【今日头条】变道超车 中国电子突破自主可控核心技术

近日,由中宣部发起、国务院国资委组织的“走进央企·创新组歌——关注网络信息安全”在中国电子奏响,《电子技术应用》作为专业媒体的代表,受邀与来自人民日报、新华社、求是杂志、经济日报、中央人民广播电台、中国日报、科技日报、中新社、第一财经、中国电子报等十多家媒体的记者、专家学者走进中国电子网络安全和信息化产业基地,近距离了解中国电子在安全芯片、操作系统、数据库、整机、网络设备、存储等自主可控核心技术产品,以及安全咨询、系统集成、安全运维等聚合式全生命周期的信息安全服务体系,中国电子的掌门人芮晓武董事长介绍了中国电子作为网络信息安全的国家队,在服务国家网络安全和信息化产业发展、构筑网络安全健康生态建设方面的谋划、思考与实践。

2015年4月,美国商务部发布公告,决定限制英特尔公司(Intel)向国家超级计算广州中心、长沙中心、天津中心和国防科技大学出售“至强”处理器芯片(Xeon和Xeon Phi)。

如何突破核心技术?

中国电子董事长 芮晓武

“作为中国电子信息产业的排头兵,中国电子信息产业集团有限公司(以下称“中国电子”)从国家战略需求出发,着眼未来、积极布局,主营业务分布于新型显示、网络安全和信息化、集成电路、信息服务等国家战略性、基础性电子信息产业领域,核心业务关系国家信息安全和国民经济发展命脉。早在2011年7月就启动实施“网络安全系统工程”,采用“超前布局、联合创新、军民融合、系统推进”的推进策略,全面开展“本质安全”、“过程安全”、“工控安全”建设,服务于重要行业、重点部门领域,保障国家重要信息系统和关键基础网络的信息安全。经过近五年的精心打造,初步构建了“可发现、可防范、可替代”的自主可控信息安全防护体系,核心技术取得突破,达到国际领先水平,已成为我国网络安全和信息化领域的重要支撑力量。”中国电子董事长芮晓武说到。

近距离了解中国电子的创新成果

基于ARM架构的CPU安全可控

长期以来,国内近八成的芯片依赖于进口,其中高端芯片进口率超过九成,芯片也超过石油成为国内排名第一的进口大户。

虽然这两年,大手笔并购和投资合作为中国芯片产业带来了极大的关注度,这能在多大程度上解决中国缺芯之痛?

面对越来越严峻的网络信息安全局势,以及自主架构芯片在产业化实践的严重滞后,中国电子经过多方调研,最终选择国际主流ARM架构的技术路线,目前已研制成功世界首款兼容ARM 64位指令集的16核和 4核 飞腾FT1500A系列高性能通用微处理器,以及64核和双核的飞腾 FT2000系列高性能通用处理器。在2015年9月召开的“FT-1500A高性能通用64位微处理器”科技成果鉴定会上,鉴定委员会认为:“FT-1500A总体技术水平国内领先 ,在高效能超标量单核微体系结构设计及平衡高效能片上多核并行体系结构设计上取得重大创新,是世界上首款兼容 ARM 64位指令集的16核高性能通用微处理器产品,处于国际先进水平。”

我们正在从事的CPU、操作系统是第一类技术,难度大,需要长期投入,刻苦攻关,对产业发展至关重要。中国电子作为共和国的长子,多干难活苦活,举联合发展大旗,敢啃硬骨头勇挑重担,做好这些责无旁贷,已经取得的重大成果也让我们信心百倍,今后更加一往无前。“芮董事长自豪地说道。

笔者通过中国电子所属天津飞腾信息技术有限公司总经理谷虹女士了解到:“飞腾FT1500A没有采用ARM公版内核,而是飞腾自己设计的“Xiaomi”内核。这个内核融入了飞腾团队多年的技术积累,在上一版内核的基础上进行技术提升,并兼容ARM V8技术标准,因此在ARM生态体系的支持下,基于飞腾CPU的整机和系统用户体验良好。”

FT1500A芯片

中国信息安全研究院副院长左晓栋博士认为“核心技术买不来,闭门造车难如登天,在受制于人的局面没有发生根本改变的情况下,不能简单地排斥国外的技术与产品,但必须确保其可控。国外产品不是不能用,而是不可控不能用。即使将来我们突破了核心技术,也不可能拒绝国外先进的技术产品,安全可控才是我们要牢牢把握的关键和要害。”

