國(guó)有企業(yè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵要素探討

摘要：在數(shù)字化時(shí)代，信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新（信創(chuàng)） 是我國(guó)實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)與國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素。對(duì)于國(guó)有企業(yè)來講，通過信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室能夠形成信創(chuàng)技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)，助力企業(yè)突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，降低對(duì)國(guó)外產(chǎn)品和技術(shù)的依賴，同時(shí)也有利于企業(yè)培養(yǎng)信創(chuàng)人才隊(duì)伍。文章旨在探討信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重點(diǎn)，以期為其科學(xué)建設(shè)提供參考，從而提高國(guó)有企業(yè)在信息技術(shù)領(lǐng)域的自主可控能力。

關(guān)鍵詞：國(guó)有企業(yè)；信創(chuàng)；自主可控；信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：TP311" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）23-0107-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

信創(chuàng)，即信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新，旨在解決信息技術(shù)領(lǐng)域的本質(zhì)安全問題，具體來講是通過自主研發(fā)的方式，實(shí)現(xiàn)國(guó)家信息技術(shù)領(lǐng)域的自主可控[1]。近年來，我國(guó)高度重視信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)，先后出臺(tái)了一系列產(chǎn)業(yè)支持政策，提出了“2+8+N”安全可控體系，以推動(dòng)國(guó)產(chǎn)信息技術(shù)產(chǎn)品在黨政體系和包括金融、電信、交通等在內(nèi)的八大關(guān)鍵行業(yè)率先得到廣泛應(yīng)用。

國(guó)有企業(yè)在關(guān)鍵行業(yè)中一般占據(jù)著重要的主導(dǎo)地位，其信息技術(shù)體系的自主可控是國(guó)家科技自立自強(qiáng)的重要體現(xiàn)。自改革開放以來，雖然國(guó)有經(jīng)濟(jì)的比重大幅下降，但是總體規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，在軍工、電力、石油、交通、電信、煤炭等關(guān)系國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的重要領(lǐng)域占比達(dá)80%左右。由于大型國(guó)有企業(yè)通常擁有龐大復(fù)雜的信息系統(tǒng)架構(gòu)，因此通過規(guī)劃建設(shè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，搭建企業(yè)內(nèi)部的信創(chuàng)產(chǎn)品適配測(cè)試環(huán)境和人才培養(yǎng)平臺(tái)，可以幫助國(guó)有企業(yè)逐步擺脫對(duì)國(guó)外信息技術(shù)產(chǎn)品的依賴，同時(shí)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)整體創(chuàng)新能力的持續(xù)提升。

1 信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)背景和意義

進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但面臨西方國(guó)家在芯片、軟件等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的封鎖與打壓，信息安全風(fēng)險(xiǎn)凸顯。因此，中國(guó)大力推動(dòng)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，旨在實(shí)現(xiàn)IT底層架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)化，確保國(guó)家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的安全穩(wěn)定運(yùn)行。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)具有重要推動(dòng)作用[2]。根據(jù)艾媒咨詢的數(shù)據(jù)顯示，2023年我國(guó)信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為20 961.9億元，預(yù)計(jì)到2027年有望突破3.5萬億元。信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)不僅能帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，還能與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合，助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化轉(zhuǎn)型。

信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)高度重視生態(tài)構(gòu)建，國(guó)內(nèi)諸多廠商以技術(shù)優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新能力為信創(chuàng)生態(tài)注入動(dòng)力。在芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)已取得突破，如華為海思的麒麟芯片、中標(biāo)麒麟和統(tǒng)信UOS操作系統(tǒng)、達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫等。信創(chuàng)產(chǎn)品已在黨政、金融、電信等八大關(guān)鍵行業(yè)加速替換，其他行業(yè)也開始試點(diǎn)實(shí)施。

