1、市場換技術和市場帶技術兩條路線的比較
改革開放以來,我國發展核心技術形成了以市場換技術和市場帶技術為主要特點的兩條道路。所謂市場換技術,就是通過合資等方式把中國市場給予國外企業,希望在合資過程中得到先進技術;我國汽車產業是市場換技術道路的典型代表,事實證明,走這條道路在發展核心技術方面沒有取得預期的效果。所謂市場帶技術,就是充分發揮我國體制優勢和市場優勢,通過體制內市場引導,形成技術能力,帶動技術進步,再參與體制外市場競爭;我國航天產業是市場帶技術道路的典型代表。事實證明,走市場帶技術道路更有利于我國發展和掌握核心技術。
在歷史上,英國、美國都是通過市場帶技術的道路而崛起的。英國通過對本國市場的保護擊敗了荷蘭和西班牙而崛起,造就了對世界近代史具有決定性影響的產業革命。1485年推出了支持羊毛工業的貿易保護主義政策;1587年完全禁止羊毛出口;1651年通過航海法案;1672年通過谷物法;1699年通過“羊毛法案”禁止進口殖民地的羊毛制品,擠垮愛爾蘭具有競爭力的羊毛工業;1700年通過禁止銷售印度棉布的法令;1815年通過了新的谷物法,提高了對農業的保護力度。直到1860年,當英國產業革命已經完成相當一段時間后,英國才取消所有貿易和關稅限制,并把自由貿易打造成自由、民主的化身,勸說落后國家也實行自由貿易。但是,美國人很容易地就識破了英國人的伎倆。針對英國人有關自由貿易的勸說,當時的美國人回答說:“……自由貿易是一個理想,美國會在時機成熟的時候公開宣揚真正的世界主義原則。這將是當美國人口上億而且海上到處都有美國船只的時候;此時美國的工業已經臻于完善,紐約和費城分別成為世界上最發達的商業中心和制造業城市;此時地球上再沒有任何勢力可以與美國這顆巨星抗衡,然后我們的子孫后代會在包括陸地和海洋在內的整個世界上公開地宣揚自由貿易”。正是在這種思想指導下,從19世紀20年代到20世紀30年代,美國實行了舉世罕見的高關稅保護主義政策,美國經濟是在30%進口關稅的銅墻鐵壁的保護中步人成年期的。只有在其工農業帝國的穩固地位無法被其他國家所撼動的時候,也就是在第二次世界大戰結束后,美國才開始大力推行自由貿易。
目前我國CPU發展面臨自主研發和引進技術兩條技術路線的斗爭,實質上是市場帶技術和市場換技術兩條路線的斗爭。自主研發路線基于自主編寫的CPU源代碼研制芯片,就像基于自己設計的圖紙蓋樓,以中科院計算所的龍芯CPU和江南計算所的申威CPU為代表。引進技術路線有2個套路:一是基于買來的CPU源代碼研制芯片,就像基于買來的圖紙蓋樓,主要是購買ARM的CPU核設計芯片;二是通過技術授權和企業合資等方式直接購買國外設計,就像買別人蓋好的樓進行改造裝修,主要是與原X86體系的境外企業成立合資公司。
隨著黨政軍信息系統CPU和操作系統自主化加速推進,一些我們想通過自主研發擺脫依賴的國外CPU企業,積極行動起來,紛紛通過技術合作或企業合資的方式,打著“國產”的旗號,堂而皇之地進人黨政軍安全可靠信息化應用領域,打亂我國在相關安全領域發展自主可控產業的已有布局,對國內自主企業的發展造成了市場、輿論以及人才培養方面的極大干擾,對我國的國家安全形成新的威脅。
2、發展自主CPU應該走市場帶技術的道路
(1)自主研發CPU經過近20年的發展已經可以滿足以黨政辦公為代表的行業應用需求,并正在逼近國際主流CPU的水平。
在通過從“十五”計劃以來近20年的技術積累,尤其是通過“十二五”以來在安全裝備、關鍵基礎設施、黨政辦公等領域的試點應用,以龍芯為代表的自主CPU的性能和成熟度均有大幅度提高。
具體體現在以下4個方面:
