天津市自主可控信息系統產業鏈科技發展戰略研究

刁建超，楊 洋

(1.天津市高技術研究發展中心 天津 300051；2.天津市公安局 天津 300040)

0 引 言

習近平總書記在兩院院士大會上強調，要以關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新為突破口，敢于走前人沒走過的路，努力實現關鍵核心技術自主可控，把創新主動權、發展主動權牢牢掌握在自己手中。目前，我國在信息化發展過程中使用的軟硬件設備，尤其是高端芯片、操作系統、服務器、數據庫等還是依賴于進口，主要產品被英特爾、高通、IBM、甲骨文等外國公司壟斷，可能存在安全漏洞、后門設置等安全隱患。

為從根本上解決“卡脖子”技術的安全威脅，我們必須走自主可控發展道路。近年來，國家加大了相關領域的科研投入，并先后出臺了一系列激勵政策，自主可控關鍵軟硬件技術取得重大突破，研制出了一批具有代表性的自主可控軟硬件產品，經過適配、測試和評估，具備了建立自主可控信息系統的條件和基礎，安全性得到較大提升。國產品牌整機功能、性能與國外同類產品相當，具備一定的整機替代能力，計算機設備以聯想、曙光、浪潮為代表，網絡設備以華為、中興為代表，存儲設備以華為、曙光等為代表。基于國產 CPU、操作系統的“飛騰麒麟”整機經優化適配后，已大量應用于黨、政、軍等領域。數據庫方面，基礎軟件發展相對成熟，以南大通用、神舟通用、達夢為代表，已躋身世界前列。擁有自主可控的關鍵軟硬件，計算機和信息系統再遇到深層次的技術問題，特別是關乎安全性和可靠性方面，就有了解決問題的有力抓手，不再被國外信息技術封鎖和束縛，對于進一步增強自主創新能力，提升全局產業發展水平具有重要意義。

1 天津市自主可控信息系統產業鏈發展現狀

多年來，在天津市委市政府的政策支持下，在企業、科研院所和高校等單位的共同努力下，天津市自主可控信息系統產業鏈走出了一條自主創新發展之路，形成I/O設備、CPU、操作系統、數據庫、服務器、整機系統和超算應用為一體的完整產業鏈條，對提升天津市乃至全國的自主可控水平，打破國際壟斷和“卡脖子”技術限制具有重要意義。目前，天津市是國內少數幾個擁有完整自主可控信息系統產業鏈的省市。

1.1 產業鏈各節點較為完備，形成自主可控完整產業鏈條

多年來，天津市通過實施科技重大專項，投入大量財政資金支持，搭建高層次創新平臺，吸引培育高端人才團隊，自主可控信息系統產業鏈不斷強化，節點逐步筑牢。其中，I/O設備節點擁有希格瑪微電子等代表企業；CPU節點擁有天津飛騰、曙光信息、國芯科技等代表企業；操作系統節點擁有天津麒麟、人工智能軍民融合創新中心等代表單位；數據庫節點擁有南大通用、神舟通用等代表企業；服務器節點擁有曙光信息、英信科技等代表企業；整機系統節點擁有中環計算機、七所精密等代表企業；超算應用節點擁有天津超算中心等代表單位。目前，部分節點之間已完成產品適配，為大規模、批量推廣國產軟硬件的適配應用奠定了基礎，比如南大通用實現了 GBase數據庫與飛騰 CPU、麒麟 OS、東方通中間件以及浪潮服務器等國產基礎軟硬件產品間的兼容適配，形成了可看、可用、可推廣樣機。產業鏈構成如圖1所示。

圖1 產業鏈構成Fig.1 Composition of industrial chain

1.2 產業規模不斷擴大，形成特色產業聚集區

截至 2018年10月，產業鏈聚集了 20余家企業，絕大部分為高新技術企業，2017年實現主營業務收入超過 100億元，2018年1～10月份主營業務收入同比 2017年增速達到 40%。其中，曙光信息2017年主營業務收入超過60億元，是天津市科技領軍企業和主板上市企業，在產業鏈中具有重要地位；由飛騰(Phytium)+麒麟(Kylin)形成的“PK 體系”已成為國家和天津市信息化建設的重要支撐；自2013年起天津超算中心成為國際上首個實現自收自支的超算中心。產業鏈已經形成了天津市濱海新區信息安全產業園[1]、西青信息安全特色產業基地[2]等多個產業聚集區。其中，天津市濱海新區信息安全產業園部署有飛騰 CPU+麒麟操作系統自主可控平臺；西青信息安全特色產業基地形成較為完整的信息安全產品開發和應用的產業發展體系，2018年8月該基地順利通過國家火炬特色產業基地復核。

