你一定在好萊塢大片里看過如下橋段:英雄人物破除重重艱難,潛入企圖毀滅世界的野心人物的控制機房,在千鈞一發(fā)之際按下按鈕,終止了可能毀滅世界的某個程序。實際上,如果別有用心的人想進入你的電腦,啟動或者終止你的程序,遠沒有那么麻煩。因為你的電腦系統(tǒng)、應(yīng)用軟件可能自帶了某種類似“后門”的程序,黑客或者軟件設(shè)計方可以遠程利用這道“后門”,繞過你電腦的安全設(shè)置,登錄系統(tǒng),竊取你的隱私,甚至讓電腦陷入癱瘓。
如果這種情況發(fā)生在國家要害部門的電腦中則更為可怕,因為這涉及國家秘密和國家安全。長期以來,由于中國自主研發(fā)的安全可靠的電腦芯片及操作系統(tǒng)非常稀缺,無法大規(guī)模使用,因此各行各業(yè)的計算機系統(tǒng)可以說大多是在“裸奔”,安全隱患十分嚴重。
作為一家以電子信息為主業(yè)的軍工單位,中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司(下稱“中國電子”)試圖扭轉(zhuǎn)這一局面,構(gòu)筑自主可控的計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。近日,中國電子旗下中國軟件與技術(shù)服務(wù)股份有限公司(600536.SH)高級副總裁王定健在接受《中國經(jīng)濟周刊》采訪時介紹,完全由中國自主研發(fā)的安全可靠的計算機芯片及系統(tǒng)已經(jīng)研制完成,今年9月將參加中國黨政機關(guān)計算機系統(tǒng)的工程招標。
改變中國計算機“缺芯”現(xiàn)狀
在工業(yè)和信息化部安全可靠軟硬件聯(lián)合攻關(guān)基地,一位年輕的科研工作人員向記者展示中國電子最新的研究成果——“智橋”SDN智能高密度萬兆交換芯片和“飛騰”FT-1500A系列CPU(計算機中央處理器),以及應(yīng)用了這套最新成果的計算機整機。該科研人員介紹,該整機開機和打開網(wǎng)頁速度明顯快于目前行業(yè)普遍達到的速度,同時播放四個高清視頻仍十分流暢,更重要的是這是中國獨立自主研發(fā)的芯片,能夠改變中國計算機行業(yè)“缺芯”和“免疫力低下”的問題。
“缺芯”是指中國缺乏自主研發(fā)的計算機芯片,而“免疫力低下”是指因缺乏自主芯片導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)信息安全受到威脅。業(yè)內(nèi)通常認為,高端通用芯片是制約網(wǎng)絡(luò)信息安全建設(shè)最為核心的因素。
王定健向記者介紹了“缺芯”的危害:計算機內(nèi)置非自主研發(fā)的芯片時,即便在不聯(lián)網(wǎng)的情況下,黑客或者芯片生產(chǎn)者也可以通過外層電磁空間啟動預(yù)置在芯片當中的邏輯,讓芯片自毀。
據(jù)王定健介紹,目前國際上主流的CPU技術(shù)路線主要是美國英特爾公司的Intel(x86)和英國ARM公司的ARM處理器。Intel(x86)在通用信息系統(tǒng)領(lǐng)域是主流且最成熟的體系,但它是封閉壟斷的體系。由于涉及到國家利益,中國想走基于Intel(x86)的完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CPU技術(shù)路線幾乎不可能。
相反,ARM是一種開放的授權(quán)模式,美國、韓國、俄羅斯和中國等國家均得到了ARM V8架構(gòu)的授權(quán)。然而,基于ARM架構(gòu)的芯片如今還只是在手機移動終端上風(fēng)靡全球,如何在電腦中成熟應(yīng)用,大多數(shù)國家還在研發(fā)和完善中。
王定健說,ARM V8架構(gòu)是一個新興的世界上各國都在積極支持的處理器架構(gòu),具有安全、可控、高效,低功耗、低能耗的優(yōu)點。2014年10月份,中國電子作出基于ARM V8架構(gòu)研發(fā)芯片和系統(tǒng)的戰(zhàn)略決策。目前,由國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界共同打造的基于ARM V8架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境正在形成,并持續(xù)完善中。
從“基本不能用”到“非常好用”
構(gòu)建基于ARM的系統(tǒng)也并非一帆風(fēng)順。談起這段往事,王定健仍然感慨頗深。據(jù)他介紹,國家最初給中國電子的任務(wù)是“做好準備,解決綜合性問題”。
2011年秋,“核高基”(核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品)基礎(chǔ)產(chǎn)品都研發(fā)出來了,大家迫不及待地要求立即組裝試用。但是結(jié)果給每個人都澆了一盆冷水。王定健用“崩潰”兩個字形容當時大家的心情,因為組裝后的機器在運行中出現(xiàn)的問題多達數(shù)百個,當時一些專家甚至作出“自主研發(fā)的東西基本不可用”的悲觀結(jié)論。難道這就是國家前后投入數(shù)十億元,最終能看到的結(jié)果?中國電子不甘心,決心啃下這塊硬骨頭。“這是政治任務(wù)。”王定健說。
