打開4G時代的大門

在四環(huán)路中關(guān)村三橋附近，有一座名叫融科資訊中心的大廈。由中科院計算所投資成立的北京中科晶上科技有限公司（下文簡稱“中科晶上”），就設(shè)在這座大廈里。這里正在發(fā)生的，是信息時代里程碑式的事件之一——中科晶上推出的無線通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)、無線通信基帶芯片等產(chǎn)品，成為中國人以自己的智慧走進(jìn)4G時代的關(guān)鍵因素。

4G：無線通信“可見的邊界”

1973年，世界上第一部手機(jī)在摩托羅拉公司問世。從那時起直到現(xiàn)在，手機(jī)的發(fā)展已經(jīng)走過了4代。20世紀(jì)90年代初中國人耳熟能詳?shù)摹按蟾绱蟆保鞘褂媚M信號的第一代手機(jī)，可以稱為1G手機(jī)。在GSM等使用數(shù)字信號的2G無線通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)之后，1G通信網(wǎng)絡(luò)退出了歷史舞臺。而今，“3G手機(jī)”早已成為熱門的詞匯，而4G時代也已近在眼前。

在中國，1G時代的一切無線通信設(shè)備都要從國外進(jìn)口。20世紀(jì)90年代初售價高達(dá)2萬～3萬元一部的“大哥大”，即是那個時代中國手機(jī)技術(shù)完全依靠國外的寫照。到了2G時代，中國的地位相當(dāng)于代工廠，因?yàn)椴徽莆蘸诵募夹g(shù)，難以分到利潤中的重頭。3G時代是中國在無線通信領(lǐng)域趕超世界的開始，TD-CDMA標(biāo)準(zhǔn)的提出和被采納，使中國在國際無線通信領(lǐng)域擁有了一定的發(fā)言權(quán)。而4G時代，則是中國在無線通信領(lǐng)域超越發(fā)達(dá)國家，攀上世界之巔的關(guān)鍵。

中科院計算所無線通信技術(shù)研究中心主任、中科晶上總經(jīng)理石晶林介紹說：“自手機(jī)發(fā)明至今，人類先后使用的這4代無線通信技術(shù)，其理論基礎(chǔ)在數(shù)十年前就已經(jīng)奠定。就目前的理論儲備來說，無線通信技術(shù)發(fā)展到4G已是極限。如果需要進(jìn)一步提升性能，則需要有新的理論出現(xiàn)。而新的理論轉(zhuǎn)化為新的技術(shù)，或許又需要數(shù)十年時間。因此可以說，在目前可見的范圍里，4G就是無線通信技術(shù)的‘邊界’。如果中國不在這個時代達(dá)到世界一流，那么今后數(shù)十年間都會在無線通信領(lǐng)域受制于人?！?/p>

石晶林舉了這樣一個例子：華為是中國最重要的通訊供應(yīng)商，但它的全年利潤，大約相當(dāng)于美國高通公司一個季度的利潤。這是因?yàn)?，華為的主要工作是系統(tǒng)集成組裝，由于不掌握高端核心技術(shù)，因此在整個產(chǎn)業(yè)鏈里處于低端。

不僅如此，如果無線通信網(wǎng)絡(luò)的核心軟件和芯片都需要向國外采購，就會給國家?guī)硇畔踩矫娴膯栴}，而且整個無線通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展節(jié)奏、速度都會被國外企業(yè)所控制。像高通公司這樣掌握了核心技術(shù)的國外企業(yè)，甚至?xí)芙^向中國企業(yè)銷售最優(yōu)秀的芯片產(chǎn)品，即使是華為、聯(lián)想這樣有影響力的大客戶亦然。

因此，無論是從國家利益，還是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，研發(fā)4G無線通信系統(tǒng)的兩項(xiàng)核心技術(shù)——無線通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)、無線通信基帶芯片，都勢在必行。

4G通信的“操作系統(tǒng)”和“CPU”

考慮到搭建4G無線通信網(wǎng)絡(luò)對國家的重大意義，北京市科委將之作為一個重大項(xiàng)目，對中科院計算所的研發(fā)工作予以全力支持，并一直持續(xù)了10年。在這10年間，中科院計算所完成了無線通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)的開發(fā)，并使之投入實(shí)際應(yīng)用。

