國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中指出：堅(jiān)持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。堅(jiān)決走科技自立自強(qiáng)的路線，同時(shí)要通過真正的科技創(chuàng)新，融入到整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的主賽道。

長期以來，我國在算力核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ｍ饧夹g(shù)的依賴度較高，要走向科技自強(qiáng)、自立，構(gòu)建自主可控的信息技術(shù)體系已上升為國家戰(zhàn)略。

在此背景下，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)成為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)突圍的重要路徑。而CPU作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，和生態(tài)體系建設(shè)的核心支點(diǎn)，是構(gòu)建“可用、可控、安全”的國產(chǎn)化信息技術(shù)體系的關(guān)鍵。

當(dāng)前，國產(chǎn)CPU形成了多種技術(shù)路線并行的格局，選擇既能保障生態(tài)兼容性、又能實(shí)現(xiàn)自主迭代的技術(shù)路徑，則是信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵命題。

01

在自主可控與生態(tài)兼容間

尋找最優(yōu)解

自2020年黨政機(jī)關(guān)率先啟動信創(chuàng)規(guī)?；少徱詠?，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)逐步向幾大關(guān)鍵行業(yè)滲透，并已經(jīng)形成了一定的規(guī)模。據(jù)預(yù)測，2026年信創(chuàng)硬件市場規(guī)模將突破7800億元，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)正在步入新的發(fā)展階段，同時(shí)也呈現(xiàn)出兩個(gè)特征：

第一，應(yīng)用行業(yè)從政務(wù)向金融、電信、能源等關(guān)鍵行業(yè)核心系統(tǒng)延伸；第二，行業(yè)客戶的技術(shù)需求從簡單的硬件替代轉(zhuǎn)向全棧生態(tài)適配。

這意味著，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力已從政策推動，轉(zhuǎn)向市場需求與產(chǎn)業(yè)升級的雙輪驅(qū)動，同時(shí)也帶動了國產(chǎn)算力的需求變化。

早期信創(chuàng)硬件采購以“能用”為導(dǎo)向，但隨著國產(chǎn)化替代進(jìn)入深水區(qū)，行業(yè)用戶對性能、生態(tài)、遷移成本提出更高要求。這會倒逼國產(chǎn)CPU廠商必須突破“替代品”定位，在性能、生態(tài)、安全等維度構(gòu)建核心競爭力。

比如在性能方面，要對標(biāo)國際主流水平，滿足復(fù)雜計(jì)算與多任務(wù)處理需求。去滿足金融行業(yè)核心交易系統(tǒng)對單核算力的高要求，以及電信業(yè)對低功耗與高并發(fā)能力的需求等等。

同時(shí)，硬件的性能需通過操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫的完整體系中釋放，生態(tài)的兼容性非常重要，同時(shí)用戶對遷移成本也極為敏感，這說明我們亟需尋找一條技術(shù)自主與生態(tài)兼容的“平衡術(shù)”。

02

國產(chǎn)CPU從替代到進(jìn)化

在信創(chuàng)硬件創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)鏈中，形成了三大技術(shù)陣營。

第一，是小眾指令集路線，以龍芯、申威為代表，基于MIPS/Alpha架構(gòu)二次開發(fā)形成獨(dú)立指令集，安全可控性高，但生態(tài)適配相對困難，目前在國產(chǎn)化市場的占比不高；

第二，是ARM授權(quán)路線。飛騰、鯤鵬采用ARM授權(quán)版本指令集，依托移動端生態(tài)優(yōu)勢快速切入市場，并在低功耗的技術(shù)創(chuàng)新上，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新；

第三，是x86兼容路線：以海光和兆芯為代表，具備兼容性強(qiáng)、軟硬件生態(tài)豐富的特點(diǎn)，其中，海光已實(shí)現(xiàn)C86指令集到微架構(gòu)的獨(dú)立發(fā)展。

另外，從授權(quán)模式來看，海光通過交叉專利授權(quán)，獲得了完整的x86指令集源代碼，能夠自行擴(kuò)充指令集，進(jìn)而建立了國產(chǎn)C86指令體系。這一優(yōu)勢讓海光在知識產(chǎn)權(quán)方面不存在受限及糾紛問題，為產(chǎn)品的持續(xù)迭代升級提供了保障。

筆者認(rèn)為，國產(chǎn)化進(jìn)程并不是對過去幾十年企業(yè)信息化基礎(chǔ)的推倒重來，任何企業(yè)沉淀的信息化資產(chǎn)都是一筆寶貴的數(shù)字財(cái)富，要善用這些財(cái)富，就要將國產(chǎn)化作為企業(yè)信息化長期演進(jìn)的一個(gè)階段性的步驟，而非終點(diǎn)。

這要求企業(yè)不能為國產(chǎn)化而國產(chǎn)化，要從核心系統(tǒng)的順滑演進(jìn)為依托，以企業(yè)應(yīng)用的實(shí)際情況為準(zhǔn)則。比如，海光聯(lián)合聯(lián)想、新華三、中科可控等整機(jī)廠和麒麟、統(tǒng)信、中科方德等OS廠，共同構(gòu)建了完整兼容主流Wintel生態(tài)的C86全國產(chǎn)生態(tài)，在各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“零”感平滑替換，推動國產(chǎn)化軟硬件從“可用”走向“好用”。從這個(gè)視角切入，選擇C86全國產(chǎn)生態(tài)路線是否代表著一種低成本、更順滑的系統(tǒng)演進(jìn)呢？

