觀學院2019年倪光南演講：網信領域的國產化很可能“先進替代落後”
在網信領域，國產自主可控替代是要追求用先進替代落後。這樣的例子有很多，比如我國的北斗導航系統替代GPS，國產桌面系統替代Wintel，國產超級數據庫替代“IOE”……
——倪光南
2019年2月23日，中國工程院院士倪光南在觀學院做“中國網信領域的創新機遇”主題演講，圍繞着國產化能不能替代GPS、Wintel、IOE等話題，倪光南表示，中國網信領域的未來很可能實現“國產替代進口”，且是“先進替代落後”。
以下為觀學院整理的演講全文。
各位嘉賓上午好。我今天的主講題目是“中國網信領域的創新機遇”。
今天主要講三個方面，第一，新一代信息技術；第二，國產自主可控替代；第三，開源軟件/芯片。
第一部分，目前在世界上，中國應該是最重視人工智能、大數據這些信息技術的國家。最近特朗普也開始學我們，要重視人工智能。我們國家看到了新一代信息技術的發展帶來的良好機遇，所以會制定下一代人工智能的規劃，大數據戰略等。還有，全世界中國在5G方面的部署，應該是最前的，做的最多的，這部分大家都有所瞭解，我就不多講了。
國產自主可控替代產品的意義
國產自主可控替代這個名詞是從哪來的？習總書記在關於網信工作的系列講話中，不止一次地強調過“要加快推進國產自制控替代計劃，構建安全可控的信息技術體系”。在座各位不一定是搞網信工作的，所以我得解釋一下，“網信”就是網絡安全和信息化，這個詞我也不知道要怎麼翻譯，這應該是習總書記的一個創新。
在全世界範圍內，“信息化”這個詞大家都熟，也有“網絡安全”這個提法，但是首先把二者結合在一起的是中國。習總書記在十八屆二中全會成立了網絡安全和信息化領導小組，他親自擔任組長，現在叫網絡安全信息化委員會。
按照習總書記關於網絡安全和信息化方面的系列講話，他把這兩方面作為一個整體，稱之為“一體之兩翼、驅動之雙輪”，同步發展。所以按照這個思想，我們國家是一個機構管理網絡安全和信息化，最高組織就是習總書記領導的網絡安全信息化委員會，下面各個地方有相應的網信辦機構開展具體工作。其中對網絡安全信息化的重要指示，我們就叫網信工作講話。
在傳統消費領域，比如説我們買汽車，可以買到國產的，也可以買到進口的。國產汽車做出來就能進到市場，有時候是因為它做得好看，然而有時候它做得不那麼好看，但是很便宜或者很皮實，或者有一些特殊功能。總的來説，國產產品進入市場，還是主要依靠性價比。
但是網信工作不一樣，有時候講性價價比沒用。我給大家舉個例子，在座的各位有很多用的是國產手機，從操作系統來講，這類手機叫安卓手機，而安卓系統是美國谷歌公司搞的。另外有些人喜歡用貴一點的蘋果手機，因為它出來的時間比較早，設計也很漂亮。不光是中國，全世界幾十億不到一百億部的手機也無外乎這兩大類。還有第三類嗎？基本上看不見。
微軟公司在電腦領域很有名氣，大家都用windows操作系統，但是它換到手機就不靈了，因為市場上沒人用。
在座的各位都有很多生活經驗，你們能舉出哪個領域裏產品很多，卻只有兩種類型嗎？
我們的手機產品那麼多，但是就兩家能夠壟斷，這個壟斷性不是我們一般產品能夠達到的。這就是網信領域的特點，所以在網信領域，國產能夠佔得住，講性價比最高沒用，因為在被壟斷情況下，性價比看不出來了。
國產產品要想進入市場，如果不打破壟斷，根本看不見，性價比再好也沒用。所以習總書記提出要做國產自主可控替代，就是國產的自主可控的產品進入市場要有替代能力，替代誰呢？替代壟斷的外國產品。這是我們當前所處的歷史階段，就是要從跟跑、並跑進一步到領跑階段。
在今後相當長的時間裏，中國的網信領域會有一種新常態，就是國產的自主創新的軟件、硬件要替代目前處於壟斷地位的外國產品。這個替代過程短則三五年，也有可能十多年，甚至幾十年。但是我們必須堅持這麼做，因為中興事件的例子説明，如果不是自主可控的產品，我們的產業人家可能在一天之內就被搞癱瘓掉。
