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向“計算機自由”衝擊
2019-09-11 00:09:36 來源: 半月談
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  半月談記者 蘇曉洲 毛振華 謝櫻

  當今世界,人類深度沉浸于信息化的海洋。計算機,就像石器之于文明起源,鐵器之于封建社會,蒸汽機之于第一次工業革命……它是決定歷史走向、國家命運的基礎工具。近些年,隨著國家重視和業界投入,我國計算機自主可控取得一定突破,面臨後發趕超、實現“計算機自由”的難得機遇。

  半月談記者在湖南、天津、北京等地走訪了解到,我國未來實現“計算機自主”乃至“計算機自由”十分必要。要正視核心技術尚存差距、用戶黏性亟待加強、産業資源亟須整合、反饋修正機制滯後等“攔路虎”,加快打造自主可控的計算機産業體係,把信息化時代的“工具”牢牢抓在自己手裏。

  國家超級計算廣州中心的天河二號

  高超“算法”奪冠“銀河大移民”

  湘江之濱、岳麓山下,古城長沙擁有超級計算、超級裝備、超級水稻等科技名片。前不久在這裏,依托“超算”的“航天青年軍”,贏了“銀河大移民”,拿下了有航天界“奧林匹克”之稱的國際空間軌道設計大賽(簡稱GTOC)的冠軍。

  這支“航天青年軍”,是由國防科技大學和西安衛星測控中心14名平均年齡不到29歲的青年組成的聯隊(以下簡稱聯隊)。大賽角逐目標,是美國宇航局(NASA)噴氣推進實驗室(JPL)向世界航天界提出的“燒腦”命題——地球人從太陽係啟程,該怎樣向銀河係大移民?

  “有361個點的圍棋棋盤,每個點有黑、白和無子3種狀態,圍棋的搜索空間為3的361次方,比宇宙的原子量大得多。”聯隊領隊、國防科技大學教授羅亞中告訴記者,“‘銀河大移民’有10萬個移民目標,每個目標有‘移民’和‘不移民’兩種狀態,搜索空間為2的10萬次方,空間分布復雜度比圍棋高得多!”

  規定時間內找到最適合“星際旅行”的路徑,以盡量少的能耗、盡量高的效率、盡量均勻的分布實現太空移民……這是各國參賽團隊面臨的考題。最終,聯隊的“銀河攻略”以3101分獲得冠軍。

  美歐很多參賽團隊表示,中國“航天青年軍”的“算法”高超——在對手只能“移民”1000多個恒星係的時候,聯隊已具備“移民”4000多個恒星係的能力。

  “航天青年軍”運用高性能計算機贏得GTOC大賽,是計算機“中國能力”的一個縮影。

  湖南大學校園裏的國家超級計算長沙中心,擁有高性能計算機應用的多年實踐經驗。中國電子科技集團公司第48研究所研發的離子注入機、化學機械拋光機等,解決了集成電路裝備“卡脖子”問題。國防科技大學“天河”超級計算機和“麒麟”操作係統、長城電腦PC和服務器、國科微電子固態存儲與解碼芯片、北鬥導航係統及其核心芯片等“強強組合”,為我國計算機自主可控增加了強大底氣。

  記者在京、津、湘採訪中還了解到,國産高性能計算機目前在基因測序、氣象預報、航空航天乃至暗物質、引力波研究等方面大顯神威。中國構建起的“PK”體係(飛騰CPU+麒麟操作係統),在一些桌面計算機應用領域正在替代“Wintel”體係( Windows+Intel)。

國家超級計算長沙中心一角

  後發趕超面臨“攔路虎”

  湖南省工信廳廳長曹慧泉、國科微電子股份有限公司董事長向平等人認為,中國“計算機自主”眼下面臨著一個“後發趕超”的難得機遇。

  技術機遇。晶體管體積達到納米級別,“摩爾定律”發展逼近物理極限,芯片發展趨于飽和,硅基光電子芯片、量子計算、雲計算快速興起,5G和AI時代加快到來……我國在量子計算、超級計算機、5G、AI等領域均具比較優勢,尤其是應用場景和大數據積累方面,計算機換道超車存在可能。

  轉移機遇。中國是全球第一大電子産品生産和消費國。為避免因美國單方面制造貿易摩擦而失去中國市場,半導體巨頭會加快向中國轉移産業和技術。此外,因為國外相關行業不景氣,中國還有機會通過國際並購補強補齊産業鏈。