03

滿足哪些條件

才稱得上是國產(chǎn)化的最佳選擇？

當(dāng)然，國產(chǎn)化從“可用”到“好用”，甚至走向更多的創(chuàng)新，并不是一件簡單的工作。既要滿足業(yè)務(wù)不間斷的前提下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無縫切換，又要滿足上層應(yīng)用迭代不受影響，以及系統(tǒng)遷移的高性價(jià)比。從企業(yè)的視角出發(fā)，國產(chǎn)化選項(xiàng)到底要符合哪些條件，才稱得上是最佳選擇？

第一，生態(tài)遷移的經(jīng)濟(jì)性是大部分企業(yè)客戶的訴求

事實(shí)上，大部分企業(yè)都希望業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移需控制在有限改造成本范圍內(nèi)，尤其金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、交通等行業(yè)對代碼兼容性敏感度極高，并不愿意承擔(dān)過大的改造風(fēng)險(xiǎn)。

而C86體系正是針對“遷移經(jīng)濟(jì)性”來設(shè)計(jì)的，通過x86生態(tài)的完整兼容設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)平滑過渡。某金融行業(yè)和某三甲醫(yī)院的實(shí)際案例顯示，將x86業(yè)務(wù)遷移至海光C86架構(gòu)硬件的代碼修改量不到5%，這種平滑遷移能力使其在金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、交通等強(qiáng)生態(tài)依賴領(lǐng)域快速打開市場。

第二，要解決企業(yè)對安全合規(guī)與業(yè)務(wù)效能匹配的平衡

在等保2.0和關(guān)基保護(hù)條例的雙重約束下，政企用戶既要滿足自主可控要求，又可能會面臨性能下降的焦慮，國產(chǎn)化過程中的“安全不降速”也是當(dāng)下用戶的迫切需求之一。

對此，海光通過“三層防護(hù)”構(gòu)建安全體系：硬件層內(nèi)置集成國密算法加速引擎，系統(tǒng)層支持可信啟動鏈，應(yīng)用層提供內(nèi)存加密擴(kuò)展指令。同時(shí)，海光C86系列處理器在加載安全模塊的情況下將性能損耗控制在1%以內(nèi)，并保持每代至少15%-30%的性能提升，在國產(chǎn)芯片中率先實(shí)現(xiàn)性能與安全的雙重達(dá)標(biāo)，完成了安全基線達(dá)標(biāo)與商業(yè)價(jià)值存續(xù)的平衡。

第三，國產(chǎn)化替代的同時(shí)要保證技術(shù)的自主迭代性。

國產(chǎn)化替代不是信息化的目的，而是一個(gè)過程，所以國產(chǎn)化的同時(shí)仍需要滿足技術(shù)的迭代性，這是很多企業(yè)在國產(chǎn)化選型時(shí)的一個(gè)重要參考指標(biāo)。

我們看到海光的競爭優(yōu)勢之一，就在于通過交叉授權(quán)，永久擁有x86指令集的完整源代碼，為持續(xù)的自研迭代提供了保障。目前海光已通過獨(dú)立微架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)核心IP完全自主，這種“開放兼容+自主迭代”的模式，也有機(jī)會為國產(chǎn)CPU探索出一條可規(guī)模復(fù)制的突圍路徑。

第四，拉動產(chǎn)業(yè)鏈效能提升，才能激活整個(gè)國產(chǎn)化服務(wù)能力

對企業(yè)客戶而言，國產(chǎn)化并不僅僅是替換成國產(chǎn)化的硬件設(shè)備，更是一次從硬件到系統(tǒng)，再到應(yīng)用軟件的系統(tǒng)化升級。而CPU作為系統(tǒng)算力的核心，特別適合作為拉動產(chǎn)業(yè)鏈效能提升的“軸心”，并以此激活國產(chǎn)化全面的服務(wù)能力。

海光主導(dǎo)構(gòu)建垂直整合生態(tài)：向上聯(lián)合操作系統(tǒng)廠商進(jìn)行深度調(diào)優(yōu)，向下對接整機(jī)廠實(shí)現(xiàn)主板級聯(lián)合設(shè)計(jì)，縮短產(chǎn)品交付周期。通過“芯片-系統(tǒng)-應(yīng)用”立體協(xié)同模式，有效解決了傳統(tǒng)替代方案存在的軟硬件適配成本高、方案碎片化等問題，為客戶提供了開箱即用的整體解決方案。

隨著國家政策支持力度的不斷加大、市場需求的持續(xù)增長以及國產(chǎn)化替代空間的逐步擴(kuò)大，以海光為代表的國產(chǎn)CPU憑借自主技術(shù)創(chuàng)新和開放兼容生態(tài)，印證了國產(chǎn)替代的可行性與必要性，將為我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的自主可控和安全發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。