長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在通用CPU領(lǐng)域一直受制于人。信息通信技術(shù)的深度融合以及云計(jì)算/大數(shù)據(jù)和SDN/NFV的快速發(fā)展，正在推動(dòng)計(jì)算架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、存儲(chǔ)架構(gòu)向通用化方向演進(jìn)。這對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器CPU提出了全新的規(guī)格需求，同時(shí)也給我國(guó)發(fā)展CPU產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新一輪的黃金發(fā)展機(jī)遇期。賽迪智庫(kù)集成電路研究所認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)以互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器CPU為切入點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在高端服務(wù)器及通用CPU領(lǐng)域的安全自主可控發(fā)展。
CPU產(chǎn)業(yè)面臨新需求
云計(jì)算推動(dòng)計(jì)算架構(gòu)向通用服務(wù)器演進(jìn)。云計(jì)算模式正在重構(gòu)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，并推動(dòng)服務(wù)器從傳統(tǒng)的小型機(jī)向通用服務(wù)器演進(jìn)。同時(shí)云計(jì)算所需的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，主要關(guān)注低功耗和低成本大規(guī)模部署，而對(duì)單顆CPU和單臺(tái)服務(wù)器的處理能力要求比傳統(tǒng)通用服務(wù)器低很多，ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片由于功耗低、指令復(fù)雜度低、開(kāi)發(fā)成本低等優(yōu)勢(shì)而逐漸受到關(guān)注。近期高通和AMD均推出了基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片，同時(shí)惠普也在其最新的服務(wù)器中開(kāi)始使用ARM架構(gòu)芯片。
SDN和NFV推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向通用服務(wù)器的演進(jìn)。SDN和NFV技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不再依賴于專用硬件，基于通用服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)資源的靈活共享、新業(yè)務(wù)的快速開(kāi)發(fā)和部署，并解決云、管、端協(xié)同組網(wǎng)能力，因而在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中逐漸成為首選方案。目前越來(lái)越多的企業(yè)正圍繞SDN/NFV積極展開(kāi)布局，例如思科和英特爾聯(lián)合研發(fā)基于X86通用服務(wù)器的SDN/NFV解決方案，高通等企業(yè)為了打破英特爾壟斷而研發(fā)基于ARM架構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器芯片。
互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推動(dòng)CPU向異構(gòu)和定制化演進(jìn)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)搜索、數(shù)據(jù)分析、計(jì)算等單一應(yīng)用的處理需求快速增長(zhǎng)，催生了對(duì)服務(wù)器CPU芯片定制化的需求。
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過(guò)采用自主設(shè)計(jì)或深度定制CPU芯片的方式，來(lái)提升CPU對(duì)于特殊應(yīng)用的處理能力，降低服務(wù)器功耗水平，削減硬件運(yùn)營(yíng)成本。谷歌、Facebook、亞馬遜等企業(yè)都加大了對(duì)服務(wù)器芯片的研發(fā)投入，同時(shí)英特爾也積極調(diào)整戰(zhàn)略，按各互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)要求提供定制化服務(wù)。
人工智能和類腦計(jì)算推動(dòng)計(jì)算與存儲(chǔ)深入融合。傳統(tǒng)的CPU在處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等新興應(yīng)用時(shí)，面臨效率低下、存儲(chǔ)帶寬和容量有限等瓶頸，如谷歌大腦需要1.6萬(wàn)個(gè)CPU核跑7天才能完成貓臉無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)。在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器里面集成深度學(xué)習(xí)處理器，通過(guò)計(jì)算與存儲(chǔ)的深度融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、傳輸、存儲(chǔ)等功能，已成為人工智能和類腦計(jì)算等新興應(yīng)用的迫切需求。
我國(guó)發(fā)展CPU產(chǎn)業(yè)條件已具備
市場(chǎng)需求空間大。國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)大量數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，我國(guó)正成為全球互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器需求增長(zhǎng)最快的地區(qū)。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)服務(wù)器出貨211萬(wàn)臺(tái)，占全球20%的份額，同比增速達(dá)到18.8%。其中，阿里巴巴采購(gòu)量和巴西相近，騰訊采購(gòu)量超過(guò)韓國(guó)，百度采購(gòu)量則與新西蘭相當(dāng)。除互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域外，政府機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵行業(yè)領(lǐng)域的服務(wù)器市場(chǎng)需求也在同步增長(zhǎng)，未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)超過(guò)10%。
