上小批量,前後共花了十多年時間。不管水平再高錢再多,進入抗輻照應用也需要上述過程。

時間是核心技術產品最重要的門檻。CPU研製是一項複雜系統工程。CPU結構設計是所有集成電路中最複雜的,CPU物理實現複雜,CPU軟件生態更加複雜。

十八大以來,以龍芯CPU為代表的自主CPU研發和應用取得很大進展,如CPU性能不斷提高,基於自主CPU形成了包括近千家企業的產業鏈,自主可控的信息產業體系正在形成,在國家安全、黨政辦公、能源、交通等領域得到了大量應用,在涉及國家安全和國民經濟安全的領域使用自主CPU已經成為共識。自主CPU能取得上述進展,主要是得到了應用和試錯的機會,在試錯中上了幾級“樓梯”。

翼輝信息董事長韓輝: 砥礪前行,讓完全自主可控的RTOS不斷前行

CPU與OS就是國之重器。在嵌入式核心技術的創新發展道路上,龍芯中科和翼輝信息都已走過了十多個年頭。如今,雙方聯合搭建了國產基礎軟硬件平臺,完成了工控和邊緣計算等嵌入式產業佈局,建立了中國工控領域生態體系,為我國軍工國防、航空航天、電力、工控、軌道交通等多個高可靠領域提供安全可靠的核心技術和硬軟件綜合解決方案。

作為翼輝SylixOS創始人、翼輝信息董事長韓輝總結說,翼輝的大型嵌入式實時操作系統SylixOS已經擁有了三大優勢,即與Windows一樣的開發體驗,與 Linux一樣的兼容接口,與VxWork和Wind River一樣的實時性能。

IT國產化替代不斷推進,核心技術需要在試錯中發展

翼輝信息董事長SylixOS創始人 韓輝

韓輝說,在國產CPU、OS等核心技術領域,中國在不少方面都有了技術突破,這些技術突破就像散落在海邊的珍珠一樣。翼輝希望自己的嵌入式操作系統SylixOS像一根紅線,將這些技術像珍珠一樣串聯繫統,形成一種方案、一種生態等,讓這些技術發揮出自己應有的價值。

韓輝透露公司即將推出的幾個爆品,其中,Matrix653系統是一個面向核電、民航等和人命習習相關的安全關鍵操作系統,可以做到核心關鍵任務永不死機,操作系統內核永不死機。目前世界上能做這個操作系統的廠商屈指可數,它的完成與應用將使中國在這一最為核心關鍵領域擺脫對國外的依賴。Matrix653採用微內核架構 具有分時與分區、系統確定性、支持多核技術、背景分區等特性,適應於多種應用場景,目前支持ARM、x86、MIPS、PPC四種CPU。另外,年底前翼輝將推出的OpenRT,以及MultiOS等也正在研發中。

中興事件讓我們明白,核心技術是買不來的,只有堅持自主研發取得產業體系主導權才能真正實現強國夢。不想讓關鍵核心技術受制於人,不想處在產業鏈低端,不想靠勞動密集低端加工來獲取電子工業領域的微博利潤,就要大力發展國產嵌入式核心技術。


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