那麼國產自主可控替代現在有人在做嗎？在做，最好的例子就是北斗衞星導航系統。
在信息社會我們都離不開衞星導航系統，它已經融入到了很多業務之中，像手機上的地圖導航，天氣預報的城市定位等。現在很多人都在做衞星導航，但是人們用的最多的就是GPS，這是美國率先在全世界推出來的一個系統，也很先進。
各個國家都認識到衞星導航系統很重要，用美國人的系統不太好。後來，歐洲搞了一個伽利略系統，俄羅斯搞了一個格洛納斯系統。
美國把GPS開放給大家用，也是把指標降低了的，精度為十米左右，定位誤差在十米左右。而美國自己用的精度不到一米，軍用的可能更高。
我們的領導人很早就做了決策要做自己的導航，因為這個系統太重要了。過去我們發射導彈也用GPS定位，結果發現在演習中不靈了，因為人家開放給你，可以開也可以關，他知道你在演習就把信號關掉，結果我們的導彈就不知道打到哪兒去了，甚至可能給你錯誤信息，那你都不知道實際上打了誰。
經過這些教訓以後，我們就做出了北斗衞星導航系統，做到現在已經20年左右，很成功。現在北斗已經可以替代GPS。
我們現在的手機定位信息，有可能用GPS，也有可能用北斗，但是今後肯定基本上都用北斗。再有在自動駕駛、無人駕駛領域，北斗一定是首選，為什麼？因為它對精度要求很高。我們的北斗系統目前好的能夠達到釐米的精度，差一點的也能達到分米精度。這個精度從十米變到一米之內，再變到分米、釐米，你想想這是多大的提高。
自動駕駛、無人駕駛這種技術能夠推廣，必須依靠北斗，靠不了GPS，因為GPS可能會把信號關掉或者給你錯誤的信號。現在我們國家正在大力推廣用北斗做導航定位，在這種系統支持下，我相信不久以後，我們就可以把自動駕駛、無人駕駛技術真正推向實際應用。
我剛才提過的歐洲的伽利略系統、俄羅斯的格洛納斯系統都不如我們的北斗系統。我們預定在2020年，可能提前向全世界開放我們的北斗的應用。北斗的例子説明國產自主可控的技術和產品是有可能替代現在處於壟斷地位的進口技術和產品。
國產自主可控替代的嘗試
下面我再簡單給大家講一些正在進行的一些國產自主可控替代的嘗試。這些替代正在進行，我們希望快點幾年，慢點一二十年能夠達到效果，最終能夠把一些重要領域的一些核心技術用國產的替代掉。
這種替代不僅是出於安全的需要，也有性價比方面的需要。現在我們發現只要是國產能夠做出來的產品，一般來講性價比在世界上都是很好的。像平衡車，美國人做出來十多萬一個，我們北航出來的一些人開公司，做出來的產品只有幾千塊錢，小孩就拿着在小區裏玩，變成玩具了，這是中國人的能力。
國產的桌面計算機體系對Wintel體系的替代
Wintel這個詞是由兩部分組成的，微軟的Windows和Intel架構CPU。基本上全世界的電腦，台式的、一體機、筆記本電腦都是Wintel一統天下，佔全世界電腦份額的90%以上，在中國大概是95%以上，可見網信產品的壟斷情況非常強。
我們的任務就是用國產的機器替代它。其實，像這麼複雜的操作系統和CPU都是有後門的，什麼叫後門？就是廠商可以通過一些你不知道的途徑來控制你，取得你的信息。
因為那麼複雜的技術，他自己要經過很多測試、診斷，在你電腦工作的時候，人家要知道你用的是不是正版，還要告訴你什麼時候升級等。所以他們必然有一些用户不知道的途徑來控制計算機，從安全的角度來講，這當然是很大的問題。此外，價格也很貴，所以我們希望用國產的機器來替代它。
那麼，我們用什麼來替代Wintel？就是用國產Linux操作系統加上3種國產CPU（申威/飛騰/龍芯）組成我們自己的體系。目前，我們一些重要的部門已經首先開啓了這個替代過程。我們希望若干年以後，在座的各位也能用上國產架構的電腦，這個過程需要一點時間，但是我們必須做，因為這牽涉到中國的計算機安全，也牽涉到整個產業的發展。