產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力雄厚。2015年我國(guó)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)營(yíng)收規(guī)模首次突破1.1萬(wàn)億，同時(shí)在全球10大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)中我國(guó)已占到4家，分別是阿里、騰訊、百度、京東，并且在前30位企業(yè)中我國(guó)也有12家。根據(jù)各企業(yè)2015年年報(bào)，騰訊營(yíng)業(yè)收入1028.63億元，同比增長(zhǎng)30%;阿里巴巴營(yíng)業(yè)收入1011.4億元，同比增長(zhǎng)33%;百度營(yíng)業(yè)收入666.8億元，同比增長(zhǎng)35.3%。我國(guó)主要互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)目前均處于高速發(fā)展期，并且具備較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)明顯。從生態(tài)和工藝的角度來(lái)看，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器CPU產(chǎn)品技術(shù)與移動(dòng)智能終端CPU重疊度高、可復(fù)用性好，現(xiàn)階段我國(guó)憑借市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)在手機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)形成了海思、紫光展銳等龍頭企業(yè)，可在市場(chǎng)與國(guó)外巨頭正面競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也積聚了一批高端技術(shù)人才和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具備了發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器CPU的技術(shù)基礎(chǔ)。
生態(tài)基礎(chǔ)基本完善。服務(wù)器CPU產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈較短，其操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序的需求和種類相對(duì)較少，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易，我國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)形成了較為完備的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。同時(shí)谷歌、Facebook、亞馬遜等互聯(lián)網(wǎng)廠商也用事實(shí)證明了互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)從芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)到軟件和中間件等各環(huán)節(jié)全部由自己掌控，并借此獲得更多話語(yǔ)權(quán)。
大力推進(jìn)我國(guó)CPU產(chǎn)業(yè)發(fā)展
要抓住ICT產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)以互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器CPU為切入點(diǎn)。一是制定國(guó)家CPU設(shè)計(jì)制造能力提升路線圖，長(zhǎng)期持續(xù)投入，圍繞互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心核心需求，出臺(tái)鼓勵(lì)扶持政策，大力推進(jìn)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器CPU產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二是發(fā)揮大市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)我國(guó)企業(yè)獲得國(guó)際主流CPU架構(gòu)授權(quán)。三是鼓勵(lì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)通信企業(yè)、服務(wù)器整機(jī)企業(yè)自研芯片，在服務(wù)器領(lǐng)域首先實(shí)現(xiàn)安全可控，再逐步實(shí)現(xiàn)自主可控。
探索協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展模式，構(gòu)建服務(wù)器CPU自主產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。一是加強(qiáng)芯片、整機(jī)、軟件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)企業(yè)之間的溝通協(xié)作，組建服務(wù)器CPU芯片聯(lián)盟，探索揭榜掛帥的模式，聯(lián)合攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。二是以國(guó)家主導(dǎo)方式建設(shè)CPU相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，包括設(shè)計(jì)工具、模擬仿真平臺(tái)、專用CPU工藝生產(chǎn)線、封裝測(cè)試平臺(tái)等，為CPU設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供持續(xù)的全局化支持。三是圍繞“開(kāi)源社區(qū)戰(zhàn)略”大力推進(jìn)配套產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)軟件與服務(wù)器CPU硬件平臺(tái)的協(xié)同發(fā)展，構(gòu)筑完整的服務(wù)器CPU自主產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局和前瞻基礎(chǔ)研究，為實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展蓄力。一是建立國(guó)家CPU戰(zhàn)略專利資源池，吸納國(guó)內(nèi)各企業(yè)專利，對(duì)加入組織的國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行專利保護(hù)，并支持專利池積極收購(gòu)國(guó)外專利。二是加強(qiáng)與CPU技術(shù)緊密相關(guān)的支撐學(xué)科建設(shè)，包括計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、微電子、材料科學(xué)、光學(xué)工程等。三是加大對(duì)量子計(jì)算、人工智能、類腦計(jì)算等前瞻基礎(chǔ)研究的投入，加大對(duì)新材料、新結(jié)構(gòu)、新器件的研究。聚天下英才，加速人才體制機(jī)制改革和人才引進(jìn)力度。首先完善科研人員收入分配制度，以市場(chǎng)化標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類人才進(jìn)行評(píng)價(jià)和支持，人員待遇與市場(chǎng)接軌，克服重物輕人的經(jīng)費(fèi)管理弊端。其次建立符合芯片領(lǐng)域特點(diǎn)的人才評(píng)價(jià)機(jī)制和人才激勵(lì)機(jī)制，以實(shí)際能力為衡量標(biāo)準(zhǔn)，不唯學(xué)歷、不唯論文、不唯資歷，在人才入股、技術(shù)入股以及稅收等方面制定專門(mén)政策。最后打造全球配置人才資源能力，以全球視野進(jìn)行選拔和引進(jìn)高端人才，支持企業(yè)在境外設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)，充分開(kāi)發(fā)利用國(guó)際人才資源。
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