  人才機遇。中國每年培養的工程師數量,相當于美國、歐洲、日本和印度的總和。美國等對發展中國家高端技術人才的限制,導致一些項目變成半拉子工程,部分半導體高端技術和高端人才有可能向我國轉移。

  市場機遇。出于對網絡信息安全的考量,黨政機關、民生要害行業、規模化商業企業,無不希望實現計算機自主可控。相關預測認為,這種需求在未來3至5年會形成相當可觀的市場規模。

  記者採訪中了解到,雖然未來前景很好,但目前自主可控計算機實際銷售並不多。究其原因,在于面臨不少“攔路虎”:

  核心技術存代差。由于芯片加工技術等方面的短板,我國集成電路對外依賴度高。盡管我國在計算機核心技術方面已經取得一些突破,但由于不少領域仍與世界先進水平存在代差,加之自主可控計算機産業推廣應用尚未形成規模,參與市場競爭能力薄弱。

  用戶黏性待提高。國産操作係統市場佔有率只有5%左右,數據庫領域國産品牌滲透率更低。在計算機高度普及背景下,用戶黏性對市場需求影響力加大。“Wintel”體係覆蓋了産業鏈大多數領域,形成了成熟穩定的産業生態環境,佔有絕大部分市場份額和利潤。在用戶黏性指引下,計算機教育、培訓、考試、應用等形成全方位固化習慣,國産“PK”體係勝出不易。市場佔有率低,使國産技術因反饋修正機制滯後導致産品和技術更新迭代緩慢,發展受制約。

  産業資源破碎。我國主要國産操作係統有多家,CPU廠商有基于MIPS架構的龍芯、基于ARM架構的飛騰、基于Alpha架構的申威、基于x86架構的兆芯……由于缺乏像“Wintel”那樣的龍頭企業或聯盟,現有規模化企業難以形成合力。

  “李逵”“李鬼”分不清。近些年,由于計算機自主可控相關項目、資金、土地、廠房等要素資源投入巨大,地方相關管理政策粗放,許多資本覬覦政策紅利,爭相上項目、爭資源。有的項目缺乏人才和技術,無果而終;有的項目靠“講故事”爭取地方獎補政策,實際上徒有虛名;還有的國外廠家,採用“洋産品”穿“中山裝”的手段搞假國産,不但與真國産爭公共資源,還大打價格戰,故意擾亂市場……這些因素,都易導致公共投入難以發揮效益。

  飛騰CPU

  制度設計要幫“李逵”、抓“李鬼”

  向“計算機自由”衝擊,一些業界人士提出以下建議:

  有序統籌。當前,公共資源對計算機自主、可控的投入,需要進一步明晰邊界。對關鍵核心技術,要分清輕重緩急,確定重點、制定規劃、強化統籌,有序引導企業和研究機構開發,不能全面開花、平行推進、不分主次。要推動建立獨立、權威的第三方測評機制,從質量測評、安全測評兩個領域著手,提高多維度科學測評的技術能力,幫“李逵”、抓“李鬼”。

  整合資源。緊跟5G各類應用場景需求及下一代信息技術發展前沿,採取“揭榜挂帥”模式,集中力量支持2~3家龍頭骨幹企業,整合産業鏈技術、裝備、人才、市場等各類資源,在技術突破、市場推廣等方面逐步形成強大聯盟。

  優化政府集中採購。嚴格落實網絡安全法,把知識産權、技術能力、供應鏈安全、産品性能、國産化程度等作為政府集中採購自主可控相關産品的主要技術標準。逐步提高商業用戶和個人用戶黏性,加快自主可控相關産品的替代和應用係統遷移,培育強大合力。

  堅持“扶強”。依托現有基礎比較扎實、優勢比較突出的企業和地區,集中投入,打通研發、生産、市場、銷售、服務、培訓等産業鏈缺失和薄弱環節,加快形成完整産業鏈條。政策主要扶植對象,應該是主要技術發源地、主要生産基地和已經具備良好産業發展生態的技術和領域。支持科技創新應該秉持開放心態,但絕不意味著要素投入可以大水漫灌、廣種薄收。

 

 

 

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【糾錯】 責任編輯: 冉曉寧
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