2019年2月23日,中國工程院院士倪光南在觀學(xué)院做“中國網(wǎng)信領(lǐng)域的創(chuàng)新機遇”主題演講,圍繞著國產(chǎn)化能不能替代GPS、Wintel、IOE等話題,倪光南表示,中國網(wǎng)信領(lǐng)域的未來很可能實現(xiàn)“國產(chǎn)替代進口”,且是“先進替代落后”。
以下為觀學(xué)院整理的演講全文。
各位嘉賓上午好。我今天的主講題目是“中國網(wǎng)新領(lǐng)域的創(chuàng)新機遇”。
今天主要講三個方面,第一,新一代信息技術(shù);第二,國產(chǎn)自主可控替代;第三,開源軟件/芯片。
第一部分,目前在世界上,中國應(yīng)該是最重視人工智能、大數(shù)據(jù)這些信息技術(shù)的國家。最近特朗普也開始學(xué)我們,要重視人工智能。我們國家看到了新一代信息技術(shù)的發(fā)展帶來的良好機遇,所以會制定下一代人工智能的規(guī)劃,大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略等。還有,全世界中國在5G方面的部署,應(yīng)該是最前的,做的最多的,這部分大家都有所了解,我就不多講了。
國產(chǎn)自主可控替代產(chǎn)品的意義
國產(chǎn)自主可控替代這個名詞是從哪來的?習(xí)總書記在關(guān)于網(wǎng)信工作的系列講話中,不止一次地強調(diào)過“要加快推進國產(chǎn)自制控替代計劃,構(gòu)建安全可控的信息技術(shù)體系”。在座各位不一定是搞網(wǎng)信工作的,所以我得解釋一下,“網(wǎng)信”就是網(wǎng)絡(luò)安全和信息化,這個詞我也不知道要怎么翻譯,這應(yīng)該是習(xí)總書記的一個創(chuàng)新。
在全世界范圍內(nèi),“信息化”這個詞大家都熟,也有“網(wǎng)絡(luò)安全”這個提法,但是首先把二者結(jié)合在一起的是中國。習(xí)總書記在十八屆二中全會成立了網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組,他親自擔(dān)任組長,現(xiàn)在叫網(wǎng)絡(luò)安全信息化委員會。
按照習(xí)總書記關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全和信息化方面的系列講話,他把這兩方面作為一個整體,稱之為“一體之兩翼、驅(qū)動之雙輪”,同步發(fā)展。所以按照這個思想,我們國家是一個機構(gòu)管理網(wǎng)絡(luò)安全和信息化,最高組織就是習(xí)總書記領(lǐng)導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)安全信息化委員會,下面各個地方有相應(yīng)的網(wǎng)信辦機構(gòu)開展具體工作。其中對網(wǎng)絡(luò)安全信息化的重要指示,我們就叫網(wǎng)信工作講話。
在傳統(tǒng)消費領(lǐng)域,比如說我們買汽車,可以買到國產(chǎn)的,也可以買到進口的。國產(chǎn)汽車做出來就能進到市場,有時候是因為它做得好看,然而有時候它做得不那么好看,但是很便宜或者很皮實,或者有一些特殊功能??偟膩碚f,國產(chǎn)產(chǎn)品進入市場,還是主要依靠性價比。
但是網(wǎng)信工作不一樣,有時候講性價價比沒用。我給大家舉個例子,在座的各位有很多用的是國產(chǎn)手機,從操作系統(tǒng)來講,這類手機叫安卓手機,而安卓系統(tǒng)是美國谷歌公司搞的。另外有些人喜歡用貴一點的蘋果手機,因為它出來的時間比較早,設(shè)計也很漂亮。不光是中國,全世界幾十億不到一百億部的手機也無外乎這兩大類。還有第三類嗎?基本上看不見。
微軟公司在電腦領(lǐng)域很有名氣,大家都用windows操作系統(tǒng),但是它換到手機就不靈了,因為市場上沒人用。
在座的各位都有很多生活經(jīng)驗,你們能舉出哪個領(lǐng)域里產(chǎn)品很多,卻只有兩種類型嗎?
