中国计算机产业:从追赶到领先 从没放弃自主CPU研制

2019-10-10来源: 爱集微关键字:CPU

自1958年我国第一台通用数字电子计算机试制成功以来,中国计算机产业已经走过了60年的时光,与之相伴的,是国产CPU自主发展的艰辛历程。

如今,中国成为全球重要的计算机生产基地,拥有世界最大的计算机应用市场,而我国自研CPU也由落后追赶至世界先进水平,这背后是一代代科学家和从业者付出的不懈努力。

中国计算机从追赶到领先

二十世纪四十年代:电子计算机问世,作为人类文明史上最伟大的科技成果之一,带来了计算世界的革命。

当时,年轻的新中国及时捕捉到这一世界科技的新动向:1955年党中央向全国发出了“向科学进军”的伟大号召;1956年在周恩来总理的亲自主持下,制定了我国《十二年科学技术发展规划》,开始了我国计算机事业的创建;1958年8月,我国第一台103通用数字电子计算机试制成功,开辟了中国计算机事业的新纪元,也标志着计算机创业的开始,北京有线电厂成为我国第一台计算机的生产厂。

相较于当时的美国、苏联、英国,我国计算机事业起步虽晚,但方向与任务十分明确——服务于“两弹一星”,为国防尖端技术发展提供计算设备,应该说我国最初的计算机事业为当时增强国防力量做出了重要贡献。

1979年国家电子计算机工业总局的成立,使我国计算机作为一个独立的产业门类脱颖而出,从此走上了规模化、产业化的发展道路。国家计算机总局首先明确了“抓应用、促发展”作为我国计算机工业发展的总方针,首次确立了计算机的发展要面向市场,“以用立业”的市场观念,从而加快了计算机产业的初创进程,而八十年代的改革开放也加速了我国计算机产业的发展步伐。

90年代是我国计算机应用高速普及的一个时期。随着我国大幅降低关税、取消计算机产品进出口批文、开放国内微机市场,顷刻间,国外的电脑厂商如潮水般涌入。在这个阶段,我们最耳熟能详的就是x86,从286、386、486到586,Intel发展一代处理器,我们就更新一代。摩尔定律预示了计算机和半导体产业的发展速度,同时也预示了硬件的升级和淘汰速度。

1993年11月初,联想集团最先推出国内第一台486微机,此后又推出我国第一台586微机。这标志着我国已成为世界上微机技术领先的国家。

彼时,寻常百姓在购买计算机时有了两种主要的选择。一种是购买品牌机,无论是国产品牌还是进口品牌,他们都有着较为完善的售后服务,附送许多正版软件。而另一种就是去中关村这样的电子卖场“攒机”。DIY电脑的价格相对比品牌机更具性价比。而选择自己DIY电脑的消费者,很少会考虑购买正版的操作系统和应用软件,这也使得攒机更具性价比。

2000年,我国自行研制成功高性能计算机"神威I",其主要技术指标和性能达到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。

从未放弃自主CPU芯片的研制

2018年全年中国进口集成电路4175.7亿个,总金额3120.6亿美元,比2017年增加19.8%,占我国进口总额的14.6%。

集成电路进口额第一次超过3000亿美元,在经历了中兴事件之后,这一数字更让人警醒——集成电路的进口额不仅超过了原油这一战略物资,而且超过了农产品+铁矿+铜+铜矿+医药品的总和。

实际上,中国计算机产业的发展是伴随着CPU的发展向前,但在大部分的时间里,我国自研CPU的能力距国外还有一定差距。

中国从未放弃自主CPU的研制。其中有代表性的研发产品之一便是2001年开始研制的龙芯处理器。2002年8月10日,中国首款自主研制的高性能通用CPU“龙芯1号”流片成功,表明了中国已初步掌握了当代CPU的关键设计技术,终结了中国计算机产业“无芯”的历史。

龙芯总设计师胡伟武表示,自主研发CPU经过近20年的发展已经可以满足以党政办公为代表的行业应用需求,并正在逼近国际主流CPU的水平,目前我国的IT产业主要建立在Wintel体系(Intel的CPU和微软的Windows操作系统)和AA体系(ARM的CPU和谷歌的Android操作系统)两大国外技术平台之上,“就好比在别人的墙基上砌房子,再大再漂亮也可能经不起风雨,甚至会不堪一击”,只有建立自主IT技术体系,才能最终破解制约我国IT产业发展的卡脖子问题。

从计算机生态发展历程看,自上个世纪80年代起,微软和英特尔为推动PC产业的发展,组成了Wintel联盟;ARM + iOS构成了苹果Apple生态;在移动互联网时代,ARM + Android组成AA联盟。

“而国产CPU基本上采用国际上已有指令集,国产操作系统均采用开源Linux技术体制。” 国防科技大学教授吴庆波指出,计算机产业生态是不断变化的,我们要对生态产生的变化进行跟踪并加以发展。“比如CPU和操作系统的碎片化问题,通过一系列有机的整合,良好的生态才会形成,计算机产业的发展也因此更加健康。”

中国计算机行业协会副秘书长相春雷认为,国产化正在推动我国计算机行业发展,这是一个大势。中国计算机行业需要打造政、产、研、学、用的完整生态产业链,促进科研成果转化,满足国产操作系统、国产工业软件、国产芯片、国产外设的发展。

全球九成以上计算机产品中国制造

多年来,中国计算机产业实现了飞跃发展,也为全球计算机产业发展做出了重大贡献。目前,中国计算机产业规模持续扩大,已建立了配套完整的计算机制造体系,成为全球重要的计算机生产基地,拥有世界最大的计算机应用市场。

据工业和信息化部电子信息司司长乔跃山介绍,2018年,中国实现微型计算机产量3.1亿台。其中笔记本电脑产量1.7亿台,服务器产量达到295.2万台,供应全球90%以上的计算机产品。2018年中国计算机产业实现主营业务收入1.95万亿元,同比增8.7%。

此外,天河、神威·太湖之光等超级计算机先后问鼎世界超算500强榜首。积极融入全球产业体系,联想、华为、浪潮等骨干企业在全球多个国家布局研发中心、生产基地,在笔记本电脑、服务器全球市场的占有率稳步提升。巨大的市场优势吸引了戴尔、IBM、惠普、英特尔等国际知名企业来华投资。

全国政协经济委员会副主任刘利华表示,一方面,传统计算机产销接近天花板,摩尔定律逼近极限,发展前景不明;另一方面,量子计算等新型计算技术不断涌现,计算机迎来全新发展空间。在越来越融合的背景下,计算机产业的定义变得越来越宽泛,计算机产业正酝酿着新的变革,同时也会带来更多新的技术。

中国电子董事长芮晓武表示,未来,计算机将和手机融为一体。现在我们将笔记本电脑、台式电脑和手机融合了,用手机办公可以像在PC机上办公一样了。目前,中国电子信息产业集团有限公司着力打造计算机生态体系,由其建设的“PK体系”(飞腾CPU+麒麟操作系统)是拥有完全自主知识产权的中国架构。

“计算力是未来数字经济的生产力。”华为高级副总裁侯金龙表示,随着5G时代到来,世界进入万物互联,2018年全球端侧的连接数是230亿,预计到2025年会达到1000亿,而海量的数据会带来海量的AI算力需求


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