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信創(chuàng)產(chǎn)業(yè) 3 大技術(shù)路線分析,哪條才是最優(yōu)解?

2022/12/29 14:27:32 來源:IT之家 作者:汐元 責(zé)編:汐元

今年以來,信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在資本市場可謂炙手可熱。

根據(jù) wind 的數(shù)據(jù),從今年 10 月 12 日到 11 月 30 日的這段時間,信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)指數(shù)累計漲幅達(dá)到了 16.27%,而同期的滬深 300 指數(shù)漲幅不過 3.24%。

而根據(jù)艾媒數(shù)據(jù)中心的報告,2020 年信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模即已突破萬億元,2022 年全年有望達(dá)到 16689.4 億元,未來三年仍然會保持高速增長

巨大的發(fā)展前景背后,是我國復(fù)雜的內(nèi)外部需求因素共同作用的結(jié)果。

信創(chuàng),即“信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新”產(chǎn)業(yè),得名于我國在 2016 年成立的“信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新工作委員會”及后續(xù)形成的相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,由此催生了一個龐大復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)。

多年以來,我國在信息技術(shù)領(lǐng)域都扮演者模仿和追趕的角色,特別是在底層關(guān)鍵技術(shù)層面上無法做到自給自足。

眼下,我們對內(nèi)需要推行“新基建”戰(zhàn)略,促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟(jì),這些重大發(fā)展戰(zhàn)略需要我國建立完整可控的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈;

而對外,近年來我國 ICT 產(chǎn)業(yè)又面臨美國的技術(shù)封鎖和制裁打壓,高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展被卡主脖子。

內(nèi)外因素作用下,建立基于自己的 IT 底層架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn),形成自有開放生態(tài),成為迫在眉睫的事情。

而信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的宗旨,就是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)軟硬件關(guān)鍵領(lǐng)域的自主可控。

這個產(chǎn)業(yè)體系龐雜,但主要可以分為基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件和信息安全四大部分。其中,最基礎(chǔ)、最底層的,莫過于“基礎(chǔ)硬件”和“基礎(chǔ)軟件”中的芯片與操作系統(tǒng)。

特別是芯片,可以說,信創(chuàng)發(fā)展的各種技術(shù)路線,都是根源于芯片的。

信創(chuàng)生態(tài)的構(gòu)建,也是以芯片 + OS 為基礎(chǔ)。

其實(shí),我國對信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的預(yù)研探索,從上世紀(jì) 90 年代即已開始,經(jīng)歷經(jīng)過近 30 年的發(fā)展,如今正處于應(yīng)用大規(guī)模落地的關(guān)鍵階段,更需要底層芯片、操作系統(tǒng)到生態(tài)的完整支持。

但同時,產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年開放式的探索和發(fā)展,目前呈現(xiàn)的是七國八制、群雄逐鹿的情形,就已底層的 CPU 和操作系統(tǒng)來說,就有三種主要的技術(shù)路線。

而為了推動信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)加快應(yīng)用落地和形成聚合力,我們有必要逐漸進(jìn)行技術(shù)路線的收斂,選取適用于長期發(fā)展的道路。

3 大技術(shù)路線分化明顯,最可持續(xù)的,還得是 ARM+Linux

我們以最基礎(chǔ)的 CPU + 操作系統(tǒng)領(lǐng)域來說,目前國內(nèi)整個信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出三個主要的技術(shù)路線,分別是以華為和飛騰為代表的 ARM 路線、以兆芯、海光為代表的 X86 路線,和以龍芯為代表的其他自研路線。

圖片包含 游戲機(jī), 花

而對應(yīng)的整機(jī)、操作系統(tǒng)、應(yīng)用生態(tài)等,都是建立在這些不同路線的芯片之上進(jìn)行適配和構(gòu)造的。

具體我們先看大家比較熟悉的 X86 路線。X86 架構(gòu)的 CPU 最大的優(yōu)勢在于起步早,擁有成熟而豐富的生態(tài),因此兼容性廣,功能和性能都很強(qiáng)大,并且目前 X86 仍然是全球服務(wù)器 CPU 的主流架構(gòu)。