一是功能完整。在試點過程中,龍芯平臺完善了Java虛擬機、瀏覽器、辦公軟件、數據庫、Flash視頻播放、KVM虛擬機等基礎軟件,并聯合合作伙伴適配了辦公軟件、版式文件等重要應用軟件。大量自主IO設備(打印機、掃描儀、高拍儀、身份證讀卡器等)企業主動加人自主產業鏈,IO設備越來越豐富。
二是架構穩定。試點初期,不同主板需要進行專門的操作系統適配,CPU升級也得專門的操作系統適配,形成組合爆炸。通過完善包括CPU、橋片、BIOS、操作系統的技術規范,龍芯平臺統一了系統架構,操作系統保持跨硬件平臺的二進制兼容,以及對升級后的CPU保持二進制兼容,消除了組合爆炸,避免了成熟度波動,大幅度提高了系統開發和應用適配的效率。
三是性能優化。通過對前期試點中發現問題的持續改進,自主CPU的性能有大幅度提高。如龍芯CPU在黨政辦公二期試點中使用的第2代產品龍芯3A3000性能是一期試點中使用的第1代產品3A1000的4倍,Java虛擬機、JavaScript虛擬機性能是一期試點中使用的第1代產品的2~3倍,基礎軟硬件綜合性能提升了一個數量級。龍芯公司還與合作伙伴一起對流式文件、版式文件、啟動時間等進行了持續深人優化,取得了很好的效果,如優化后打開500頁的版式文件的時間從3.5 s降低到1.7 s。
四是問題收斂。試點初期,應用適配中發現的很多與穩定性、性能相關的問題追溯到CPU或操作系統,需要CPU和操作系統企業緊急組織攻關解決。從2018年下半年起,應用適配中發現的問題極少追溯到CPU和操作系統。此外,龍芯公司總結適配中發現的問題,建立了百臺規模的壓力測試環境,主動發現問題并及時修正,避免了在應用適配現場發現問題后再組織攻關的情況。
在自主基礎軟硬件的試點和應用過程中,CPU、操作系統、數據庫、整機、集成商等緊密配合,協同解決用戶試點過程中發現的問題,形成了“應用試點、發現問題、解決問題并完善平臺、在試點中檢驗”的良性循環。用戶對自主基礎軟硬件的抵觸情緒逐步消失,部分使用者覺得跟原來的X86系統差不多或比原來的X86系統還快。
自主研發的CPU經過長期積累已經到了從量變到質變的關鍵時期,再有1~2年就能完成自主基礎軟硬件的“補課”工作,逼近國際主流CPU的水平。以龍芯CPU為例,目前龍芯批量使用的龍芯3A3000與國際主流CPU性能尚有1~2倍差距,龍芯3 A4000使用與3A3000相同的28 nm工藝,通過設計優化性能再提高1倍,將于2019年4月底開始樣片測試。目前正在使用12 nm工藝增加核數并提高主頻。預計龍芯第3代產品的性能可以達到AMD最新處理器的水平,與龍芯CPU配套的操作系統適配性、穩定性和性能也將進一步提高。相信到2020年前后,龍芯CPU可以適度參與開放市場競爭。如果這時候引人其他市場主流CPU進人黨政軍安全可靠信息系統,將阻礙自主CPU的進步過程,尤其是將拆散過去幾年經過千辛萬苦建立起來的自主CPU產業鏈組合。
(2)引進技術的CPU難以保證信息安全。
一方面,國外廠商為了自身長遠利益考慮,其技術授權只是一個姿態,在核心技術上只是有限程度的開放,國內企業仍不具備核心技術及其發展的話語權。對于真正重要的信息產業核心技術,即使美國企業處于自身利益考慮希望出口,美國政府也不可能同意,如CPU中的浮點運算單元等關鍵部件受到美國出口限制,不可能移交源代碼。另一方面,對CPU這樣的核心技術,不能滿足于通過合資企業獲得的品牌和營銷的自主化,人力資源和研究開發自主化才是最根本最深刻的自主化,也是我們最需要的自主化。CPU是巨復雜系統,只有通過自主研發的實踐才能真正把握其技術。即使拿到CPU源代碼,看懂了每一行,上百萬行代碼拼起來卻不知道其奧妙。Intel的CPU中最近發現的“熔斷”和“幽靈”隱患給我們一個啟示,即使設計者對CPU的復雜度引起的安全隱患都難以完全把握,更別說是看別人的設計了。因此,CPU核心的源代碼一定要堅持自主設計。只有在自主研發過程中形成“聽黨指揮”的技術能力,才能成為確保信息安全的“槍桿子”。