我們的手機產(chǎn)品那么多,但是就兩家能夠壟斷,這個壟斷性不是我們一般產(chǎn)品能夠達到的。這就是網(wǎng)信領(lǐng)域的特點,所以在網(wǎng)信領(lǐng)域,國產(chǎn)能夠占得住,講性價比最高沒用,因為在被壟斷情況下,性價比看不出來了。
國產(chǎn)產(chǎn)品要想進入市場,如果不打破壟斷,根本看不見,性價比再好也沒用。所以習(xí)總書記提出要做國產(chǎn)自主可控替代,就是國產(chǎn)的自主可控的產(chǎn)品進入市場要有替代能力,替代誰呢?替代壟斷的外國產(chǎn)品。這是我們當前所處的歷史階段,就是要從跟跑、并跑進一步到領(lǐng)跑階段。
在今后相當長的時間里,中國的網(wǎng)信領(lǐng)域會有一種新常態(tài),就是國產(chǎn)的自主創(chuàng)新的軟件、硬件要替代目前處于壟斷地位的外國產(chǎn)品。這個替代過程短則三五年,也有可能十多年,甚至幾十年。但是我們必須堅持這么做,因為中興事件的例子說明,如果不是自主可控的產(chǎn)品,我們的產(chǎn)業(yè)人家可能在一天之內(nèi)就被搞癱瘓掉。
那么國產(chǎn)自主可控替代現(xiàn)在有人在做嗎?在做,最好的例子就是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
在信息社會我們都離不開衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它已經(jīng)融入到了很多業(yè)務(wù)之中,像手機上的地圖導(dǎo)航,天氣預(yù)報的城市定位等。現(xiàn)在很多人都在做衛(wèi)星導(dǎo)航,但是人們用的最多的就是GPS,這是美國率先在全世界推出來的一個系統(tǒng),也很先進。
各個國家都認識到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)很重要,用美國人的系統(tǒng)不太好。后來,歐洲搞了一個伽利略系統(tǒng),俄羅斯搞了一個格洛納斯系統(tǒng)。
美國把GPS開放給大家用,也是把指標降低了的,精度為十米左右,定位誤差在十米左右。而美國自己用的精度不到一米,軍用的可能更高。
我們的領(lǐng)導(dǎo)人很早就做了決策要做自己的導(dǎo)航,因為這個系統(tǒng)太重要了。過去我們發(fā)射導(dǎo)彈也用GPS定位,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在演習(xí)中不靈了,因為人家開放給你,可以開也可以關(guān),他知道你在演習(xí)就把信號關(guān)掉,結(jié)果我們的導(dǎo)彈就不知道打到哪兒去了,甚至可能給你錯誤信息,那你都不知道實際上打了誰。
經(jīng)過這些教訓(xùn)以后,我們就做出了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),做到現(xiàn)在已經(jīng)20年左右,很成功。現(xiàn)在北斗已經(jīng)可以替代GPS。
我們現(xiàn)在的手機定位信息,有可能用GPS,也有可能用北斗,但是今后肯定基本上都用北斗。再有在自動駕駛、無人駕駛領(lǐng)域,北斗一定是首選,為什么?因為它對精度要求很高。我們的北斗系統(tǒng)目前好的能夠達到厘米的精度,差一點的也能達到分米精度。這個精度從十米變到一米之內(nèi),再變到分米、厘米,你想想這是多大的提高。
自動駕駛、無人駕駛這種技術(shù)能夠推廣,必須依靠北斗,靠不了GPS,因為GPS可能會把信號關(guān)掉或者給你錯誤的信號?,F(xiàn)在我們國家正在大力推廣用北斗做導(dǎo)航定位,在這種系統(tǒng)支持下,我相信不久以后,我們就可以把自動駕駛、無人駕駛技術(shù)真正推向?qū)嶋H應(yīng)用。
我剛才提過的歐洲的伽利略系統(tǒng)、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)都不如我們的北斗系統(tǒng)。我們預(yù)定在2020年,可能提前向全世界開放我們的北斗的應(yīng)用。北斗的例子說明國產(chǎn)自主可控的技術(shù)和產(chǎn)品是有可能替代現(xiàn)在處于壟斷地位的進口技術(shù)和產(chǎn)品。
國產(chǎn)自主可控替代的嘗試
下面我再簡單給大家講一些正在進行的一些國產(chǎn)自主可控替代的嘗試。這些替代正在進行,我們希望快點幾年,慢點一二十年能夠達到效果,最終能夠把一些重要領(lǐng)域的一些核心技術(shù)用國產(chǎn)的替代掉。
