当前, 党政系统国产终端的替代进程备受关注, 随着各地常态化、规模化采购期开启,“信创”号角声量再起。从初步探索到自主突破, 芯片、基础软件、应用软件及信息安全多个关键领域国产软硬件产品在碰撞磨合、迭代升级、兼容适配中, 整体性能不断提升、产业链逐步完善, 在破解“卡脖子”难题、提升信息技术自主可控能力方面取得突破。与此同时, 市场对信创的认知、理解也在不断深入。
从国产替代到自主可控
2006 年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020 年)》发布, 开启了我国信息技术领域自主可控的步伐,“国产自主可控替代”成为重点行业企业信息化建设的关键词。政策环境的变化推动跨国企业加速本土化战略, 以技术授权、渠道代理、合资运营等方式强化本地化合作, 一方面推动自身技术、产品及服务符合相关标准, 一方面也激励了更多中国企业加大研发力度、提升自主能力。市场对“国产自主可控替代”逐步形成产品研产销本土化、运维服务本地化的基本认知。2016 年, 信息技术应用创新工作委员会的成立, 进一步加速了国产化替代的进程。
转折点出现在 2018 年, 让国内对“国产自主可控替代”的思考更加深入。中国工程院院士倪光南指出, 自主可控的内涵比“国产”更为丰富, 尤其是在关键核心技术领域。芯片、基础软件等领域的短板, 使得我们必须下决心自主研发, 形成足够抵御风险的能力。
推动信创 (即信息技术创新), 就是要实现从基础硬件、基础软件到应用软件、信息安全等各环节关键技术领域的全链路自主创新和全产业链安全可控。与之相应, 市场对“国产化”“国产替代”的理解也逐步过渡到更关注产品的可控性、透明性、供应链安全等。
“可用”到“好用”国产软硬件的坚守与突围
2020 年之前, 信创产品还处于试点阶段。由于我国在关键技术领域的基础研究较为薄弱, 初代信创产品在性能、兼容性等方面与国外成熟技术和产品相比, 存在较大差距。国产电脑开机慢、不好用等问题一度成为用户诟病的焦点, 部分国产电脑甚至沦为“样板机”。
经过两期试点, 国产软硬件企业的协同能力不断增强, 产品性能大幅提升。通过二进制翻译和兼容引擎等技术手段, 国产系统环境下的 Windows 软件应用得以实现, 整体方案成熟度持续提升, 国产产品从“可用”逐步迈向“好用”。
在这一过程中, 国产 CPU 和操作系统成为重点突破领域。目前, 国内已形成了三条技术路线、六大国产 CPU 品牌, 分别是鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯和申威。其中, 鲲鹏、飞腾通过 ARM 指令集版本授权方式推进产品研发, 海光、兆芯采用 X86 架构, 分别通过 X86 交叉专利授权和指令集期限授权方式进行 CPU 内核及 SoC 研发。龙芯、申威均采用自主指令架构, 推进相关 CPU 产品的研发。六大国产 CPU 企业依托不同技术特色, 构建起各自在芯片领域的独特竞争力。
目前, 六家国产 CPU 企业均已纳入信创名录, 他们所代表的三条技术路线, 也构成了国产软硬件替代的多元化发展格局。随着信创产品测评体系的不断完善, 从指令集、芯片到操作系统、数据库、中间件等, 各种技术相互作用、构成整体, 已形成多套协同度高、自主性强的国产软硬件替代方案, 为市场提供了符合信创要求的技术底座和技术体系, 推动了粗放式发展向规范化发展的转变。
国测定舵以安全之桨棹发展之舟
推进信创, 安全是首要任务之一。采用自主可控的技术, 能有效避免外部软硬件背后潜在的安全风险。根据《安全可靠测评工作指南 (试行)》要求, 中国信息安全测评中心对 CPU、操作系统等基础软硬件进行了测评, 评估产品的核心技术、安全保障、供应链安全及持续发展能力。
安全可靠测评结果公告 (2024 年第 1 号) 中 CPU 产品安全可靠等级评定