天下沒有免費的午餐。想依靠外國人實現我國信息安全是不現實的。有些單位或企業把國外的CPU拿來改換標簽,或者對設計稍作改動,然后在黨政軍機關展開積極游說,試圖打上“國產”的標簽,其本質是為小集團利益犧牲國家安全利益。在我們不掌握技術時就封鎖技術、在我們掌握技術后就通過技術合作阻止自主技術發展是國外壟斷集團慣用的伎倆,我們要擦亮眼睛。
(3)只有建立自主IT技術體系,才能最終破解制約我國IT產業發展的卡脖子問題。
目前我國的IT產業主要建立在Wintel體系(Intel的CPU和微軟的Windows操作系統)和AA體系(ARM的CPU和谷歌的Android操作系統)兩大國外技術平臺之上,“就好比在別人的墻基上砌房子,再大再漂亮也可能經不起風雨,甚至會不堪一擊”。有一種觀點認為,X86和ARM產業生態好,所以我們發展自主CPU只能走與X86和ARM兼容的道路,殊不知我們的目的正是要根據習總書記的要求“構建安全可控的信息技術體系”,而不是僅僅在已有體系中做產品。引進X86和ARM的CPU技術做不出新的技術體系來,因為我們很難動搖Intel和ARM對技術平臺的把控,反而會造成國內企業繼續依賴現有國外IT生態的惰性,強化國外壟斷企業已經形成的壟斷。龍芯CPU在兼容MIPS指令系統的基礎上發展出自主的龍芯指令系統,并逐漸取得了對MIPS生態的主導權,是一條比較可行的道路。在有關應用和試點工作的帶動下,基于龍芯CPU的自主生態體系已經呼之欲出,用X86和ARM體系的產品沖擊正在形成的自主生態體系得不償失。
叫花子不能跟龍王比寶。通過建立自主體系,進行系統優化,我們完全可以在每個局部都不如國外的情況下做到整體系統性能優于國外系統。蘋果的CPU性能比Intel的桌面CPU性能低,但其手機和平板電腦的用戶體驗比桌面電腦要好。現代信息系統冗余很多,我們只要根據“適用”的要求進行系統優化,完全可以像蘋果一樣做出集約型的優化系統。例如,某數據庫應用,使用X86服務器需要50 min,而使用基于龍芯CPU自主系統只需要80 s。判斷技術是否先進的標準,不是看其跟美國人跟得緊不緊,而是看其跟應用結合得緊不緊。
總之,經過黨政軍安全可靠信息系統前期應用和試點,以CPU和操作系統為代表的自主基礎軟硬件從不成熟到成熟,自主基礎軟硬件產業鏈從組合發散到組合收斂,基于自主基礎軟硬件的黨政辦公系統從基本可用、到可用、到好用。以龍芯為代表的CPU市場競爭力正處在從量的積累到質變的前夜,只要有1~2年時間的改進,就可以逼近和達到市場主流CPU的水平并參與開放市場競爭。發展自主CPU應該堅持走以市場帶技術的自主研發道路,不走以市場換技術的引進技術道路,通過體制內市場引領技術進步,再參與體制外市場竟爭。
3、結束語
發展核心技術產業要發揚實事求是的作風和愚公移山的精神,不僅要搭起袖子加油干,而且要耐著性子堅持干。時間已經成為制約我國核心技術產業發展最最重要的因素,因為在不斷試錯中改進是復雜系統創新的必要過程,好的體制機制以及更多的經費可以加速試錯迭代,但不能取代試錯迭代過程。
發展核心技術只能靠堅持不懈的直道追趕,沒有可以取巧的“彎道超車”。建國以來的建設和改革發展過程中,“兩彈一星”的先輩和幾億農民工靠的都是“5+2",“白加黑”的“直道追趕”,我們今天也沒有取巧的理由。浮躁會讓我們的產業發展走人誤區,反而發展更慢。產業發展有它的規律,如果不按規律辦,投人再多的錢,也會受到規律的懲罰。
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