這種替代不僅是出于安全的需要,也有性價比方面的需要?,F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)只要是國產(chǎn)能夠做出來的產(chǎn)品,一般來講性價比在世界上都是很好的。像平衡車,美國人做出來十多萬一個,我們北航出來的一些人開公司,做出來的產(chǎn)品只有幾千塊錢,小孩就拿著在小區(qū)里玩,變成玩具了,這是中國人的能力。
國產(chǎn)的桌面計算機體系對Wintel體系的替代
Wintel這個詞是由兩部分組成的,微軟的Windows和Intel架構(gòu)CPU?;旧先澜绲碾娔X,臺式的、一體機、筆記本電腦都是Wintel一統(tǒng)天下,占全世界電腦份額的90%以上,在中國大概是95%以上,可見網(wǎng)信產(chǎn)品的壟斷情況非常強。
我們的任務(wù)就是用國產(chǎn)的機器替代它。其實,像這么復(fù)雜的操作系統(tǒng)和CPU都是有后門的,什么叫后門?就是廠商可以通過一些你不知道的途徑來控制你,取得你的信息。
因為那么復(fù)雜的技術(shù),他自己要經(jīng)過很多測試、診斷,在你電腦工作的時候,人家要知道你用的是不是正版,還要告訴你什么時候升級等。所以他們必然有一些用戶不知道的途徑來控制計算機,從安全的角度來講,這當然是很大的問題。此外,價格也很貴,所以我們希望用國產(chǎn)的機器來替代它。
那么,我們用什么來替代Wintel?就是用國產(chǎn)Linux操作系統(tǒng)加上3種國產(chǎn)CPU(申威/飛騰/龍芯)組成我們自己的體系。目前,我們一些重要的部門已經(jīng)首先開啟了這個替代過程。我們希望若干年以后,在座的各位也能用上國產(chǎn)架構(gòu)的電腦,這個過程需要一點時間,但是我們必須做,因為這牽涉到中國的計算機安全,也牽涉到整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
工信部作為主管部門會對國產(chǎn)替代產(chǎn)品進行評估。網(wǎng)信領(lǐng)域國產(chǎn)軟硬件的發(fā)展過程一般要經(jīng)歷“不可用”——“可用”——“好用”三個階段。
十多年前,我們做出來的國產(chǎn)電腦一開始還是“不可用”階段,開機太慢,等你喝杯咖啡、泡杯茶還沒開起來。但是現(xiàn)在我們已經(jīng)過了“可用”階段,并且向“好用”發(fā)展。現(xiàn)在我們的國產(chǎn)水平比國外的Wintel還差一點,但是差的不那么多了。
舉個例子,這是我國航天科工集團他們工作所用的一個網(wǎng),叫商密網(wǎng),它采取云服務(wù)模式,其數(shù)據(jù)中心和終端全部基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。這個網(wǎng)它有很多指標,比如登陸、打開文件、查詢文件等每一個動作按照有關(guān)方面要求都應(yīng)該在兩秒之內(nèi)完成,目前我們測試結(jié)果基本上都是一秒之內(nèi)。這些成績給了我們很大的信心。
像Wintel統(tǒng)治世界應(yīng)該有25年以上的歷史了,我們相信不久國產(chǎn)電腦能夠逐步打破這種壟斷。
高端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對“IOE”的替代
在大數(shù)據(jù)時代、云計算時代,計算能力主要靠的是數(shù)據(jù)中心。包括中國在內(nèi)的大量重要的數(shù)據(jù)中心都由“IOE”這三家外國公司提供:IBM、Oracle、EMC。比如說各大銀行、金融系統(tǒng)的裝備、硬件、軟件都是它們提供的,這些數(shù)據(jù)也是靠它們來運作加工,這就存在很大的安全問題,而且它還很貴。
為什么非要用它們呢?因為對于銀行來說,任何一筆交易都是不能出錯的,所以對數(shù)據(jù)中心的要求非常高。不僅中國,全世界重要的銀行系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及一些政府部門的一些重大的數(shù)據(jù)中心也都是這三家公司的產(chǎn)品。
做這個替代很難,很多人說做不了。我們把國產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和國外的做了一個比較,詳細的我就不多講了,不妨直接看最后的測試結(jié)果。