1.3 創新能力不斷增強，擁有眾多創新平臺

近年來，隨著自主可控信息系統產業鏈的不斷壯大和完備，創新能力也不斷增強，形成了產業鏈和創新鏈互相促進的局面。目前，產業鏈匯集了國家高性能計算機工程技術研究中心、國家基礎軟硬件適配平臺，擁有智能計算及軟件新技術重點實驗室、集成光電子技術與器件重點實驗室2家市級重點實驗室，信息安全等級保護技術工程中心等 3家市級工程技術中心。聚集了天津市濱海新區軍民融合創新研究院、天津(濱海)人工智能軍民融合創新中心、清華大學天津電子信息研究院等先進研發機構(表1)。擁有天津大學、南開大學、河北工業大學等高等院校。擁有中國工程院院士沈昌祥、天津大學“國家杰青”李克秋、天津超算中心劉光明等高層次人才團隊，同時產業鏈內部擁有一支研究能力強的企業專家隊伍，建立了天津市信息安全產學研用創新聯盟等行業組織。這些高層次創新平臺為自主可控信息系統產業技術創新、升級發展作出較大貢獻，對提升天津市自主創新能力具有重要作用。

1.4 關鍵技術不斷突破，取得一批亮點成果

產業鏈亮點成果不斷涌現，形成殺手锏產品4項，重點新產品5項。飛騰研制的FT-2000/64是中國企業自主設計的第一款 64核通用處理器，也是現階段全球性能最高的ARM架構服務器芯片；天津麒麟公司推出的飛騰麒麟操作系統 V4.0版，是國內安全等級最高、可用度最高的通用操作系統，構建了“飛騰 CPU+麒麟 OS”技術生態和產業生態。2018年，南大通用Gbase在Garter排名世界前20名，與華為、阿里并列進入 Gartner數據科學平臺魔力象限。曙光信息9年蟬聯中國高性能計算機TOP100排行榜市場份額第一，研發的開源平臺“SothisAI”入選國家 2018年人工智能重大工程支持項目，自行設計的14nm處理器——“海光一號”已經成功量產，后續將推出采用 7nm工藝的新一代產品。天津超算中心研制的“天河三號”是全國首個通過項目課題驗收的 E級機原型機系統，已安裝部署在天津超算中心，建成后將輻射帶動飛騰 CPU、麒麟操作系統、服務器、整機等產業發展，服務于天津科技創新，促進天津產業升級。

表1 產業鏈主要創新平臺情況表Tab.1 Information table of major innovation platforms in industrial chain

2 存在不足

雖然天津市自主可控信息系統產業鏈節點要素較為齊全，擁有一批知名企業和研發機構，完成了部分關鍵節點適配，但仍存在一些不足。

①產業鏈內部有效銜接不足。盡管自主可控信息系統產業鏈關鍵節點要素齊全，但上下游串聯效應仍需進一步提高，還未圍繞先進計算領域內的核心技術開展融合研發，提供面向企業需求、與行業深度融合的應用集成產品和方案等。

②產業鏈應用空間不足，缺少鏈條帶動的應用場景。天津市自主可控信息系統產品大都應用于黨、政、軍領域，對于中小企業、高校等用戶，自主可控產品知名度相對較低，認可度還不夠高。

③原始創新能力有待進一步提升。產業鏈缺乏具有國際視野的領軍人才和創新團隊，在基礎軟硬件、關鍵核心技術研究方面，有待形成一系列重大原創成果。

④關鍵共性技術有待進一步突破，存在制約產業鏈發展的“卡脖子”問題。在通用 CPU、GPU、非易失性閃存(Nand Flash)芯片、操作系統(類似Windows)等技術方面存在著“卡脖子”問題，亟需采取有效措施破除限制。

3 推動自主可控信息系統產業鏈發展的戰略性建議

為推動產業鏈快速發展壯大，應緊緊圍繞天津市戰略性新興產業發展和構建智能科技產業發展高地需要，通過“2345”總體布局，打造具有天津特色的國內領先產業生態。一是對接國家和本市科技重大專項，整合國內外優質科技資源，堅持產業鏈、創新鏈“雙鏈融合”；二是上下游互為供求發展，打造有利于研發攻關、產業培育和產品應用“三位一體”發展的創新體系；三是開展以加強基礎理論研究、攻克關鍵核心技術、強化科技應用研發、加強人才隊伍建設等為一體的“四措并舉”創新能力建設；四是實施節點適配、聯盟組建、平臺搭建、技術攻關、引智引企“五大戰略工程”，精準推動天津市自主可控信息系統產業鏈整體快速發展。

3.1 加強產業鏈各節點適配，積極對接和拓展應用場景

通過實施重大專項、對接國家專項，開展應用示范，引導自主可控信息系統產業鏈關鍵節點有效銜接和上下游串聯，開展多層次間的技術和產品兼容適配工作，形成系統應用，打造從 CPU、操作系統、數據庫到整機的自主可控信息系統。立足“需求導向，技術互動”，推動上下游互為供求協同發展。以下游需求為導向，帶動上游關鍵節點技術突破，促進產業鏈節點之間的技術互動、協同發展；以上游新技術研發為導向，促進下游產品和應用拓展，打通產業鏈上下游銜接壁壘，擴大延伸產業鏈條。緊緊圍繞經濟社會發展需求，堅持以市場為牽引，以市場倒逼科技發展的路徑，推動自主可控產品的產業化，實現產品在市場使用過程中的更新換代，力爭早日實現市場應用的國產化替代。同時，積極拓展產業鏈應用場景，提高產業鏈科技成果的轉化與應用落地能力，實現自主創新和產業應用互相促進的良好局面。