不過同時,X86 架構(gòu)在低功耗方面的表現(xiàn)一直以來不如人意,而且對于國內(nèi)來說,它還有一個比較致命的問題,就是 X86 的 IP 授權(quán)由美國的 Intel 和 AMD 遙控掌握,如果他們停止授權(quán),對于我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的長期演進(jìn)就如釜底抽薪,屆時,已經(jīng)投入的研發(fā)、部署的信創(chuàng)項(xiàng)目都會爛尾,生態(tài)建設(shè)也變成泡影。

再看以龍芯 LoongArch 為代表的自研指令集路線,它相比 X86 可以說是另一個極端。自研路線的優(yōu)勢在于完全自主可控,不受制于人,但劣勢在于缺乏生態(tài)系統(tǒng)的支持,能用的軟件、采用的廠商較少,同時在性能上相比主流的 ARM 和 X86 處理器產(chǎn)品也有比較大的差距。

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圖自:龍芯官網(wǎng)

最后是以華為和飛騰為代表的 ARM+Linux 組合的路線。

我們先看可控性,ARM 芯片國內(nèi)廠商可以得到完全授權(quán),比如華為的 ARM 技術(shù)路線就獲得了指令集授權(quán),用于 100% 的源碼,可優(yōu)化處理器架構(gòu)、指令集并設(shè)計芯片,長期安全。而 Linux 為開源系統(tǒng),其體系的研發(fā)和迭代國內(nèi)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)也可以實(shí)現(xiàn)完全控制。

再看性能。這方面 ARM 和 Linux 可以說是“天生的一對”,Linux 系統(tǒng)本身就是從支持精簡指令集硬件發(fā)展而來,很適用 ARM 架構(gòu);同時 ARM 是隨著 Android 發(fā)展起來的,而 Android 和國產(chǎn) OS 都是 Linux 的發(fā)行版。

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圖自:pexels

有了這樣的適配性,Linux 在 ARM 架構(gòu)下的內(nèi)存占用僅 1G,對此 Windows 在 X86 架構(gòu)芯片上需要 4G,優(yōu)勢還是比較明顯的。特別是在低功耗高性能計算方面,ARM+Linux 的組合還是比較能打的。

然后是生態(tài)方面。ARM 在與 Android 互相成長的過程中,已經(jīng)積累了非常豐富的生態(tài)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),這些生態(tài)資源也都可以快速移植到 ARM+Linux 的生態(tài)中。

事實(shí)上,搭載 ARM 處理器的很多 PC 產(chǎn)品已經(jīng)在市場上有了成功的應(yīng)用,比如華為的擎云系列很多 PC 和工作站產(chǎn)品,就已經(jīng)展現(xiàn)出了讓人欣喜的實(shí)力,這些都對于 ARM 生態(tài)的建設(shè)裨益無窮,也足以證明 ARM 架構(gòu)處理器能滿足市場上的性能需求。

所以,上面這么一圈分析下來,IT之家以為,ARM+Linux 的技術(shù)路線,應(yīng)該是我國信創(chuàng) PC 產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的最佳路線

其實(shí)關(guān)于選 X86 還是 ARM,行業(yè)里一直有爭論。但I(xiàn)T之家覺得,X86 還是 ARM,不是選擇題,而是基于業(yè)務(wù)和成本,在短期路線和長期路線中,做一個最合理的規(guī)劃。

如果從這個角度來說,X86 并不具備產(chǎn)業(yè)長期演進(jìn)所需的穩(wěn)定性和可控性,更像是短期的過渡方案,而 ARM+Linux,在長期可控、性能、生態(tài)等多方面,都有顯著的可塑性,更可以作為可持續(xù)發(fā)展的路線。

當(dāng)然同時,我們也不應(yīng)放棄類似龍芯 LoongArch 這樣自研指令集路線的發(fā)展和生態(tài)建設(shè),努力實(shí)現(xiàn)真正徹頭徹尾的“自主可控”。

真替真用最重要!如何推動 ARM+Linux 信創(chuàng)生態(tài)真正普及

當(dāng)我們確信,ARM+Linux 就是我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的最佳路線,那么下一步,就是思考怎樣圍繞 ARM 快速進(jìn)行生態(tài)適配、應(yīng)用落地,因?yàn)檠巯逻@種分散不統(tǒng)一、七國八制的格局,對于整個產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展是非常不利的。