石晶林說：“‘無線通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)’，就相當(dāng)于無線通信網(wǎng)絡(luò)的‘操作系統(tǒng)’?！痹?1世紀(jì)最初的10年里，中科院計算所成功研制多套無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)通信協(xié)議棧軟件，并通過中科晶上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。這樣的技術(shù)成就，打破了國際寡頭對中國通信軟件市場的壟斷局面。石晶林的團(tuán)隊研制出了應(yīng)用于GSM、TDSCDMA、WCDMA、LTE-TDD和LTE-FDD等全系列無線通信網(wǎng)絡(luò)核心通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)，使計算所和中科晶上公司成為國際上僅有的4家能提供全系列無線通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)的單位之一，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，這些協(xié)議棧軟件已授權(quán)國內(nèi)外包括韓國電信KT、英國picoChip、法國電信、Intel、意大利Selex通信、澳大利亞CSIRO、臺灣合勤、香港應(yīng)科院、北京科新紀(jì)元、北京邦訊科技、南京熊貓電子、中電集團(tuán)七所、廣州杰賽、重慶金美、蘇州飛烽、中國人民解放軍信息工程大學(xué)等高校、研究機(jī)構(gòu)、芯片設(shè)計商、設(shè)備制造商和運(yùn)營商等通信產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)使用。這些軟件也在國內(nèi)取代了美國與以色列公司的產(chǎn)品，成功占領(lǐng)80%以上的軍口市場，在獲得6200萬元收益的同時，極大地減少了國內(nèi)企業(yè)無線通信系統(tǒng)設(shè)備研發(fā)成本，提升了民族通信企業(yè)的創(chuàng)新能力，有力地推進(jìn)了國家新一代無線通信產(chǎn)業(yè)的自主化發(fā)展水平。

從2009年開始，石晶林和他的團(tuán)隊的目標(biāo)轉(zhuǎn)向了無線通信基帶芯片。這種芯片相當(dāng)于無線通信網(wǎng)絡(luò)的“CPU”，是無線通信網(wǎng)絡(luò)中最為核心的硬件。

面對我國通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的“缺芯”或“有芯無核”的局面，石晶林帶領(lǐng)他的團(tuán)隊，研制出了采用創(chuàng)新性的ASIP架構(gòu)的無線通信基帶芯片。這是具有國際領(lǐng)先水平的新一代無線通信基帶芯片，與國外同類產(chǎn)品相比，不僅性能更為出色，而且突破了高通公司在無線通信基帶芯片部分關(guān)鍵技術(shù)上的專利封鎖。ASIP架構(gòu)將不同功用的芯片封裝在一起，使同一顆芯片可以實(shí)現(xiàn)多種通信方式，從而有效地提高了芯片性能?？梢哉f，ASIP架構(gòu)的芯片，代表著這一類產(chǎn)品全新的發(fā)展方向。

中科晶上：瞄準(zhǔn)世界最高水平

在技術(shù)研發(fā)成功之后，將其應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化，就顯得頗為重要。2011年3月，石晶林創(chuàng)立了由中科院計算所控股的中科晶上，并出任總經(jīng)理。這家企業(yè)的任務(wù)，就是根據(jù)北京市科委對科技研發(fā)項(xiàng)目的要求，實(shí)現(xiàn)無線通信協(xié)議棧軟件系統(tǒng)和無線通信基帶芯片這兩項(xiàng)研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化落地。

作為一家新生的企業(yè)，中科晶上不僅面臨著和國外企業(yè)的競爭，也面臨著國內(nèi)企業(yè)的“習(xí)慣性”質(zhì)疑。一些國內(nèi)企業(yè)擔(dān)心，“國貨”軟件系統(tǒng)和芯片的品質(zhì)和性能不如進(jìn)口產(chǎn)品，對中科晶上懷有不信任的態(tài)度。石晶林說：“我們打破這個‘怪圈’的方法很簡單，就是請國外的用戶前來參觀，并向他們推薦中科晶上的產(chǎn)品。在他們使用并覺得確實(shí)性能卓越之后，不少中國的企業(yè)就會‘跟風(fēng)而上’，轉(zhuǎn)而采用‘國貨’?！敝锌凭险峭ㄟ^這種在外人看來頗不可思議的方法，在國內(nèi)市場上奪取了不少國外企業(yè)的“陣地”。