為響應(yīng)國(guó)家信創(chuàng)戰(zhàn)略，當(dāng)前部分國(guó)有企業(yè)建設(shè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，搭建適配測(cè)試環(huán)境，對(duì)國(guó)產(chǎn)軟硬件產(chǎn)品的兼容性、可靠性和安全性進(jìn)行全面測(cè)試，為信創(chuàng)改造提供產(chǎn)品選型依據(jù)[3]。信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室有助于識(shí)別業(yè)務(wù)系統(tǒng)改造中的難點(diǎn)，確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，并促進(jìn)信創(chuàng)人才的培養(yǎng)。

2 信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵要素

2.1 技術(shù)路線

信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)路線是指在CPU、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域所選擇的建設(shè)路徑和技術(shù)體系[4]。在建設(shè)過程中需綜合考慮各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，通過不斷測(cè)試、優(yōu)化、集成等工作，構(gòu)建完整、可靠且具有自主創(chuàng)新能力的信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室。信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)路線示意圖如圖1所示。

CPU作為ICT設(shè)備的運(yùn)算和控制核心，負(fù)責(zé)指令讀取、譯碼和執(zhí)行。目前國(guó)內(nèi)CPU產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，涌現(xiàn)出一批領(lǐng)軍企業(yè)。主流國(guó)產(chǎn)CPU有“海光”“申威”“飛騰”“龍芯”“鯤鵬”“兆芯”等六個(gè)品牌，六家廠商均進(jìn)入信創(chuàng)名錄，獲得工信部信創(chuàng)的認(rèn)可。指令集架構(gòu)涉及“X86”“Alpha”“ARM”“MIPS”四類，其中“兆芯”“海光”采用的是“X86”架構(gòu)，“飛騰”“鯤鵬”采用的是“ARM”架構(gòu)，“龍芯”采用的是“MIPS”架構(gòu)，“申威”采用的是“Alpha”架構(gòu)，各家廠商在不同程度上實(shí)現(xiàn)了指令系統(tǒng)自主設(shè)計(jì)、開放指令自主擴(kuò)展和長(zhǎng)期有效授權(quán)的技術(shù)能力[5]。

PC終端領(lǐng)域主要涉及筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)，CPU的性能要求不如服務(wù)器，目前主流終端產(chǎn)品的CPU優(yōu)劣勢(shì)分析如表1所示。結(jié)合CPU架構(gòu)、性能、生態(tài)等，在國(guó)產(chǎn)服務(wù)器領(lǐng)域，海光、鯤鵬、飛騰等技術(shù)路線表現(xiàn)出了較好的替代能力；在國(guó)產(chǎn)PC終端領(lǐng)域，兆芯、飛騰、海光、鯤鵬等技術(shù)路線占據(jù)了主流信創(chuàng)PC市場(chǎng)。

操作系統(tǒng)是信息系統(tǒng)核心，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)依托 Linux 研發(fā)，與 Windows 差距漸小，安全性更優(yōu)，支持國(guó)密算法等；國(guó)產(chǎn)移動(dòng)和嵌入式操作系統(tǒng)在技術(shù)改造等方面有突破。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理核心，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫發(fā)展良好，在多領(lǐng)域提供支撐，集中式多閉源，分布式開源閉源同步發(fā)展，部分通過安全測(cè)評(píng)。中間件是分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件，國(guó)產(chǎn)中間件廠商成長(zhǎng)快，產(chǎn)品體系完整，應(yīng)用于多行業(yè)。國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)設(shè)備用高性能國(guó)產(chǎn)芯片，兼容國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫；虛擬化軟件自主研發(fā)，掌握源碼，在性能等方面趕超國(guó)際，能整合資源構(gòu)建完善虛擬化生態(tài)。

2.2 建設(shè)模式

在建設(shè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，建設(shè)模式可選擇基于“雙規(guī)并行”或“非獨(dú)立環(huán)境”來建設(shè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室。信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式示意圖如圖2所示。

基于“雙規(guī)并行”的信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，將信創(chuàng)環(huán)境與 x86 環(huán)境完全物理隔離，搭建專門硬件測(cè)試環(huán)境，引入多種國(guó)產(chǎn)設(shè)備及軟件，擁有獨(dú)立機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)出口，安全性高、拓展性好，但前期投入大、建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高昂。