安全可靠测评结果公告 (2024 年第 2 号) 中 CPU 产品安全可靠等级评定
2023 至 2024 年, 中国信息安全测评中心共披露了 3 期安全可靠测评结果, 也为党政机关、行业企业对不同体系方案中采用的关键软硬件产品提供了综合度量和客观评价的选型依据。结果显示, 六家国产 CPU 企业均有产品进入名单。从等级来看, 海思、飞腾、龙芯的多款产品达到安全可靠等级 Ⅱ 级, 为名单披露的最高等级。兆芯、申威的产品达到 Ⅰ 级。从数量来看, 龙芯 4 款、飞腾 3 款、海思 2 款分别获评 Ⅱ 级。这标志着相关企业的产品能力和自主研发实力得到权威机构的认可, 具备安全、自主、高效等特点, 能够提供稳定可靠、安全可控的国产化安全防护方案。
此外, 近期也有相关人士透露, 使用基于开源 RISC-V 架构芯片也将成为政策导向。RISC-V 架构最初由美国加州大学伯克利分校 David Patterson 教授及其团队于 2010 年首次发布并宣布开源, 具备开源、开放、简洁、灵活、可扩展等特点, 经过近十年发展, 已从嵌入式系统迅速扩展到高性能计算等领域, 进入个人电脑、服务器、汽车、人工智能等更多应用场景中。目前, 中国处于 RISC-V 生态建设的第一梯队,RISC-V 国际基金会中的 23 个高级会员中, 中国企业接近半数, 包括阿里云、晶心科技、北京开源芯片研究院、华为、中国科学院软件研究所、中兴、飞腾等。其中, 阿里巴巴达摩院的玄铁 RISC-V CPU 已成为国内出货量最大的 RISC-V IP 供应商。
目前来看, 中国的 RISC-V 产业在技术创新和芯片研发方面已初具规模, 但在应用端仍相对薄弱, 随着市场需求的增长及政策的积极引导,RISC-V 或将为我国芯片技术自主创新、产业自主可控发展带来更多活力。但需要警惕 RISC-V 也存在相当大的不确定性, 首先由于其开源的属性, 各家厂商都可以根据自身需要在指令集中添加自己的指令, 而这个新增的指令极大概率在其他厂商内是不识别或者丢失的内容, 这造成了 RISC-V 指令集的过度发散, 如果强行进行规定则有违开源精神。如今在操作系统领域基于 Linux 的各类分支演化的操作系统多达上百种, 即便是统信和麒麟的操作系统因为这个原因也需要分别进行适配, 所以从目前来看 RISC-V 更适合于做垂直行业的芯片, 而作为信创的底座则非常不合适。其次 RISC-V 本质是开源, 但依然有管理机构的进行统一管理, 即 RISC-V 基金会。在 RISC-V 基金会中占据近半数席位, 看起来中国已经掌握更多的话语权, 但如果再基金会的上层的董事会都是由非中国人控制的, 一但美国通过其强力行政手段进行干预, 那基金会的话就没有任何用处了。最后 RISC-V 目前的生态还处在开始阶段, 在国内的软件生态适配数量还非常少, 但因其开源特性, 一旦到特定时机软件生态发展速度会非常快, 可以很快的弥补这点缺陷。
回归技术本质推动生态繁荣
在政策引领和市场驱动的双重加持下, 信创进程中的“国产替代”必将是“价值替代”, 市场竞争也将回归技术本身。只有从技术底层打通“任督二脉”, 实现自主创新、完善业态, 才能从根本上解决我国信息技术依赖性问题, 规避供应链安全风险, 才能更好地发挥创新优势, 满足行业多样化应用需求, 为用户提供更优的体系化方案。信创是长期战略, 关键是核心技术自主创新能力的建立, 但创新决不能单纯地去跟跑或模仿, 所有底层技术、核心技术必须掌握在自己手里,“从 0 到 1”虽然比“从 1 到 100”艰难, 但事关产业安全、国家安全, 必须迎难而上。从技术创新、产品迭代到生态积累、应用适配, 聚合政产学研用各方力量, 协同创新、赋能发展, 我国将真正构建起本质安全、过程安全及产业安全的全生命周期系统安全的信息技术生态产业链。
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