如今，已經(jīng)掌握了4G通信核心技術(shù)的中科晶上，在中科院計算所豐富的智力資源的支持下，制定了到2025年的“三步走”發(fā)展目標(biāo)。這份由一家企業(yè)制定的路線圖，也可以讓我們預(yù)覽4G時代最終到來時的美妙圖景：中科晶上首先要成為世界級的通信系統(tǒng)軟件企業(yè)，實(shí)現(xiàn)年利潤10億元的目標(biāo)；而后，在大規(guī)模建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)的熱潮中，它將著眼于微小蜂窩基站的芯片供應(yīng)，成長為能夠和德州儀器、摩托羅拉“三足鼎立”的無線通信基帶芯片領(lǐng)域高端企業(yè)，實(shí)現(xiàn)年利潤過百億元的目標(biāo)；最后，它將著眼于低功耗芯片的研發(fā)，像高通公司一樣掌握無線通信領(lǐng)域最核心的技術(shù)，到2025年時實(shí)現(xiàn)年利潤突破千億元。而中科晶上如這份規(guī)劃“雄于全球”之時，中國人真正擁抱屬于自己的“4G時代”的日子也就到來了。

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北京加速推進(jìn)“4G”

商業(yè)化進(jìn)程

2012年5月15日，北京市“4G工程”即新一代移動通信技術(shù)及產(chǎn)品突破工程成果發(fā)布會上展示的高速度、新體驗(yàn)的高清視頻點(diǎn)播著實(shí)帶給人們不小的驚喜，如下載一部40G容量的藍(lán)光電影只需不到2小時；下載一部2.8G容量的大英百科全書只需8分鐘；下載一部700M的CD，僅需2分鐘。

目前，“4G工程”產(chǎn)業(yè)鏈已在京基本形成。經(jīng)過長時間的組織和策劃，北京市從創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)、核心產(chǎn)品和關(guān)鍵設(shè)備研制、重大技術(shù)突破等三方面連續(xù)三年布局科技項(xiàng)目20項(xiàng)，投入科技經(jīng)費(fèi)1.2億元。并形成了基站設(shè)備、智能終端、數(shù)據(jù)卡、測試儀器儀表、應(yīng)用處理器芯片、基帶芯片和射頻芯片等一系列有市場競爭力的產(chǎn)品，涌現(xiàn)了一批重大成果。

為加速“4G工程”產(chǎn)業(yè)聚集，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)調(diào)、有序、快速發(fā)展，北京市科委和相關(guān)區(qū)縣共建“4G工程”創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地，目前已經(jīng)形成了“4G工程”創(chuàng)新應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地（海淀區(qū)中關(guān)村軟件園）、智能終端產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地（亦莊開發(fā)區(qū)移動硅谷與星網(wǎng)工業(yè)園）、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地（中關(guān)村科技園石景山園），還將積極引導(dǎo)企業(yè)落戶相關(guān)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。

為加快4G商業(yè)化進(jìn)程，北京市科委支持在京企業(yè)、高校、院所圍繞移動互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用和系統(tǒng)建設(shè)，開展關(guān)鍵技術(shù)和核心產(chǎn)品的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作。目前，“4G工程”在芯片、基站等方面的成果已經(jīng)應(yīng)用到北京市LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)中。

此外，北京市科委在創(chuàng)新體系建設(shè)、科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化、國際合作、人才培養(yǎng)等方面開展了大量工作。

一是通過北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京市工程技術(shù)研究中心、北京市科技條件平臺以及北京市公共研發(fā)服務(wù)平臺認(rèn)定工作，加快“4G工程”創(chuàng)新體系建設(shè)，營造良好的研發(fā)環(huán)境。

二是加強(qiáng)與工信部、科技部的溝通和交流，深化“部市合作”機(jī)制，引導(dǎo)中央在京單位與市屬單位合作，支持標(biāo)準(zhǔn)、核心芯片、設(shè)備以及創(chuàng)新應(yīng)用等國家重大科技專項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化落地北京。

三是大力推進(jìn)“4G工程”北京市國際科技合作基地建設(shè)，積極組織和推動在京單位與國外優(yōu)勢企業(yè)開展科研和市場合作，加快推進(jìn)TD-LTE的國際化進(jìn)程。

四是通過實(shí)施“百名領(lǐng)軍人才”和“科技新星”等計劃，營造良好的人才培養(yǎng)環(huán)境，為“4G工程”人才隊伍建設(shè)提供支撐。

“4G工程”成果發(fā)布會的召開，吹響了加快推進(jìn)4G商用化進(jìn)程的號角，為北京市科技創(chuàng)新和文化創(chuàng)新“雙輪驅(qū)動”的發(fā)展戰(zhàn)略助力。