工信部作為主管部門會對國產替代產品進行評估。網信領域國產軟硬件的發展過程一般要經歷“不可用”——“可用”——“好用”三個階段。
十多年前，我們做出來的國產電腦一開始還是“不可用”階段，開機太慢，等你喝杯咖啡、泡杯茶還沒開起來。但是現在我們已經過了“可用”階段，並且向“好用”發展。現在我們的國產水平比國外的Wintel還差一點，但是差的不那麼多了。
舉個例子，這是我國航天科工集團他們工作所用的一個網，叫商密網，它採取雲服務模式，其數據中心和終端全部基本實現國產化。這個網它有很多指標，比如登陸、打開文件、查詢文件等每一個動作按照有關方面要求都應該在兩秒之內完成，目前我們測試結果基本上都是一秒之內。這些成績給了我們很大的信心。
像Wintel統治世界應該有25年以上的歷史了，我們相信不久國產電腦能夠逐步打破這種壟斷。
高端數據庫服務器對“IOE”的替代
在大數據時代、雲計算時代，計算能力主要靠的是數據中心。包括中國在內的大量重要的數據中心都由“IOE”這三家外國公司提供：IBM、Oracle、EMC。比如説各大銀行、金融系統的裝備、硬件、軟件都是它們提供的，這些數據也是靠它們來運作加工，這就存在很大的安全問題，而且它還很貴。
為什麼非要用它們呢？因為對於銀行來説，任何一筆交易都是不能出錯的，所以對數據中心的要求非常高。不僅中國，全世界重要的銀行系統、金融系統、能源系統、通信系統以及一些政府部門的一些重大的數據中心也都是這三家公司的產品。
做這個替代很難，很多人説做不了。我們把國產的數據庫服務器和國外的做了一個比較，詳細的我就不多講了，不妨直接看最後的測試結果。
圖中有不同檔次的服務器，紅色是國產的，藍色是進口的。從性能指標上看，哪個好？很多人都沒想到，居然是國產的要好，每個檔次都強一點。這是去年的測試結果，用的是國際上對數據庫服務器性能評估的一套標準。
自主可控網絡通信協議對傳統網絡技術的替代
互聯網非常重要，也已經跟我們的經濟生活緊密融合在一起了。從美國人發明互聯網到現在應該有50年的歷史了，它以後又會如何發展呢？大家知道5G現在很火，等5G來了帶寬會特別寬，到時候高清圖像、虛擬現實等各種各樣的新需求都會出來，這對我們網絡的要求就很高。
我相信隨着5G的發展，網絡的帶寬還會不斷提高，互聯網相當於視頻信息傳輸的一個主幹道，網絡必須滿足高清晰的、高質量的視頻傳輸要求。當然還有安全的要求，比如説網絡攻擊，這些大家都能體會到。
那麼能不能解決這些網絡新要求？在這方面我們國產技術怎麼樣？很高興看到我們中國人有自己的網絡——視聯網。它可以保證高清視頻無障礙傳輸，以及實時控制幾千公里之外的高清攝像頭，而且沒有任何延遲，也能夠通過這項技術開遠程視頻會議等等。
國產工控實時操作系統SylixOS對VxWorks的替代
現在各地正在積極推行物聯網和工業互聯網，就是把過去分散的工廠的製造通過網絡連在一起，做到人互聯、物互聯，最後萬物互聯。舉個例子，一個產品製造可能不是一家工廠做的，而是連在網上的很多工廠一起製造。包括一些公司如果遠程發現它的產品有問題，發生了故障，都能及時進行修理或者更換部件。所以工業互聯網、物聯網對工業控制有很大的要求。
單台機牀叫數控機牀，如果和很多機器人、智能控制加在一起，那麼這個智能工廠就和過去完全不一樣，其中一項核心技術就是實時操作系統，這在工業控制智能製造領域非常重要。
在這方面，大家用美國的VxWorks系統比較多。但是因為沒有控制權，很容易出現安全問題。一旦出現安全問題，危害性會很大。
我可以舉幾個例子。一是伊朗，它要發展自己的核產業，買了很多離心機來分離核原料。這個離心機很好，但是有人用震網病毒入侵以後，這些系統就管不住了，離心機是高速旋轉的，一旦失控超速，離心機垮了。
還有一個例子，前幾年烏克蘭停電，不是因為它的電廠有問題，而是控制系統被病毒攻擊以後失控了，結果整個電網癱瘓了，這對整個烏克蘭都造成了很大的影響。
