中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè):從追趕到領(lǐng)先 從沒放棄自主CPU研制
自1958年我國第一臺通用數(shù)字電子計算機(jī)試制成功以來,中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了60年的時光,與之相伴的,是國產(chǎn)CPU自主發(fā)展的艱辛歷程。
如今,中國成為全球重要的計算機(jī)生產(chǎn)基地,擁有世界最大的計算機(jī)應(yīng)用市場,而我國自研CPU也由落后追趕至世界先進(jìn)水平,這背后是一代代科學(xué)家和從業(yè)者付出的不懈努力。
中國計算機(jī)從追趕到領(lǐng)先
二十世紀(jì)四十年代:電子計算機(jī)問世,作為人類文明史上最偉大的科技成果之一,帶來了計算世界的革命。
當(dāng)時,年輕的新中國及時捕捉到這一世界科技的新動向:1955年黨中央向全國發(fā)出了“向科學(xué)進(jìn)軍”的偉大號召;1956年在周恩來總理的親自主持下,制定了我國《十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》,開始了我國計算機(jī)事業(yè)的創(chuàng)建;1958年8月,我國第一臺103通用數(shù)字電子計算機(jī)試制成功,開辟了中國計算機(jī)事業(yè)的新紀(jì)元,也標(biāo)志著計算機(jī)創(chuàng)業(yè)的開始,北京有線電廠成為我國第一臺計算機(jī)的生產(chǎn)廠。
相較于當(dāng)時的美國、蘇聯(lián)、英國,我國計算機(jī)事業(yè)起步雖晚,但方向與任務(wù)十分明確——服務(wù)于“兩彈一星”,為國防尖端技術(shù)發(fā)展提供計算設(shè)備,應(yīng)該說我國最初的計算機(jī)事業(yè)為當(dāng)時增強(qiáng)國防力量做出了重要貢獻(xiàn)。
1979年國家電子計算機(jī)工業(yè)總局的成立,使我國計算機(jī)作為一個獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)門類脫穎而出,從此走上了規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路。國家計算機(jī)總局首先明確了“抓應(yīng)用、促發(fā)展”作為我國計算機(jī)工業(yè)發(fā)展的總方針,首次確立了計算機(jī)的發(fā)展要面向市場,“以用立業(yè)”的市場觀念,從而加快了計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的初創(chuàng)進(jìn)程,而八十年代的改革開放也加速了我國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。
90年代是我國計算機(jī)應(yīng)用高速普及的一個時期。隨著我國大幅降低關(guān)稅、取消計算機(jī)產(chǎn)品進(jìn)出口批文、開放國內(nèi)微機(jī)市場,頃刻間,國外的電腦廠商如潮水般涌入。在這個階段,我們最耳熟能詳?shù)木褪莤86,從286、386、486到586,Intel發(fā)展一代處理器,我們就更新一代。摩爾定律預(yù)示了計算機(jī)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,同時也預(yù)示了硬件的升級和淘汰速度。
1993年11月初,聯(lián)想集團(tuán)最先推出國內(nèi)第一臺486微機(jī),此后又推出我國第一臺586微機(jī)。這標(biāo)志著我國已成為世界上微機(jī)技術(shù)領(lǐng)先的國家。
彼時,尋常百姓在購買計算機(jī)時有了兩種主要的選擇。一種是購買品牌機(jī),無論是國產(chǎn)品牌還是進(jìn)口品牌,他們都有著較為完善的售后服務(wù),附送許多正版軟件。而另一種就是去中關(guān)村這樣的電子賣場“攢機(jī)”。DIY電腦的價格相對比品牌機(jī)更具性價比。而選擇自己DIY電腦的消費(fèi)者,很少會考慮購買正版的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,這也使得攢機(jī)更具性價比。
2000年,我國自行研制成功高性能計算機(jī)"神威I",其主要技術(shù)指標(biāo)和性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。我國成為繼美國、日本之后世界上第三個具備研制高性能計算機(jī)能力的國家。
從未放棄自主CPU芯片的研制
2018年全年中國進(jìn)口集成電路4175.7億個,總金額3120.6億美元,比2017年增加19.8%,占我國進(jìn)口總額的14.6%。
集成電路進(jìn)口額第一次超過3000億美元,在經(jīng)歷了中興事件之后,這一數(shù)字更讓人警醒——集成電路的進(jìn)口額不僅超過了原油這一戰(zhàn)略物資,而且超過了農(nóng)產(chǎn)品+鐵礦+銅+銅礦+醫(yī)藥品的總和。
實(shí)際上,中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是伴隨著CPU的發(fā)展向前,但在大部分的時間里,我國自研CPU的能力距國外還有一定差距。
中國從未放棄自主CPU的研制。其中有代表性的研發(fā)產(chǎn)品之一便是2001年開始研制的龍芯處理器。2002年8月10日,中國首款自主研制的高性能通用CPU“龍芯1號”流片成功,表明了中國已初步掌握了當(dāng)代CPU的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù),終結(jié)了中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)“無芯”的歷史。