圖中有不同檔次的服務(wù)器,紅色是國產(chǎn)的,藍色是進口的。從性能指標上看,哪個好?很多人都沒想到,居然是國產(chǎn)的要好,每個檔次都強一點。這是去年的測試結(jié)果,用的是國際上對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器性能評估的一套標準。
自主可控網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的替代
互聯(lián)網(wǎng)非常重要,也已經(jīng)跟我們的經(jīng)濟生活緊密融合在一起了。從美國人發(fā)明互聯(lián)網(wǎng)到現(xiàn)在應(yīng)該有50年的歷史了,它以后又會如何發(fā)展呢?大家知道5G現(xiàn)在很火,等5G來了帶寬會特別寬,到時候高清圖像、虛擬現(xiàn)實等各種各樣的新需求都會出來,這對我們網(wǎng)絡(luò)的要求就很高。
我相信隨著5G的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的帶寬還會不斷提高,互聯(lián)網(wǎng)相當于視頻信息傳輸?shù)囊粋€主干道,網(wǎng)絡(luò)必須滿足高清晰的、高質(zhì)量的視頻傳輸要求。當然還有安全的要求,比如說網(wǎng)絡(luò)攻擊,這些大家都能體會到。
那么能不能解決這些網(wǎng)絡(luò)新要求?在這方面我們國產(chǎn)技術(shù)怎么樣?很高興看到我們中國人有自己的網(wǎng)絡(luò)——視聯(lián)網(wǎng)。它可以保證高清視頻無障礙傳輸,以及實時控制幾千公里之外的高清攝像頭,而且沒有任何延遲,也能夠通過這項技術(shù)開遠程視頻會議等等。
國產(chǎn)工控實時操作系統(tǒng)SylixOS對VxWorks的替代
現(xiàn)在各地正在積極推行物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),就是把過去分散的工廠的制造通過網(wǎng)絡(luò)連在一起,做到人互聯(lián)、物互聯(lián),最后萬物互聯(lián)。舉個例子,一個產(chǎn)品制造可能不是一家工廠做的,而是連在網(wǎng)上的很多工廠一起制造。包括一些公司如果遠程發(fā)現(xiàn)它的產(chǎn)品有問題,發(fā)生了故障,都能及時進行修理或者更換部件。所以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)控制有很大的要求。
單臺機床叫數(shù)控機床,如果和很多機器人、智能控制加在一起,那么這個智能工廠就和過去完全不一樣,其中一項核心技術(shù)就是實時操作系統(tǒng),這在工業(yè)控制智能制造領(lǐng)域非常重要。
在這方面,大家用美國的VxWorks系統(tǒng)比較多。但是因為沒有控制權(quán),很容易出現(xiàn)安全問題。一旦出現(xiàn)安全問題,危害性會很大。
我可以舉幾個例子。一是伊朗,它要發(fā)展自己的核產(chǎn)業(yè),買了很多離心機來分離核原料。這個離心機很好,但是有人用震網(wǎng)病毒入侵以后,這些系統(tǒng)就管不住了,離心機是高速旋轉(zhuǎn)的,一旦失控超速,離心機垮了。
還有一個例子,前幾年烏克蘭停電,不是因為它的電廠有問題,而是控制系統(tǒng)被病毒攻擊以后失控了,結(jié)果整個電網(wǎng)癱瘓了,這對整個烏克蘭都造成了很大的影響。
所以為了解決這些安全隱患,我們希望用國產(chǎn)自主可控的操作系統(tǒng),好在目前我們已經(jīng)有國產(chǎn)的可以替代了。那么怎么看到底是不是國產(chǎn)的呢?你說這個系統(tǒng)是自己寫的,也有可能是抄來的。我們從全世界收集了很多代碼,我們可以通過掃描你的代碼來進行分辨,目前國產(chǎn)SylixOS系統(tǒng)的代碼基本上都是自主開發(fā)的。
以上這些例子說明,習(xí)總書記要求推進國產(chǎn)自主可控的替代計劃是我們建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國必由之路。如果不強調(diào)國產(chǎn)替代,我們就不可能把壟斷市場的外國的產(chǎn)品拿掉,國產(chǎn)進入市場就是不可能的。