換句話說,就是要實(shí)現(xiàn)基于 ARM 路線的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)鏈真替真用,落到實(shí)處。

這需要產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)的參與者統(tǒng)一方向和路徑,也需要有企業(yè)能夠率先實(shí)現(xiàn)基于 ARM 路線的全棧自主和商用的能力,率先建設(shè)生態(tài),從而做到全面賦能。

這其中,華為就是一個很好的例子。

作為 ICT 基礎(chǔ)設(shè)施和終端提供商,華為一直以來都是我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的重要建設(shè)者。他們近 10 年累計研發(fā)投入達(dá)到 8450 億元。

2021 年,華為提出了面向未來的鯤鵬計算、昇騰 AI、鴻蒙OS、HMS Core、自動駕駛汽車 MDC、華為云六大技術(shù)生態(tài)升級,再加上創(chuàng)新、生態(tài)和服務(wù),實(shí)現(xiàn)從芯片到操作系統(tǒng)到虛擬化和云技術(shù)的信創(chuàng)各個細(xì)分領(lǐng)域的兼容打通,全面推進(jìn)信創(chuàng)生態(tài)的建設(shè)。

在高性能芯片領(lǐng)域,華為擁有 ARM 永久指令集授權(quán),還有業(yè)界領(lǐng)先的制程,實(shí)現(xiàn)超高性能和超低功耗,比如麒麟 990 就是國產(chǎn)化臺式機(jī)處理器中唯一超過千萬級出貨的芯片,性能、穩(wěn)定性、安全性、可靠性都經(jīng)過了市場檢驗(yàn)。

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圖自:海思官網(wǎng)

在生態(tài)建設(shè)方面,目前華為已經(jīng)基于麒麟 / 盤古芯片平臺適配軟件生態(tài) 1W+,硬件生態(tài) 1.9W+,能夠充分滿足信創(chuàng)辦公需求。同時他們還構(gòu)建了信創(chuàng)生態(tài)遷移、生態(tài)兼容 2 大能力體系,基于用戶場景,提供生態(tài)伴飛服務(wù),制定最佳生態(tài)適配方案。

當(dāng)然,除了華為,同樣采用 ARM 架構(gòu)路線的飛騰在國產(chǎn) CPU 的產(chǎn)品和生態(tài)建設(shè)上也很有建樹,

在產(chǎn)品上,他們面向高性能服務(wù)器 CPU、高效能桌面 CPU 和嵌入式 CPU 市場已經(jīng)推出了 10 余款芯片,例如騰云 S 系列、騰銳 D 系列和 T 騰瓏 E 系列等,這些都是基于 ARM 架構(gòu)自主研發(fā)的內(nèi)核,

可見,基于 ARM 路線的國產(chǎn)芯片在產(chǎn)品和生態(tài)建設(shè)上正在日益強(qiáng)大和豐富,并且已經(jīng)在很多行業(yè)實(shí)現(xiàn)了切實(shí)的國產(chǎn)化替代和應(yīng)用落地。

而要實(shí)現(xiàn)信創(chuàng)領(lǐng)域基于 ARM 路線的真替真用,光做到這些還不夠。想要真正凸顯 ARM 路線方向的優(yōu)勢,還必須在實(shí)際應(yīng)用體驗(yàn)上做提前布局。

換句話說,如果當(dāng)企業(yè)用戶們部署了國產(chǎn)替代的 ARM PC、臺式機(jī)、服務(wù)器,一用起來發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)比預(yù)想的差很多,續(xù)航不佳、卡頓這些問題都來了,還有產(chǎn)品服務(wù)相當(dāng)于沒有等等,那么芯片做得再好,生態(tài)鋪得再廣,那也是空中樓閣。

體驗(yàn),是信創(chuàng)生態(tài)真替真用的硬指標(biāo)。

在這一點(diǎn)上,華為也可以給我們很多參考和啟發(fā)。比如在產(chǎn)品服務(wù)能力上,華為在全國有超過 1900 家線下服務(wù)門店和超過 1200 家的上門網(wǎng)點(diǎn),還有線上商用服務(wù)專線提供 7×24 小時的在線服務(wù),更有數(shù)百名專屬服務(wù)工程師覆蓋全國,為用戶提供產(chǎn)品的相關(guān)服務(wù)。