基于“非獨(dú)立環(huán)境”的信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，在現(xiàn)有 x86 環(huán)境劃出信創(chuàng)資源區(qū)，先小范圍試用信創(chuàng)產(chǎn)品再逐步擴(kuò)大。可復(fù)用現(xiàn)有機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)，用邊界防火墻隔離，前期投入小，能減輕資金壓力。不過，這種模式較難實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全隔離，還存在性能干擾、技術(shù)兼容受限、故障排查難等缺點(diǎn)。

表2為兩種信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比。在選擇建設(shè)模式時(shí)，國(guó)有企業(yè)可立足于自身戰(zhàn)略目標(biāo)、資金實(shí)力、業(yè)務(wù)需求和IT資源部署等因素審慎抉擇。大型企業(yè)著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)創(chuàng)新、追求產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)，基于“雙軌并行” 的建設(shè)模式或?yàn)槭走x；而資金有限、機(jī)房空間不足、側(cè)重漸進(jìn)式改造的企業(yè)，基于“非獨(dú)立環(huán)境” 的建設(shè)模式更加適合。

2.3 建設(shè)路徑

信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)路徑通常分階段進(jìn)行。

在初期階段建設(shè)的主要目標(biāo)是“試點(diǎn)先行”， 通常工作為采購信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)所必需的軟硬件資源，形成以信創(chuàng)改造為目標(biāo)的試驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)圍繞擬改造的辦公管理類系統(tǒng)進(jìn)行先行測(cè)試，并對(duì)數(shù)據(jù)庫、消息中間件、應(yīng)用中間件等核心技術(shù)支撐體系進(jìn)行適配驗(yàn)證。

在中期階段建設(shè)的主要目標(biāo)是“以點(diǎn)破面”，通常工作是擴(kuò)大初期階段信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)模，以保障信創(chuàng)技術(shù)在從測(cè)試到生產(chǎn)的過程能夠更加穩(wěn)定、高效和可靠地使用。

在遠(yuǎn)期階段建設(shè)的主要目標(biāo)是“全面推廣”，通常工作是將信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)對(duì)象擴(kuò)展到改造難度較大的核心系統(tǒng)，逐步形成全面替代、全面適配、全面改造的能力。國(guó)有企業(yè)可通過信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室，建立從實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)的循環(huán)機(jī)制，進(jìn)而探索出一套能夠經(jīng)受過實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)且符合自身實(shí)際情況的信創(chuàng)技術(shù)棧。

在適配改造流程方面，主要步驟包括基礎(chǔ)平臺(tái)、基礎(chǔ)軟件、成品軟件、自研應(yīng)用、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、性能調(diào)優(yōu)和預(yù)上線等流程。適配改造流程示意圖如圖3所示。

在基礎(chǔ)平臺(tái)適配階段，選擇滿足技術(shù)改造要求的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施，搭建提供服務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)。

在基礎(chǔ)軟件適配階段，完成操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等基礎(chǔ)軟件的選型，與基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行適配。

在成品軟件/自研應(yīng)用適配階段，完成外購成品軟件/自研應(yīng)用與基礎(chǔ)平臺(tái)、基礎(chǔ)軟件的適配。

在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)階段，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及測(cè)試。

在性能調(diào)優(yōu)階段，主要進(jìn)行硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用調(diào)優(yōu)，應(yīng)從底層向上優(yōu)化。

在預(yù)上線階段，當(dāng)信創(chuàng)系統(tǒng)已具備正式上線條件時(shí)，可進(jìn)行實(shí)際環(huán)境的試運(yùn)行。

3 信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

3.1 技術(shù)層面

在技術(shù)層面，信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在部分軟硬件產(chǎn)品兼容性差、性能不足、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范缺失等挑戰(zhàn)。