3.2 鼓勵產業鏈企業組建聯盟，促進產業上下游企業合作共贏

鼓勵產業鏈上下游企業組建聯盟、協會、學會等行業組織，廣泛聚集科技型企業、科研院所、高校等創新團隊，形成“領軍、龍頭企業+高校、院所創新團隊+科技型企業”聯合模式。定期開展學術交流研討、產學研合作、產業鏈上下游對接會等，構建定期溝通協調的有效工作機制；鼓勵企業充分利用聯盟內部信息、成果、服務等資源，加快技術創新、商業模式、人才培養等升級，開展有效的行業活動、解決共性技術問題、搭建公共服務平臺等工作；鼓勵聯盟參與科技重點專項制定、牽頭承擔專項聯合攻關項目、參與建設技術創新中心等，實現本地技術的綜合集成與示范、政策與產業的深度結合，構建形成互動高效的創新創業生態系統。根據天津市科學技術局公示的結果，中科曙光牽頭成立的安全可控信息系統產業聯盟已獲得公示，該聯盟的成立對于促進上下游企業之間的合作具有積極的推動作用。

3.3 推動各類創新平臺建設，提高自主創新能力

充分借力“海河基金”、社會資本、風險投資的組織優勢和資金優勢，打造一批集創業人才、研發、投融資為一體的眾創空間和新型孵化器。面向世界科技前沿，結合產業鏈強度和節點動力，鼓勵龍頭牽引或聯合(聯盟)組建專業性和綜合性技術創新中心，發揮天津市技術創新能力領先、產業輻射能力突出、業績優秀的國家級和市級工程技術中心的功能作用。鼓勵產業鏈上研發機構申報天津市產業技術研究院認定，構建完善產業創新生態體系。深化院地合作，充分利用工程院在全國的院士資源，聚集一批院士團隊形成高端智庫平臺，發揮中國工程科技發展戰略天津研究院、中國新一代人工智能發展戰略研究院兩個高端智庫，院士專家工作站等平臺的集聚效應，構建支撐產業鏈發展的高端創新平臺。依托各類創新平臺，強化基礎研究部署，強化關鍵核心技術攻關，促進研發攻關與經濟社會發展要求緊密結合，不斷提升自主創新能力，為創新驅動發展提供源頭供給。

3.4 加強關鍵核心技術攻關，力爭“卡脖子”技術取得突破

堅持市場機制與政府推動相結合，發揮市場對技術研發方向、路線選擇及各類創新要素配置的決定性作用，同時強化政策引領和支持，鼓勵企業、科研院所、高校等單位不斷加大研發投入，引導創新要素更多投向核心技術攻關，推動形成良好的產業生態。立足產業鏈亟需突破的關鍵核心技術，確定幾項重點核心技術攻關方向和突破重心，超前部署、集中攻關，力爭實現“彎道超車”。包括集中突破高性能集成電路、核心芯片等關鍵電子元器件、數據庫和操作系統等基礎軟件的核心關鍵技術，為構建產業競爭新優勢提供技術支撐；特別是通過政策支持和上下游聯合攻關，爭取在卡脖子問題上取得突破，包括通用CPU、GPU、Nand Flash、操作系統(類似 Windows)、基板管理控制器(BMC)、數據庫管理系統等關鍵技術，力爭打破國際壟斷和技術限制，提升國家和天津市自主可控水平，打造技術領先的自主可控信息系統產業鏈。

3.5 強化引智引企，促進產業鏈變大變強

充分利用天津市出臺的“津八條”、智能科技產業政策、海河英才計劃等支持政策，針對產業鏈關鍵和薄弱環節，精準引進具有國際視野的領軍人才和創新團隊，不斷完善高端人才和智力項目引進激勵機制，大力推動高端人才及創新團隊與產業鏈企業“嫁接”發展，全面提升高端人才服務工作效率和水平。集聚頂尖人才、領軍人才、高端人才、青年人才、高技能人才，培育創新型企業家，實現人才服務向產業鏈聚焦、優秀人才向產業鏈集聚的良好局面。充分利用世界智能大會召開契機，針對產業鏈關鍵環節，大力吸引具有國際影響力的龍頭、領軍企業，以龍頭、領軍企業為引領推動上下游有效銜接，帶動產業鏈由小變大，由短變長，形成龍頭、領軍企業聚集效應。針對產業鏈薄弱環節，大力吸引細分領域冠軍企業、國內前三企業來津發展，推動產業鏈薄弱環節由弱變強，實現補鏈強鏈。力爭引進一個大企業、補強一個弱環節、壯大一個大產業、發展提升產業鏈條。