天津市自主可控信息系统产业链科技发展战略研究

刁建超，杨 洋

(1.天津市高技术研究发展中心 天津 300051；2.天津市公安局 天津 300040)

0 引 言

习近平总书记在两院院士大会上强调，要以关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新为突破口，敢于走前人没走过的路，努力实现关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。目前，我国在信息化发展过程中使用的软硬件设备，尤其是高端芯片、操作系统、服务器、数据库等还是依赖于进口，主要产品被英特尔、高通、IBM、甲骨文等外国公司垄断，可能存在安全漏洞、后门设置等安全隐患。

为从根本上解决“卡脖子”技术的安全威胁，我们必须走自主可控发展道路。近年来，国家加大了相关领域的科研投入，并先后出台了一系列激励政策，自主可控关键软硬件技术取得重大突破，研制出了一批具有代表性的自主可控软硬件产品，经过适配、测试和评估，具备了建立自主可控信息系统的条件和基础，安全性得到较大提升。国产品牌整机功能、性能与国外同类产品相当，具备一定的整机替代能力，计算机设备以联想、曙光、浪潮为代表，网络设备以华为、中兴为代表，存储设备以华为、曙光等为代表。基于国产 CPU、操作系统的“飞腾麒麟”整机经优化适配后，已大量应用于党、政、军等领域。数据库方面，基础软件发展相对成熟，以南大通用、神舟通用、达梦为代表，已跻身世界前列。拥有自主可控的关键软硬件，计算机和信息系统再遇到深层次的技术问题，特别是关乎安全性和可靠性方面，就有了解决问题的有力抓手，不再被国外信息技术封锁和束缚，对于进一步增强自主创新能力，提升全局产业发展水平具有重要意义。

1 天津市自主可控信息系统产业链发展现状

多年来，在天津市委市政府的政策支持下，在企业、科研院所和高校等单位的共同努力下，天津市自主可控信息系统产业链走出了一条自主创新发展之路，形成I/O设备、CPU、操作系统、数据库、服务器、整机系统和超算应用为一体的完整产业链条，对提升天津市乃至全国的自主可控水平，打破国际垄断和“卡脖子”技术限制具有重要意义。目前，天津市是国内少数几个拥有完整自主可控信息系统产业链的省市。

1.1 产业链各节点较为完备，形成自主可控完整产业链条

多年来，天津市通过实施科技重大专项，投入大量财政资金支持，搭建高层次创新平台，吸引培育高端人才团队，自主可控信息系统产业链不断强化，节点逐步筑牢。其中，I/O设备节点拥有希格玛微电子等代表企业；CPU节点拥有天津飞腾、曙光信息、国芯科技等代表企业；操作系统节点拥有天津麒麟、人工智能军民融合创新中心等代表单位；数据库节点拥有南大通用、神舟通用等代表企业；服务器节点拥有曙光信息、英信科技等代表企业；整机系统节点拥有中环计算机、七所精密等代表企业；超算应用节点拥有天津超算中心等代表单位。目前，部分节点之间已完成产品适配，为大规模、批量推广国产软硬件的适配应用奠定了基础，比如南大通用实现了 GBase数据库与飞腾 CPU、麒麟 OS、东方通中间件以及浪潮服务器等国产基础软硬件产品间的兼容适配，形成了可看、可用、可推广样机。产业链构成如图1所示。

图1 产业链构成Fig.1 Composition of industrial chain

1.2 产业规模不断扩大，形成特色产业聚集区

截至 2018年10月，产业链聚集了 20余家企业，绝大部分为高新技术企业，2017年实现主营业务收入超过 100亿元，2018年1～10月份主营业务收入同比 2017年增速达到 40%。其中，曙光信息2017年主营业务收入超过60亿元，是天津市科技领军企业和主板上市企业，在产业链中具有重要地位；由飞腾(Phytium)+麒麟(Kylin)形成的“PK 体系”已成为国家和天津市信息化建设的重要支撑；自2013年起天津超算中心成为国际上首个实现自收自支的超算中心。产业链已经形成了天津市滨海新区信息安全产业园[1]、西青信息安全特色产业基地[2]等多个产业聚集区。其中，天津市滨海新区信息安全产业园部署有飞腾 CPU+麒麟操作系统自主可控平台；西青信息安全特色产业基地形成较为完整的信息安全产品开发和应用的产业发展体系，2018年8月该基地顺利通过国家火炬特色产业基地复核。

