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我国电子信息产业生态系统日渐完善

集成电路和软件是电子信息产业的基础,芯片是“心”,软件是“魂”。为提升我国电子信息产业的自主创新能力和对国家信息安全的保障能力,2008年我国启动实施了“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”国家科技重大专项(以下简称核高基专项)。

20日,科技部、工信部召开核高基专项成果发布会。核高基专项实施近10年,我国在关键技术和单品性能上实现大幅提升,以中央处理器(CPU)和操作系统为核心的生态系统日渐完善,我国电子信息产业不再 “缺芯少魂”。

核心电子器件与国外差距缩短到5年

工信部电子信息司司长刁石京介绍,通俗地说,航空、航天等领域中装备所需的关键电子器件,以及人们日常所用的手机、电脑、汽车等产品中最为关键的CPU和操作系统等都是核高基专项的主攻方向。核高基专项实施以来,我国核心电子器件关键技术取得重大突破,总体技术水平实现了跨越发展。核心电子器件与国外差距由15年以上缩短到5年左右。

此外,在重大专项的支持下,我国成功构建了系列高端技术平台,核心电子器件长期依赖进口的“卡脖子”问题得到缓解,支撑装备核心电子器件自主保障率从不足30%提升到85%以上。

CPU是电子信息产业核心竞争力的体现,CPU的核心技术曾长期被国外巨头垄断。核高基专项实施后,国产CPU发展驶入快车道。目前,我国CPU研发多技术路线同步推进,以国产CPU为核心的自主IT产业链加快形成。

刁石京说,凭借持续技术创新,飞腾、龙芯、申威和兆芯等CPU的单核性能比“十二五”初期提高了5倍。移动终端CPU设计技术已与国际主流水平同步。尤其值得一提的是,我国超级计算机CPU关键技术达到国际领先水平。比如,在世界超算榜四度夺取桂冠的“神威·太湖之光”超级计算机,采用了核高基专项持续支持的软硬件产品,其CPU的峰值运算速度2017年达到3万亿次,比2006年提升600倍。

桌面计算机整机系统“从基本不可用到基本可用”

核高基专项技术总师魏少军介绍,开发基于国产CPU和操作系统的桌面计算机产品,是核高基专项的中心任务。核高基专项实施前,我国基于自主CPU和操作系统的桌面计算机的整体性能仅为当时国际同类产品的7%,无法进入实用,更谈不上参与市场竞争。核高基专项确定了以用促研的思想,从单点突破到整个生态体系构建,国产软硬件产品的应用环境不断改善,应用领域不断拓宽。

刁石京说,兆芯X86通用处理器成功自主研发和量产,在主流整机厂商的产品中得到应用,令国产桌面处理器的综合性能体验达到80%;基于专项CPU和基础软件成果,保密专用计算机研制成功并得到应用;“龙芯”CPU成功应用于新一代北斗导航卫星;以嵌入式CPU、操作系统为突破口,一批产品在产业重点领域实现规模化应用。

魏少军说,采用国产CPU及基础软件的服务器和桌面计算机系统已在党政办公和电力、民航、交通等重点行业实现示范应用。国产软硬件生态体系已初步建立。基于国产基础软硬件的桌面计算机产品实现了“从基本不可用到基本可用”“从单点试用到行业示范应用”的跨越。

“目前,从CPU和操作系统的性能上看,我们与国际先进水平还存在差距。但核高基专项实施时,并不在意个别技术指标的高低,而更注重产品的整体性能和整体指标,特别是可用性。”魏少军说。

助推产业发展,成果走进百姓日常生活

核高基专项成果也接地气,不仅应用在国之重器的高端装备和技术尖端的超级计算,还走进了百姓生活,日常所用的手机、电脑、家电、U盘都有核高基专项的成果。

刁石京介绍,数据显示,基于核高基专项成果的嵌入式CPU芯片累计销量已超过4亿颗,智能电视SoC芯片出货超过2000万颗,国内市场占有率接近20%;手机套片在国内外主流品牌中应用累计超6亿颗;新一代移动浏览器活跃用户数量超过5亿;基于国产操作系统、数据库和中间件的民航客票交易系统服务全球5亿用户……

刁石京介绍,专项的实施助推了产业的发展。2008年至今,我国集成电路产业年均复合增长率接近20%,而同期全球的增长率则不到4%。“通过实施核高基重大专项,我们聚集了一批产业中坚力量。截止到2017年,共有近500家单位参与专项研发,累计投入5万研发人员,申请专利8900余项,发布标准700余项,新增产值1300多亿元。”刁石京说。

下一步核高基专项将围绕三个方面进行部署。一是聚焦短板。重点围绕服务器CPU及其基础软件的可持续发展能力,形成2—3个安全可控的服务器软硬件平台;二是整合单品,构造平台。核高基专项将以前期支持的成果为基础,面向产业竞争的重要领域,构建基础软硬件平台;三是抓住机遇,实现技术的追赶和跨越。“目前,工业的转型升级、人工智能和大数据的应用、智能汽车和机器人的发展,提供了良好的发展机遇。核高基专项将以新型应用为牵引,瞄准前沿核心技术,构建与国家战略和产业支撑相匹配的架构体系,实现换道超车。”魏少军说。

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