所以為了解決這些安全隱患，我們希望用國產自主可控的操作系統，好在目前我們已經有國產的可以替代了。那麼怎麼看到底是不是國產的呢？你説這個系統是自己寫的，也有可能是抄來的。我們從全世界收集了很多代碼，我們可以通過掃描你的代碼來進行分辨，目前國產SylixOS系統的代碼基本上都是自主開發的。
以上這些例子説明，習總書記要求推進國產自主可控的替代計劃是我們建設網絡強國必由之路。如果不強調國產替代，我們就不可能把壟斷市場的外國的產品拿掉，國產進入市場就是不可能的。
我們要通過一定的替代計劃，逐步加強我們國產技術和產品的地位。北斗的例子已經表明我們目前已經可以做得相當好，還有其他一些替代也正在逐步推進。這裏我要強調一下，不是像有些人説的國產自主可控替代是落後替代先進，總的來説應該是先進替代落後。
我還要講一下為什麼要自主可控？自主可控是習總書記關於網信工作的一個很重要的指示，他講道沒有網絡安全就沒有國家安全，其中也講到自主可控替代。網絡安全有它的特殊性，除了傳統安全的要求，還有一個可控的要求。可控性是個新概念，像黑客控制、網絡攻擊造成的問題就屬於這個範圍的。
那麼如果有人説我這個產品是可控的，你會相信嗎？得有一些標準。中興事件以後，我們有關方面就開始提倡加進自主可控的標準，要有專門機構去評估。
華為很重視自主可控，早在2012年，華為創始人任正非就“已沒有生態空間，為何還做終端操作系統”時説，應儘量使用國外的好東西，包括高端芯片和操作系統，但要有戰略備份。企業要向華為學習，必要時要有備份系統頂上去。儘量減少或避免出現中興事件。
開源芯片
芯片非常重要，相當於信息產品的心臟，而操作系統是靈魂，一個軟件一個硬件都是關鍵的核心技術。經驗告訴我們，這些關鍵的核心技術是要不來討不來買不來的，所以這些技術我們一定要掌握。
現在為了加速芯片事業的創新，我們對開源芯片這個新的潮流也很重視，三個月前，我們在烏鎮的第五屆世界互聯網大會上，成立了一個聯盟——中國開放指令生態（RISC-V）。這個聯盟就是要推廣開源芯片。
大家都知道開源軟件，軟件用開源的形式取得了很大的成功。現在互聯網服務商基本上都是基於開源軟件這個平台，像Linux的操作系統平台、BAT。
開源芯片也會帶來這樣的好處。剛才我提過我們國產的三種芯片，但是在世界市場上的CPU中央處理器這種高端芯片，能夠站得住的就兩大類：Intel架構（x86）CPU和ARM架構CPU。它們的芯片很好，性能很強，生態比較成熟。我們中國有很多公司都在用，華為的海思芯片，還有高通芯片都是這類架構。
但是它有什麼缺點？要錢。如果要向它們夠買知識產權，這裏面有不同等級，終身使用的架構授權大概幾個億，像華為出資大概就有幾個億，稍微小一點的公司可能會花幾百萬買到一個黑盒子，就是它給你做好了，你可以用，但內部不告訴你，你也不能修改。
我們國家提倡大眾創新，萬眾創業，那麼大量中小企業和創新團隊能用得起嗎？對不起，還沒有資格，太貴了。一般公司花幾百萬，幾十個人，大概幾年能做一個芯片。但我們雙創企業以中小為主，而且公司創新主要靠軟件。
我們希望中國將來能用到開源的芯片，幾個人，免費下載一些代碼，幾個月就能做出一個芯片，基本不太花錢。我們希望通過開源軟件、開源芯片，可以兩條腿走路，應用創新和軟件創新一起來做。
我們中國的科技人員世界最多，人才資源世界第一，市場應用世界第一，再加上我們希望通過RISC-V把開源芯片這種技術資源更好推廣出去，利用這些優勢，我們能把芯片事業更好地發展起來。將來這類架構芯片和x86、ARM，在全世界是不是也可能成為三駕馬車？三分天下有其一也是我們所願意看到的局面。
最後，今天希望給大家傳達的信息是，在網信領域我們要通過創新，爭取使中國能夠實現從跟跑到並跑，再到領跑的發展，最終目標實現網絡強國，這是我們和在座各位在這個領域共同的責任。謝謝大家！
更多講座，請關注“觀學院”微信公眾號