而在產(chǎn)品的品質(zhì)上,華為也形成了全自動化的測試能力。他們擁有高達(dá) 3000 平方米的測試環(huán)境,可通過大數(shù)據(jù) AI 分析,能夠模擬真實(shí)用戶的使用場景進(jìn)行產(chǎn)品品質(zhì)測試,

而在測試的標(biāo)準(zhǔn)方面也非常嚴(yán)苛,他們對每一項(xiàng)指標(biāo)的檢測,都力求超越業(yè)界,為客戶打造安全可靠的產(chǎn)品,其中包含爆炸性大氣試驗(yàn)、高低溫試驗(yàn)、沙塵、濕熱、酸性大氣等極端環(huán)境試驗(yàn)。

這就讓華為的相關(guān)信創(chuàng)產(chǎn)品能夠做到超越業(yè)界的穩(wěn)定可靠,體驗(yàn)自然更加出色、讓人放心。只有這樣,行業(yè)才能真正愿意去推進(jìn)信創(chuàng)的替代和應(yīng)用。

最后,就像前文所說的,目前信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正步入關(guān)鍵期,從黨政小信創(chuàng)到八大關(guān)基行業(yè)的跨越。

而目前 ARM 路線信創(chuàng)生態(tài)應(yīng)用基本能滿足通用型的辦公需求,針對垂直行業(yè)性質(zhì)的生態(tài)軟件仍然缺失,性能也有待提升,所以,要做到“真替真用”,必須推動信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)向垂直應(yīng)用行業(yè)下探,聚集資源解決可用問題,讓生態(tài)在使用中迭代,逐漸成熟。

在這一點(diǎn)上,我們還是以華為為例。來看看他們是如何推動信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在垂直領(lǐng)域應(yīng)用生態(tài)的發(fā)展建設(shè)的。

這里值得一說的事,華為推出了面向不同產(chǎn)業(yè)類型開發(fā)者個人和機(jī)構(gòu)的“沃土計劃 2.0”,圍繞 ARM 芯片來打造深入到不同領(lǐng)域的、開源開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。具體來說包括圍繞“鯤鵬 + 昇騰”兩顆核心處理器建立廣泛的開源開放社區(qū),打造 360 度的全方位賦能體系,建立更務(wù)實(shí)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,按行業(yè)建設(shè)應(yīng)用生態(tài),按區(qū)域建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)等等。

圖形用戶界面

沃土計劃 2.0,華為會在五年時間里投資 15 億美金,使能 500 萬各行各業(yè)的軟硬開發(fā)者來進(jìn)行技術(shù)與商業(yè)創(chuàng)新。所以從很早,華為就表現(xiàn)出了良好的垂直產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建能力。

總之,這些努力和成果的取得,都足夠讓我們對基于 ARM 路線的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)整體的真替真用充滿信心和期待。

結(jié)語

如果說過去的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展上還是一個探索、過渡的過程,那么眼下及未來,就是整個產(chǎn)業(yè)往大規(guī)模、縱深方向前進(jìn)的關(guān)鍵時期,我們需要走、適合走的道路應(yīng)當(dāng)越來越明晰。而從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和內(nèi)外環(huán)境來看,一刀切顯然是不可取的,我們既無法不考慮實(shí)際使用、盲目追求自主可控度,也和不能只看短期的應(yīng)用和好處,忽視自身的危機(jī),綜合權(quán)宜來看,ARM+Linux 的技術(shù)路線,應(yīng)該是目前階段最適合的方案

而且經(jīng)過多方面的論證、舉例,這條路線在產(chǎn)品性能、自主可控性、生態(tài)建設(shè)以及推動信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)真替真用的發(fā)展前景上,都有著自己的優(yōu)勢,在華為等建設(shè)者的努力下也確實(shí)取得了一些比較理想的成果,并不是一個從零開始的過程。

數(shù)字時代已經(jīng)到來,信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展只會越來越如火如荼,也期待更多的參與者能夠投身到 ARM 路線的信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)中,為繁榮的、自主可控的數(shù)字化未來添磚加瓦。

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