“核芯”技术亟需自主掌控
2016/5/28 千人智库
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导读我国自主微处理器芯片面临着“兼容”与“可控”同时并举的现状，但如果不能完全自主可控，势必对国家信息安全构成巨大威胁。在芯片设计和研发上，我国决不能始终做他国技术的“追随者”。
作者：唐嘉 张乃千 张海波
来源：学习时报
长期以来，我国在微处理器芯片研发领域面临着知识产权、生态体系等诸多问题。尤其是近年来依托ARM构架技术授权，不少国产芯片直接贴上“自主可控”标签，以“安全可信”为由向涉及国家安全的诸多行业渗透。这种自主可控芯片，依然存在知识产权、研发实力、生态体系和利润效益等受制于人的巨大隐患，应当引起高度警惕。
日前，国产芯片飞腾FT-1500A系列处理器得到人们的广泛关注，将在政府办公和金融、税务等方面得到广泛应用。随着信息技术的飞速发展，信息产业基础性产品直接关系国家信息安全，自主可控的重要性不言而喻。
阵痛隐隐，核心科技尚缺失
在信息时代，一旦发生信息泄露，将造成难以估量的损失。2013年“棱镜门”事件发生后，芯片、操作系统等核心软硬件的自主可控能力再次得到人们的广泛关注。长期以来，我国在微处理器芯片领域受制于人，核心技术缺失，与西方技术强国有较大差距，不少信息技术产品“心脏”之疾“阵痛隐隐”。
知识产权缺失。当前，以美国为首的西方国家在微处理器芯片领域牢牢掌握技术和专利优势。目前市场上x86、ARM、MIPS和POWER四种主流芯片构架，都被外国公司通过专利保护严格控制。除了少数公司外，国产微处理器芯片核心构架尚不能完全自主，好比盖房子用的却是借来的“图纸”。目前ARM公司授权我国的芯片技术并非永久性授权，具有限制性和期限性。国内公司购买的授权，大多不具备自主扩展的指令集，只能在制定好的“游戏规则”中开展设计，更加限制了国产芯片的技术进步和发展。
安全隐患无穷。“棱镜门”事件暴露了美国等西方国家依托高科技产品对其他国家的情报收集工作。在微处理器芯片领域，只有走独立自主发展的道路，才能确保安全可控。国内的ARM构架芯片设计厂商在芯片性能、功耗和安全性上完全不具备话语权。国内公司普遍购买的ARM构架，工艺核心技术还依赖境外提供，大部分核心模块都不可修改。在这种情况下，芯片本身存在的安全和后门问题将难以得到解决，更增加了安全隐忧。
利润受制于人。近年来，由于缺乏自主知识产权、市场竞争激烈，国产芯片虽在国家层面得到了政策和资金支持，但利润受制于人。由于技术上的优势，ARM公司牢牢控制着技术授权的定价权。国内公司购买ARM指令集授权，成本高昂，一旦指令集到期或是更新必须重新购买。此外，每生产一枚芯片，国内公司还要向国外缴纳专利费用。
供血不足，微芯片聚焦国力
在自主可控领域，我们要充分认清“开放授权”与完全自主知识产权的区别，警惕某些拿来主义的“障眼法”。尤其是近几年，国外芯片设计企业采取类似“开放授权”手段，通过技术授权和合资策略加快本土化建设。长期以来，我国在市场拓展、人才储备、技术积累、资金投入等诸多领域存在“供血不足”的严峻问题。把脉宿疾寻找病原，才是解决自主可控芯片发展的一剂“良方”。
专业支持力不足。微处理器芯片和操作系统是信息技术领域的两大复杂性系统工程。目前我国在芯片设计领域的技术储备不足和人才短缺情况较为严重。我国每年出货芯片超过10亿片，但国内自主设计的却为数不多。即使是在获得了ARM公司的技术构架后，我国仍没有完全吃透芯片设计的全部技术，只是在构架的部分可配置开发模块上做些“修修补补”的工作。加大专业支持力度，吸引更多经验丰富的工程人员开展自主可控芯片研发，成为当务之急。