隨后,中國電子用了9個月時間深入研究,得出結(jié)論:問題不僅僅出在單個產(chǎn)品上,而是出在系統(tǒng)上。接著,在工信部領(lǐng)導(dǎo)下,中國電子牽頭,聯(lián)合國內(nèi)基礎(chǔ)軟件制造廠商的一線專家,集中在中關(guān)村一間680平米的辦公室,夜以繼日進行適配攻關(guān),11個月后實現(xiàn)整機系統(tǒng)無障礙運行。然而,打開應(yīng)用界面需要抽一根煙的時間,這樣的系統(tǒng)誰能受得了?現(xiàn)場的人莫不再受打擊。
然而,中國電子越挫越勇。王定健告訴《中國經(jīng)濟周刊》,當時國際上計算機有“2、5、8秒的標準”,即打開軟件2秒是比較快的,5秒是正常,8秒還能忍受。“有人笑話我們說,‘你們弄出20秒、50秒、80秒就不錯了。’但是我們不放棄,經(jīng)過一年的探索, 軟件打開時間終于讓我們做進了5秒。”王定健說。
2014年12月17日,中國電子宣布基于ARM V8架構(gòu)的芯片試制成功。“幾個老男人在攻關(guān)基地?zé)崆橄鄵怼?rdquo;王定健這樣形容當時興奮喜悅的心情。
做成了芯片,接著是操作系統(tǒng)、搭建生態(tài)環(huán)境、對接各類應(yīng)用,最后提升用戶體驗。隨著一個個技術(shù)堡壘被攻破,由中國自主研發(fā)的安全、可靠、好用的計算機整機終于呈現(xiàn)在人們眼前。
計算機安全可靠,軍民融合是重要保障
中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司副總經(jīng)理 向梓仲
計算機軟硬件系統(tǒng)的自主研發(fā)有賴于聯(lián)合開放和融合發(fā)展。聯(lián)合開放就是說,不管是這個領(lǐng)域的“國家隊”,還是民營企業(yè),只要愿意為國家的網(wǎng)絡(luò)信息安全做貢獻,就要聯(lián)合起來。融合發(fā)展就是指軍民融合,無論是技術(shù)還是市場,都需要軍民融合,既服務(wù)于國民經(jīng)濟建設(shè),又服務(wù)于國防建設(shè)。
中國電子是以電子信息為主業(yè),這決定了中國電子天生具有“軍民融合”的稟賦。中國電子董事長、黨組書記芮曉武提出,構(gòu)建聯(lián)合開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境、堅持軍民融合的發(fā)展思路,是中國電子攻堅克難的制勝法寶。中國電子發(fā)展軍民融合,不僅有資金支持,更有政策保障。在業(yè)績考核上,不單單強調(diào)指標增長,會更加重視重點工作任務(wù)的達成情況。
未來,中國電子要成為信息產(chǎn)業(yè)的國家隊,能夠代表國家在國際市場上參與競爭,同時更要承接國家的國民經(jīng)濟建設(shè)重點領(lǐng)域和國防安全重要領(lǐng)域的建設(shè)。
專家點評
核高基國家科技重大專項總體專家組成員韓乃平:
國產(chǎn)軟硬件體系有待持續(xù)創(chuàng)新
中國電子的戰(zhàn)略實際上是把芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫,加上應(yīng)用軟件進行軟硬件的縱向整合。自主軟硬件體系的結(jié)合可以大大提高國內(nèi)信息安全的可控性。國家也在力推服務(wù)器軟硬件系統(tǒng)和桌面PC端軟硬件系統(tǒng)。
從國際上來看,服務(wù)器軟硬件系統(tǒng)發(fā)展較為成熟,以前是Unix和Windows,現(xiàn)在Linux發(fā)展比較快,Linux在國際上的使用率占90%以上,經(jīng)濟價值超過16%;而桌面PC端的軟硬件系統(tǒng)目前還是以Windows為主,在全球占有率超過90%。
中國電子要在軟硬件結(jié)合上進行突破,需要從服務(wù)器端和桌面PC端兩個方向入手。中國電子目前打造的“飛騰”芯片所基于的ARM架構(gòu)在移動端已有優(yōu)勢,但是在桌面PC端要取得突破還有賴于持續(xù)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈的配套。
從國內(nèi)整個信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程來看,國產(chǎn)軟硬件現(xiàn)在已經(jīng)可以基本滿足普通的政務(wù)、辦公等需求,但是滿足中高端需求仍需要持續(xù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)界的共同努力。