我們要通過一定的替代計劃,逐步加強我們國產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品的地位。北斗的例子已經(jīng)表明我們目前已經(jīng)可以做得相當好,還有其他一些替代也正在逐步推進。這里我要強調(diào)一下,不是像有些人說的國產(chǎn)自主可控替代是落后替代先進,總的來說應(yīng)該是先進替代落后。
我還要講一下為什么要自主可控?自主可控是習(xí)總書記關(guān)于網(wǎng)信工作的一個很重要的指示,他講道沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全,其中也講到自主可控替代。網(wǎng)絡(luò)安全有它的特殊性,除了傳統(tǒng)安全的要求,還有一個可控的要求??煽匦允莻€新概念,像黑客控制、網(wǎng)絡(luò)攻擊造成的問題就屬于這個范圍的。
那么如果有人說我這個產(chǎn)品是可控的,你會相信嗎?得有一些標準。中興事件以后,我們有關(guān)方面就開始提倡加進自主可控的標準,要有專門機構(gòu)去評估。
華為很重視自主可控,早在2012年,華為創(chuàng)始人任正非就“已沒有生態(tài)空間,為何還做終端操作系統(tǒng)”時說,應(yīng)盡量使用國外的好東西,包括高端芯片和操作系統(tǒng),但要有戰(zhàn)略備份。企業(yè)要向華為學(xué)習(xí),必要時要有備份系統(tǒng)頂上去。盡量減少或避免出現(xiàn)中興事件。
開源芯片
芯片非常重要,相當于信息產(chǎn)品的心臟,而操作系統(tǒng)是靈魂,一個軟件一個硬件都是關(guān)鍵的核心技術(shù)。經(jīng)驗告訴我們,這些關(guān)鍵的核心技術(shù)是要不來討不來買不來的,所以這些技術(shù)我們一定要掌握。
現(xiàn)在為了加速芯片事業(yè)的創(chuàng)新,我們對開源芯片這個新的潮流也很重視,三個月前,我們在烏鎮(zhèn)的第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上,成立了一個聯(lián)盟——中國開放指令生態(tài)(RISC-V)。這個聯(lián)盟就是要推廣開源芯片。
大家都知道開源軟件,軟件用開源的形式取得了很大的成功?,F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商基本上都是基于開源軟件這個平臺,像Linux的操作系統(tǒng)平臺、BAT。
開源芯片也會帶來這樣的好處。剛才我提過我們國產(chǎn)的三種芯片,但是在世界市場上的CPU中央處理器這種高端芯片,能夠站得住的就兩大類:Intel架構(gòu)(x86)CPU和ARM架構(gòu)CPU。它們的芯片很好,性能很強,生態(tài)比較成熟。我們中國有很多公司都在用,華為的海思芯片,還有高通芯片都是這類架構(gòu)。
但是它有什么缺點?要錢。如果要向它們夠買知識產(chǎn)權(quán),這里面有不同等級,終身使用的架構(gòu)授權(quán)大概幾個億,像華為出資大概就有幾個億,稍微小一點的公司可能會花幾百萬買到一個黑盒子,就是它給你做好了,你可以用,但內(nèi)部不告訴你,你也不能修改。
我們國家提倡大眾創(chuàng)新,萬眾創(chuàng)業(yè),那么大量中小企業(yè)和創(chuàng)新團隊能用得起嗎?對不起,還沒有資格,太貴了。一般公司花幾百萬,幾十個人,大概幾年能做一個芯片。但我們雙創(chuàng)企業(yè)以中小為主,而且公司創(chuàng)新主要靠軟件。
我們希望中國將來能用到開源的芯片,幾個人,免費下載一些代碼,幾個月就能做出一個芯片,基本不太花錢。我們希望通過開源軟件、開源芯片,可以兩條腿走路,應(yīng)用創(chuàng)新和軟件創(chuàng)新一起來做。
我們中國的科技人員世界最多,人才資源世界第一,市場應(yīng)用世界第一,再加上我們希望通過RISC-V把開源芯片這種技術(shù)資源更好推廣出去,利用這些優(yōu)勢,我們能把芯片事業(yè)更好地發(fā)展起來。將來這類架構(gòu)芯片和x86、ARM,在全世界是不是也可能成為三駕馬車?三分天下有其一也是我們所愿意看到的局面。
最后,今天希望給大家傳達的信息是,在網(wǎng)信領(lǐng)域我們要通過創(chuàng)新,爭取使中國能夠?qū)崿F(xiàn)從跟跑到并跑,再到領(lǐng)跑的發(fā)展,最終目標實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)強國,這是我們和在座各位在這個領(lǐng)域共同的責(zé)任。謝謝大家!