1.3 创新能力不断增强，拥有众多创新平台

近年来，随着自主可控信息系统产业链的不断壮大和完备，创新能力也不断增强，形成了产业链和创新链互相促进的局面。目前，产业链汇集了国家高性能计算机工程技术研究中心、国家基础软硬件适配平台，拥有智能计算及软件新技术重点实验室、集成光电子技术与器件重点实验室2家市级重点实验室，信息安全等级保护技术工程中心等 3家市级工程技术中心。聚集了天津市滨海新区军民融合创新研究院、天津(滨海)人工智能军民融合创新中心、清华大学天津电子信息研究院等先进研发机构(表1)。拥有天津大学、南开大学、河北工业大学等高等院校。拥有中国工程院院士沈昌祥、天津大学“国家杰青”李克秋、天津超算中心刘光明等高层次人才团队，同时产业链内部拥有一支研究能力强的企业专家队伍，建立了天津市信息安全产学研用创新联盟等行业组织。这些高层次创新平台为自主可控信息系统产业技术创新、升级发展作出较大贡献，对提升天津市自主创新能力具有重要作用。

1.4 关键技术不断突破，取得一批亮点成果

产业链亮点成果不断涌现，形成杀手锏产品4项，重点新产品5项。飞腾研制的FT-2000/64是中国企业自主设计的第一款 64核通用处理器，也是现阶段全球性能最高的ARM架构服务器芯片；天津麒麟公司推出的飞腾麒麟操作系统 V4.0版，是国内安全等级最高、可用度最高的通用操作系统，构建了“飞腾 CPU+麒麟 OS”技术生态和产业生态。2018年，南大通用Gbase在Garter排名世界前20名，与华为、阿里并列进入 Gartner数据科学平台魔力象限。曙光信息9年蝉联中国高性能计算机TOP100排行榜市场份额第一，研发的开源平台“SothisAI”入选国家 2018年人工智能重大工程支持项目，自行设计的14nm处理器——“海光一号”已经成功量产，后续将推出采用 7nm工艺的新一代产品。天津超算中心研制的“天河三号”是全国首个通过项目课题验收的 E级机原型机系统，已安装部署在天津超算中心，建成后将辐射带动飞腾 CPU、麒麟操作系统、服务器、整机等产业发展，服务于天津科技创新，促进天津产业升级。

表1 产业链主要创新平台情况表Tab.1 Information table of major innovation platforms in industrial chain

2 存在不足

虽然天津市自主可控信息系统产业链节点要素较为齐全，拥有一批知名企业和研发机构，完成了部分关键节点适配，但仍存在一些不足。

①产业链内部有效衔接不足。尽管自主可控信息系统产业链关键节点要素齐全，但上下游串联效应仍需进一步提高，还未围绕先进计算领域内的核心技术开展融合研发，提供面向企业需求、与行业深度融合的应用集成产品和方案等。

②产业链应用空间不足，缺少链条带动的应用场景。天津市自主可控信息系统产品大都应用于党、政、军领域，对于中小企业、高校等用户，自主可控产品知名度相对较低，认可度还不够高。

③原始创新能力有待进一步提升。产业链缺乏具有国际视野的领军人才和创新团队，在基础软硬件、关键核心技术研究方面，有待形成一系列重大原创成果。

④关键共性技术有待进一步突破，存在制约产业链发展的“卡脖子”问题。在通用 CPU、GPU、非易失性闪存(Nand Flash)芯片、操作系统(类似Windows)等技术方面存在着“卡脖子”问题，亟需采取有效措施破除限制。

3 推动自主可控信息系统产业链发展的战略性建议

为推动产业链快速发展壮大，应紧紧围绕天津市战略性新兴产业发展和构建智能科技产业发展高地需要，通过“2345”总体布局，打造具有天津特色的国内领先产业生态。一是对接国家和本市科技重大专项，整合国内外优质科技资源，坚持产业链、创新链“双链融合”；二是上下游互为供求发展，打造有利于研发攻关、产业培育和产品应用“三位一体”发展的创新体系；三是开展以加强基础理论研究、攻克关键核心技术、强化科技应用研发、加强人才队伍建设等为一体的“四措并举”创新能力建设；四是实施节点适配、联盟组建、平台搭建、技术攻关、引智引企“五大战略工程”，精准推动天津市自主可控信息系统产业链整体快速发展。

3.1 加强产业链各节点适配，积极对接和拓展应用场景

通过实施重大专项、对接国家专项，开展应用示范，引导自主可控信息系统产业链关键节点有效衔接和上下游串联，开展多层次间的技术和产品兼容适配工作，形成系统应用，打造从 CPU、操作系统、数据库到整机的自主可控信息系统。立足“需求导向，技术互动”，推动上下游互为供求协同发展。以下游需求为导向，带动上游关键节点技术突破，促进产业链节点之间的技术互动、协同发展；以上游新技术研发为导向，促进下游产品和应用拓展，打通产业链上下游衔接壁垒，扩大延伸产业链条。紧紧围绕经济社会发展需求，坚持以市场为牵引，以市场倒逼科技发展的路径，推动自主可控产品的产业化，实现产品在市场使用过程中的更新换代，力争早日实现市场应用的国产化替代。同时，积极拓展产业链应用场景，提高产业链科技成果的转化与应用落地能力，实现自主创新和产业应用互相促进的良好局面。

