倪光南 | 中国科学院计算技术研究所研究员

在网信领域，中国的长板是在应用方面和一些新兴技术领域，例如5G、大数据、人工智能等；短板主要是在芯片、操作系统和工业软件等大型基础软件方面。如果发挥好举国体制和市场、人才的优势，整合国内资源，突破这些技术短板并不会需要很长时间。

“中国体系”突破芯片性能短板

传统信息技术体系依赖于高性能的单个芯片，从而也依赖于高制程的芯片制造工艺。虽然我国短期内在7纳米、5纳米的先进制程芯片方面还受制于人，但依靠现有技术，依然可以制造出14纳米或28纳米的芯片。除了手机产品，大部分科技产品使用14纳米、28纳米芯片就已足够。

强调“中国体系”意味着，对于某些短期内难以克服短板的核心技术而言，可以用体系能力来补足单个环节上的短板， 从而实现整体性能的赶超。例如在高性能事务处理领域，我国科技人员采用软件增强硬件实现整体高性能的方法构建了原创的“中国体系”。它包含服务器、操作系统、数据库软件等，其中数据库软件是具有独创核心技术的，可以把成百上千颗低端CPU芯片，聚合成比传统外国体系更大的、统一的超强算力。

如果中国芯片业继续被“卡脖子”，不能使用7纳米、5纳米的先进制程， 那么在“ 中国体系”下，无论是常规工艺的国产CPU还是海量老旧CPU都可以被利用起来，甚至可以使用随手可得的普通P C 用的C P U 芯片，构成强大的算力，足以保障关键信息基础设施和一般数据中心的建设运营不受冲击，甚至几年不买外国最先进的芯片， 新基建也照常能顺利推进。

开源芯片应对CPU架构垄断

世界上主要的两大CPU架构是Intel架构（x86）CPU和ARM架构，未来一二十年这两个架构还是会在市场上起支配作用。近来借鉴开源软件的成功经验，在芯片领域，出现了新兴开源芯片架构RISC-V，它容易满足自主可控的要求，适合成为中国新的CPU架构选择。

中美贸易摩擦中，芯片业出现了被禁用停供等供应链风险，而采用RISC-V有助于降低这种风险。支持RISC-V开源社区的基金会原先在美国，去年迁移到了瑞士，今后美国出口管制，对RISC-V是无能为力的。它不容易被国外“ 卡脖子”，适合成为中国新的CPU架构。

RISC-V适合物联网、5G、人工智能、边缘计算和区块链等新领域。RISC-V在这些市场的应用和其他CPU架构是平等的，所以在新一代信息技术领域，它有望超过x86和ARM等传统架构。

与个别公司主导的统一的封闭体系相比，开源体系的一个劣势是可能出现碎片化问题。个别厂家为保留竞争优势， 可能不愿公开自己的创新，这样市场上未来就可能会出现许多种互不兼容的分支，这种情况如果不加控制，可能过不了多久，这个体系也就不复存在了。为此，需要基金会和产业联盟等，加强工业界的合作，保持互相的兼容，使体系的价值能得以充分发挥。

由于目前在中国，采用开源模式难以使投资者取得回报，因此国内基金不大可能对开源社区投资。希望政府方面制订适当的举措，使投资方有积极性对开源硬件和开源软件进行投入。

统一标准提升行业生态

操作系统也是我国亟待突破的关键核心技术。在桌面计算机领域，微软的Windows垄断了全世界的桌面操作系统市场。鉴于桌面操作系统与网络安全、信息安全紧密联系，这一核心技术需要尽快突破。

目前国产桌面操作系统与国外产品相比，在体验和技术等方面已无明显差距，差距体现在生态方面。Wintel体系长期垄断了市场，确立了统一的生态，几乎所有的外设、应用程序都能做到即插即用、即装即用。而过去国产CPU和操作系统都有多家，各自为政，互不兼容，外设和应用程序很难实现适配。

现在的信创工作正在逐步整合资源，使国产CPU、操作系统及其生态系统迅速建立和完善起来，这样将大大加速国产自主可控替代的进展。

工业软件技术短板亟待补齐

Cadence率先对中兴禁售工业软件。随后，美国禁售中国核电行业工业软件；2019年8月，华为被禁止与ANSIS以及Cadence、Mentor和Synopsys三家EDA公司合作；2020年6月， 哈工大、哈工程被禁用MATLAB……这一系列事件表明，工业软件的短板会被美国用来对我国产学研各界进行制裁。

工业软件可细分为很多领域：在集成电路产业领域，国产EDA（电子设计自动化）软件基本上是空白。在制造业领域，又包括流程制造业和离散制造业，在离散制造业领域，一般工业软件包含CAD（计算机辅助设计），CAE（计算所辅助工程）和CAM（计算机辅助制造）三大部分。在CAD方面，国产CAD有2D CAD和部分3D CAD软件；在CAE方面，国产CAE软件基本上是空白；在CAM方面，国产有部分CAM软件。另外是建筑业领域，由于中国建筑业非常发达，是世界上规模最大、从业人员最多、最活跃的产业，相应地国产BIM等软件发展较好。

我国工业软件的落后，虽然有客观原因，但还应当从主观上找原因。以上述最落后的EDA软件为例，在“造船不如买船，买船不如租船”的思想影响下，就走过了曲折的道路。几十年里，它经历了早期起步、中间停止支持、到现在重新发展的几个阶段。如果不是中途停顿了一二十年，而是能一直坚持发展，那么该领域就不至于像今天那样，被Cadence、Mentor和Synopsys三大公司垄断了。

中美贸易摩擦的实践告诉我们，如果工业软件被“ 卡脖子”的问题不解决，这个短板不补齐，我们在今后许多年里都会不断地遭到制裁，因此必须亡羊补牢，急起直追，迅速补齐这一短板。

来源：搜狐网