現(xiàn)階段，部分國(guó)產(chǎn)硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)之間的適配仍存在一定難點(diǎn)，不同信創(chuàng)廠商的產(chǎn)品在接口、協(xié)議等方面存在差異，導(dǎo)致集成難度較大。部分國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟硬件在性能上與國(guó)外成熟產(chǎn)品相比仍有一定差距，例如國(guó)產(chǎn)CPU與GPU相較于Intel和NVIDIA等國(guó)際知名廠商的產(chǎn)品，在主頻頻率、內(nèi)存技術(shù)和接口類型等方面仍存在差距，在進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、分析以及高并發(fā)業(yè)務(wù)的處理時(shí)，可能出現(xiàn)響應(yīng)速度較慢、處理效率較低等問題。由于信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍不夠完善和統(tǒng)一，導(dǎo)致在信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，對(duì)于產(chǎn)品選型、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、驗(yàn)收方式等依然缺乏明確的指導(dǎo)和依據(jù)，增加了信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性。

3.2 人才層面

在人才層面，信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在信創(chuàng)專業(yè)人才稀缺、人才培養(yǎng)難度較大等挑戰(zhàn)。

由于信創(chuàng)涉及多領(lǐng)域知識(shí)，國(guó)有企業(yè)在建設(shè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要既掌握國(guó)產(chǎn)軟硬件技術(shù)又熟悉業(yè)務(wù)需求的復(fù)合型人才，但是現(xiàn)階段這類專業(yè)人才數(shù)量有限。 一般來說，國(guó)有企業(yè)往往具備一套發(fā)展成熟的信息系統(tǒng)以及完備的管理體系，然而信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需要與現(xiàn)有信息系統(tǒng)進(jìn)行融合和對(duì)接，這涉及到數(shù)據(jù)遷移、業(yè)務(wù)流程調(diào)整等復(fù)雜工作，如果技術(shù)人員處理不當(dāng)可能會(huì)影響企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失。由于信創(chuàng)技術(shù)本身具有快速更新?lián)Q代的特點(diǎn)，因此國(guó)有企業(yè)培養(yǎng)信創(chuàng)人才需要投入大量的時(shí)間和資源，培養(yǎng)周期較長(zhǎng)。

3.3 資金層面

在資金層面，信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在建設(shè)成本高昂、經(jīng)濟(jì)效益難以快速兌現(xiàn)等挑戰(zhàn)。

信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要采購大量的國(guó)產(chǎn)軟硬件設(shè)備，但通常這些設(shè)備的定價(jià)比較高，而且在建設(shè)初期還需要投入資金進(jìn)行機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和環(huán)境改造等工程，面臨資金壓力較大。同時(shí)，由于信創(chuàng)技術(shù)在不斷發(fā)展，信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室需要持續(xù)投入資金進(jìn)行技術(shù)升級(jí)、設(shè)備更新、軟件迭代等，以保持其先進(jìn)性和適用性。在效益方面，信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成果往往需要一定時(shí)間才能體現(xiàn)出效益，在較短時(shí)間內(nèi)難以看到顯著的回報(bào)，這也可能影響決策層對(duì)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入的積極性。

4 結(jié)束語

信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)關(guān)乎國(guó)有企業(yè)信息安全和未來信創(chuàng)改造的重要工程。本文圍繞國(guó)有企業(yè)信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵要素展開探討，點(diǎn)明建設(shè)意義和重要性。信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)涵蓋多方面內(nèi)容，不同國(guó)有企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的技術(shù)路線、建設(shè)模式和建設(shè)路徑，同時(shí)在技術(shù)層面、人才層面和資金層面予以保障，通過持續(xù)創(chuàng)新與優(yōu)化，不斷完善符合自身需求與發(fā)展的信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室。展望未來，相信更多的信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室將在政策驅(qū)動(dòng)下加速技術(shù)創(chuàng)新，逐步突破“卡脖子”難題，實(shí)現(xiàn)更多技術(shù)自主可控，為國(guó)家信創(chuàng)戰(zhàn)略和國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供有力支撐。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】