3.2 鼓励产业链企业组建联盟，促进产业上下游企业合作共赢

鼓励产业链上下游企业组建联盟、协会、学会等行业组织，广泛聚集科技型企业、科研院所、高校等创新团队，形成“领军、龙头企业+高校、院所创新团队+科技型企业”联合模式。定期开展学术交流研讨、产学研合作、产业链上下游对接会等，构建定期沟通协调的有效工作机制；鼓励企业充分利用联盟内部信息、成果、服务等资源，加快技术创新、商业模式、人才培养等升级，开展有效的行业活动、解决共性技术问题、搭建公共服务平台等工作；鼓励联盟参与科技重点专项制定、牵头承担专项联合攻关项目、参与建设技术创新中心等，实现本地技术的综合集成与示范、政策与产业的深度结合，构建形成互动高效的创新创业生态系统。根据天津市科学技术局公示的结果，中科曙光牵头成立的安全可控信息系统产业联盟已获得公示，该联盟的成立对于促进上下游企业之间的合作具有积极的推动作用。

3.3 推动各类创新平台建设，提高自主创新能力

充分借力“海河基金”、社会资本、风险投资的组织优势和资金优势，打造一批集创业人才、研发、投融资为一体的众创空间和新型孵化器。面向世界科技前沿，结合产业链强度和节点动力，鼓励龙头牵引或联合(联盟)组建专业性和综合性技术创新中心，发挥天津市技术创新能力领先、产业辐射能力突出、业绩优秀的国家级和市级工程技术中心的功能作用。鼓励产业链上研发机构申报天津市产业技术研究院认定，构建完善产业创新生态体系。深化院地合作，充分利用工程院在全国的院士资源，聚集一批院士团队形成高端智库平台，发挥中国工程科技发展战略天津研究院、中国新一代人工智能发展战略研究院两个高端智库，院士专家工作站等平台的集聚效应，构建支撑产业链发展的高端创新平台。依托各类创新平台，强化基础研究部署，强化关键核心技术攻关，促进研发攻关与经济社会发展要求紧密结合，不断提升自主创新能力，为创新驱动发展提供源头供给。

3.4 加强关键核心技术攻关，力争“卡脖子”技术取得突破

坚持市场机制与政府推动相结合，发挥市场对技术研发方向、路线选择及各类创新要素配置的决定性作用，同时强化政策引领和支持，鼓励企业、科研院所、高校等单位不断加大研发投入，引导创新要素更多投向核心技术攻关，推动形成良好的产业生态。立足产业链亟需突破的关键核心技术，确定几项重点核心技术攻关方向和突破重心，超前部署、集中攻关，力争实现“弯道超车”。包括集中突破高性能集成电路、核心芯片等关键电子元器件、数据库和操作系统等基础软件的核心关键技术，为构建产业竞争新优势提供技术支撑；特别是通过政策支持和上下游联合攻关，争取在卡脖子问题上取得突破，包括通用CPU、GPU、Nand Flash、操作系统(类似 Windows)、基板管理控制器(BMC)、数据库管理系统等关键技术，力争打破国际垄断和技术限制，提升国家和天津市自主可控水平，打造技术领先的自主可控信息系统产业链。

3.5 强化引智引企，促进产业链变大变强

充分利用天津市出台的“津八条”、智能科技产业政策、海河英才计划等支持政策，针对产业链关键和薄弱环节，精准引进具有国际视野的领军人才和创新团队，不断完善高端人才和智力项目引进激励机制，大力推动高端人才及创新团队与产业链企业“嫁接”发展，全面提升高端人才服务工作效率和水平。集聚顶尖人才、领军人才、高端人才、青年人才、高技能人才，培育创新型企业家，实现人才服务向产业链聚焦、优秀人才向产业链集聚的良好局面。充分利用世界智能大会召开契机，针对产业链关键环节，大力吸引具有国际影响力的龙头、领军企业，以龙头、领军企业为引领推动上下游有效衔接，带动产业链由小变大，由短变长，形成龙头、领军企业聚集效应。针对产业链薄弱环节，大力吸引细分领域冠军企业、国内前三企业来津发展，推动产业链薄弱环节由弱变强，实现补链强链。力争引进一个大企业、补强一个弱环节、壮大一个大产业、发展提升产业链条。