龍芯總設(shè)計師胡偉武表示,自主研發(fā)CPU經(jīng)過近20年的發(fā)展已經(jīng)可以滿足以黨政辦公為代表的行業(yè)應(yīng)用需求,并正在逼近國際主流CPU的水平,目前我國的IT產(chǎn)業(yè)主要建立在Wintel體系(Intel的CPU和微軟的Windows操作系統(tǒng))和AA體系(ARM的CPU和谷歌的Android操作系統(tǒng))兩大國外技術(shù)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(jīng)不起風(fēng)雨,甚至?xí)豢耙粨簟?,只有建立自主IT技術(shù)體系,才能最終破解制約我國IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卡脖子問題。
從計算機(jī)生態(tài)發(fā)展歷程看,自上個世紀(jì)80年代起,微軟和英特爾為推動PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,組成了Wintel聯(lián)盟;ARM + iOS構(gòu)成了蘋果Apple生態(tài);在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,ARM + Android組成AA聯(lián)盟。
“而國產(chǎn)CPU基本上采用國際上已有指令集,國產(chǎn)操作系統(tǒng)均采用開源Linux技術(shù)體制。” 國防科技大學(xué)教授吳慶波指出,計算機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)是不斷變化的,我們要對生態(tài)產(chǎn)生的變化進(jìn)行跟蹤并加以發(fā)展?!氨热鏑PU和操作系統(tǒng)的碎片化問題,通過一系列有機(jī)的整合,良好的生態(tài)才會形成,計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也因此更加健康?!?/p>
中國計算機(jī)行業(yè)協(xié)會副秘書長相春雷認(rèn)為,國產(chǎn)化正在推動我國計算機(jī)行業(yè)發(fā)展,這是一個大勢。中國計算機(jī)行業(yè)需要打造政、產(chǎn)、研、學(xué)、用的完整生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化,滿足國產(chǎn)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)工業(yè)軟件、國產(chǎn)芯片、國產(chǎn)外設(shè)的發(fā)展。
全球九成以上計算機(jī)產(chǎn)品中國制造
多年來,中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了飛躍發(fā)展,也為全球計算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。目前,中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,已建立了配套完整的計算機(jī)制造體系,成為全球重要的計算機(jī)生產(chǎn)基地,擁有世界最大的計算機(jī)應(yīng)用市場。
據(jù)工業(yè)和信息化部電子信息司司長喬躍山介紹,2018年,中國實(shí)現(xiàn)微型計算機(jī)產(chǎn)量3.1億臺。其中筆記本電腦產(chǎn)量1.7億臺,服務(wù)器產(chǎn)量達(dá)到295.2萬臺,供應(yīng)全球90%以上的計算機(jī)產(chǎn)品。2018年中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入1.95萬億元,同比增8.7%。
此外,天河、神威·太湖之光等超級計算機(jī)先后問鼎世界超算500強(qiáng)榜首。積極融入全球產(chǎn)業(yè)體系,聯(lián)想、華為、浪潮等骨干企業(yè)在全球多個國家布局研發(fā)中心、生產(chǎn)基地,在筆記本電腦、服務(wù)器全球市場的占有率穩(wěn)步提升。巨大的市場優(yōu)勢吸引了戴爾、IBM、惠普、英特爾等國際知名企業(yè)來華投資。
全國政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會副主任劉利華表示,一方面,傳統(tǒng)計算機(jī)產(chǎn)銷接近天花板,摩爾定律逼近極限,發(fā)展前景不明;另一方面,量子計算等新型計算技術(shù)不斷涌現(xiàn),計算機(jī)迎來全新發(fā)展空間。在越來越融合的背景下,計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的定義變得越來越寬泛,計算機(jī)產(chǎn)業(yè)正醞釀著新的變革,同時也會帶來更多新的技術(shù)。
中國電子董事長芮曉武表示,未來,計算機(jī)將和手機(jī)融為一體。現(xiàn)在我們將筆記本電腦、臺式電腦和手機(jī)融合了,用手機(jī)辦公可以像在PC機(jī)上辦公一樣了。目前,中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司著力打造計算機(jī)生態(tài)體系,由其建設(shè)的“PK體系”(飛騰CPU+麒麟操作系統(tǒng))是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中國架構(gòu)。
“計算力是未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)力。”華為高級副總裁侯金龍表示,隨著5G時代到來,世界進(jìn)入萬物互聯(lián),2018年全球端側(cè)的連接數(shù)是230億,預(yù)計到2025年會達(dá)到1000億,而海量的數(shù)據(jù)會帶來海量的AI算力需求