核高基重大专项总师、清华大学微电子所所长、教授魏少军高度赞扬了中国电子选择ARM架构的技术路线,他指出:“信息安全更需要创新,但是创新需要勇气,要敢于走前人没走过的道路,中国电子基于ARM架构芯片的成功研发,有望让我国实现变道超车。”

不仅CPU,中国电子在高端网络交换芯片和内存缓冲控制器芯片方面都取得了很大的突破。

中国电子旗下的苏州盛科成功自主研发出第四代SDN智能高密度万兆以太网交换芯片CTC8096,填补了国内空白,达到甚至领先国外同类芯片水平。

基于CTC8096交换芯片的SDN交换机在2013年全球开放网络(ONS)峰会获得冠军大奖

另一家企业澜起科技自主研发的DDR4内存缓冲控制器芯片,成功通过英特尔测试认证并在全球首先实现量产,全球市场占有率超过50%。在2016年6月3日中国电子学会组织的最新科技成果鉴定会中,鉴定委员会专家一致认为:该技术成果突破了动态电源管理与动态时钟分配管理、低功耗高速收发器、低延迟输出驱动器与高灵敏度输入接收器等一系列关键技术,整体技术达到国际领先,极大地提升了我国在DDR内存缓冲控制器领域的芯片设计和产业化水平。

低功耗DDR系列内存缓冲控制器芯片对全生态系统的支持

联合创新 打造完整产业链

大家都知道,国产自主芯片厂商要取得产业突破,必须加快对软硬件生态系统的培养,而这些不是靠芯片自身的技术实力所能简单实现的,需要广泛的产业技术协同。中国电子五年来已经建立起一个开放的紧密协作的技术产业联盟,以及聚合式的保障服务平台,几十家企业一起在联合攻关、适配协同,见证了国产基础软硬件从“基本不可用”到“越来越好用”的全部过程。

围绕联合创新战略,中国电子与高等院校、科研院所、国内外企业开展广泛深入的合作,构建产业共赢生态圈。一是与清华大学、北京理工大学等开展产学研合作,吸纳外部创新力量和资源,实现优势互补。二是广泛开展同IBM、Intel、DELL、西门子、联想等国内外优秀厂商的合作,联合进行产品开发与技术攻关。三是与湖南、贵州、辽宁、四川、陕西等近30个省、市地方政府签订战略合作及项目投资协议,在信息安全、轨道交通、三网融合等领域开展深入合作与联合创新。

中国电子面向FT1500A自主研制了中标麒麟操作系统,成功推出桌面版、服务器版、定制版三种版本。

以此为基础,中国电子推出了基于飞腾FT1500A CPU芯片和麒麟操作系统的自主可控安全整机。目前已进行了四型十款整机的研发,其中PC机、一体机和服务器已定型,6款机型实现了量产和市场销售,已广泛应用于国家重点行业部门领域。

中国电子的自主可控安全整机产品还得到了国内外主流厂商的认同,中国电子已与联想、DELL签订战略合作协议,越来越多的主流厂商逐步加入到基于飞腾CPU和麒麟操作系统的产业生态圈。

据报道,麒麟操作系统已经成功应用在我国最新研制并发射升空的长征七号运载火箭。

在网络交换芯片方面,中国电子通过芯片与设备的有效整合,打通产业链上下游,打造网络系统解决方案,获得了中国第一张自主可控路由器入网证,自主可控安全路由器NSR2900在2015年的科技成果鉴定中,被鉴定为“整体技术居国内领先水平,可替代国外同类产品”。目前中国电子已拥有覆盖高中低端的全系列网络产品,形成了自主可控整网解决方案,广泛应用于政府、交通、电力、金融、电信等重点行业。

目前,澜起科技正与清华大学、Intel合作开发RCP+X86+内存控制器的多核异构芯片。该可重构CPU将开启CPU发展史上新的里程碑。

经过五年艰苦的工作,中国电子目前已经初步建立了较为全面的网络安全产业体系,涵盖了自主可控计算机、网络、工业控制、安全服务等多个领域的多个环节,自主研发的技术和产品得到了较为广泛的应用。

针对网络信息安全领域面临的创新难题,中国电子董事长芮晓武认为:发展网络安全与信息化事业,要正确处理好自主与开放的关系,联合不能没底线,开放不能没底线,要选对肩膀,在巨人的肩膀上更高层次地创新,打造自主先进的产业发展生态环境。

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