联合挤压成常态。为限制我国自主知识产权的微处理器芯片研发，国外公司“软硬兼施”。一方面，国外公司对高端技术采取严格保密。ARM公司提供的芯片构架，不但价格昂贵、授权期限短，而且被严格限定使用范围。另一方面，为冲击本土企业芯片市场，扼杀国产自主可控芯片，国外厂商释放出多个“糖衣炮弹”。IBM公司在中国成立“POWER技术产业生态联盟”，高通、英特尔公司也相继宣布在国内建立研发基地，对本土企业造成巨大冲击。
体系建设任务重。生态体系才是微处理器芯片竞争的“选票”。国产芯片起步晚，在工艺和技术性能上存在一定劣势，整个行业体系发展还面临诸多障碍。国外主流微处理器芯片经过几十年的发展，已经建立了成熟的生态体系。而国产软件行业和信息厂商对自主芯片配合失误，更加限制了国产芯片的推广发展之路。
牵线搭桥，精雕细琢出精品
在信息产业领域，俄罗斯与我国有着相似的国情。经过快速技术消化吸收，目前俄罗斯已独立研发出“厄尔布鲁士”(Elbrus)微处理器芯片，并配套开发了相关操作系统和应用软件。他山之石可以攻玉。治愈信息产业的“芯脏病”，仍需我们从国家层面牵线搭桥，对自主可控芯片精雕细琢出精品。
可以充分借鉴吸收。学习国外技术成果，迅速提升自主设计和研发实力，不失为提高芯片自主可控的“捷径”。高通公司就是在获得ARM构架许可后，研发定义新指令集，加以知识产权保护，逐步摆脱了对ARM构架的依赖。近年来，国外主流微处理器芯片厂商纷纷加紧高价值专利收储和专利产出，我国可充分利用这一机遇，通过国家层面建立专门的专利运营与收储机构，对核心技术予以收购吸收，增强我国芯片产业的风险防控能力和谈判话语权。
要学会借力打力。信息产业领域市场竞争激烈，国外公司形成的“芯片技术联盟”并非牢不可破。除单纯依靠ARM构架外，我们还可以充分利用MIPS和POWER构架，争取可持续授权，在短时间内提升芯片研发和设计实力。近年来，IBM公司为了抗衡英特尔X86构架在CPU市场上的垄断地位，正逐步提升POWER构架的开放程度。短时间内我国利用POWER构架开展微处理器芯片自主设计，不存在知识产权壁垒，可有效提升我国自主可控芯片的整体性能。
当然不可操之过急。“冰冻三尺，非一日之寒。”龙芯在获得了MIPS公司永久授权后，经过长期自主扩展指令集和软件系统配套建设，才逐步形成具有自主话语权的生态体系。提升国产芯片独立、安全、可控的技术实力，是一项长期而艰苦的斗争，必须做好充分准备。我们应当加快专利许可与反垄断制度的研究，避免国外芯片厂商利用过期专利再包装、公知技术专利化建立起“技术恐吓”。在技术层面上我们要集思广益，拿出完整的体系解决方案以吸引开发者，培育自主可控芯片的产业生态。
完全自主可控是关键。我国自主微处理器芯片面临着“兼容”与“可控”同时并举的现状，但如果不能完全自主可控，势必对国家信息安全构成巨大威胁。在芯片设计和研发上，我国决不能始终做他国技术的“追随者”，要加速形成芯片生态体系的持续改进、螺旋上升的研发态势，着力将投资集中在自主可控芯片的产业化以及工艺设备的自主化升级方面。我们必须以应用需求为牵引，以市场选择为导向，通过软硬件领域整体优化，精雕细琢，逐步建立具有我国国情的自主可控微处理器芯片体系。
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