观学院2019年倪光南演讲：网信领域的国产化很可能“先进替代落后”
在网信领域，国产自主可控替代是要追求用先进替代落后。这样的例子有很多，比如我国的北斗导航系统替代GPS，国产桌面系统替代Wintel，国产超级数据库替代“IOE”……
——倪光南
2019年2月23日，中国工程院院士倪光南在观学院做“中国网信领域的创新机遇”主题演讲，围绕着国产化能不能替代GPS、Wintel、IOE等话题，倪光南表示，中国网信领域的未来很可能实现“国产替代进口”，且是“先进替代落后”。
以下为观学院整理的演讲全文。
各位嘉宾上午好。我今天的主讲题目是“中国网信领域的创新机遇”。
今天主要讲三个方面，第一，新一代信息技术；第二，国产自主可控替代；第三，开源软件/芯片。
第一部分，目前在世界上，中国应该是最重视人工智能、大数据这些信息技术的国家。最近特朗普也开始学我们，要重视人工智能。我们国家看到了新一代信息技术的发展带来的良好机遇，所以会制定下一代人工智能的规划，大数据战略等。还有，全世界中国在5G方面的部署，应该是最前的，做的最多的，这部分大家都有所了解，我就不多讲了。
国产自主可控替代产品的意义
国产自主可控替代这个名词是从哪来的？习总书记在关于网信工作的系列讲话中，不止一次地强调过“要加快推进国产自制控替代计划，构建安全可控的信息技术体系”。在座各位不一定是搞网信工作的，所以我得解释一下，“网信”就是网络安全和信息化，这个词我也不知道要怎么翻译，这应该是习总书记的一个创新。
在全世界范围内，“信息化”这个词大家都熟，也有“网络安全”这个提法，但是首先把二者结合在一起的是中国。习总书记在十八届二中全会成立了网络安全和信息化领导小组，他亲自担任组长，现在叫网络安全信息化委员会。
按照习总书记关于网络安全和信息化方面的系列讲话，他把这两方面作为一个整体，称之为“一体之两翼、驱动之双轮”，同步发展。所以按照这个思想，我们国家是一个机构管理网络安全和信息化，最高组织就是习总书记领导的网络安全信息化委员会，下面各个地方有相应的网信办机构开展具体工作。其中对网络安全信息化的重要指示，我们就叫网信工作讲话。
在传统消费领域，比如说我们买汽车，可以买到国产的，也可以买到进口的。国产汽车做出来就能进到市场，有时候是因为它做得好看，然而有时候它做得不那么好看，但是很便宜或者很皮实，或者有一些特殊功能。总的来说，国产产品进入市场，还是主要依靠性价比。
但是网信工作不一样，有时候讲性价价比没用。我给大家举个例子，在座的各位有很多用的是国产手机，从操作系统来讲，这类手机叫安卓手机，而安卓系统是美国谷歌公司搞的。另外有些人喜欢用贵一点的苹果手机，因为它出来的时间比较早，设计也很漂亮。不光是中国，全世界几十亿不到一百亿部的手机也无外乎这两大类。还有第三类吗？基本上看不见。
微软公司在电脑领域很有名气，大家都用windows操作系统，但是它换到手机就不灵了，因为市场上没人用。
在座的各位都有很多生活经验，你们能举出哪个领域里产品很多，却只有两种类型吗？
我们的手机产品那么多，但是就两家能够垄断，这个垄断性不是我们一般产品能够达到的。这就是网信领域的特点，所以在网信领域，国产能够占得住，讲性价比最高没用，因为在被垄断情况下，性价比看不出来了。
国产产品要想进入市场，如果不打破垄断，根本看不见，性价比再好也没用。所以习总书记提出要做国产自主可控替代，就是国产的自主可控的产品进入市场要有替代能力，替代谁呢？替代垄断的外国产品。这是我们当前所处的历史阶段，就是要从跟跑、并跑进一步到领跑阶段。
在今后相当长的时间里，中国的网信领域会有一种新常态，就是国产的自主创新的软件、硬件要替代目前处于垄断地位的外国产品。这个替代过程短则三五年，也有可能十多年，甚至几十年。但是我们必须坚持这么做，因为中兴事件的例子说明，如果不是自主可控的产品，我们的产业人家可能在一天之内就被搞瘫痪掉。
那么国产自主可控替代现在有人在做吗？在做，最好的例子就是北斗卫星导航系统。
在信息社会我们都离不开卫星导航系统，它已经融入到了很多业务之中，像手机上的地图导航，天气预报的城市定位等。现在很多人都在做卫星导航，但是人们用的最多的就是GPS，这是美国率先在全世界推出来的一个系统，也很先进。
各个国家都认识到卫星导航系统很重要，用美国人的系统不太好。后来，欧洲搞了一个伽利略系统，俄罗斯搞了一个格洛纳斯系统。
美国把GPS开放给大家用，也是把指标降低了的，精度为十米左右，定位误差在十米左右。而美国自己用的精度不到一米，军用的可能更高。
我们的领导人很早就做了决策要做自己的导航，因为这个系统太重要了。过去我们发射导弹也用GPS定位，结果发现在演习中不灵了，因为人家开放给你，可以开也可以关，他知道你在演习就把信号关掉，结果我们的导弹就不知道打到哪儿去了，甚至可能给你错误信息，那你都不知道实际上打了谁。
经过这些教训以后，我们就做出了北斗卫星导航系统，做到现在已经20年左右，很成功。现在北斗已经可以替代GPS。
我们现在的手机定位信息，有可能用GPS，也有可能用北斗，但是今后肯定基本上都用北斗。再有在自动驾驶、无人驾驶领域，北斗一定是首选，为什么？因为它对精度要求很高。我们的北斗系统目前好的能够达到厘米的精度，差一点的也能达到分米精度。这个精度从十米变到一米之内，再变到分米、厘米，你想想这是多大的提高。
自动驾驶、无人驾驶这种技术能够推广，必须依靠北斗，靠不了GPS，因为GPS可能会把信号关掉或者给你错误的信号。现在我们国家正在大力推广用北斗做导航定位，在这种系统支持下，我相信不久以后，我们就可以把自动驾驶、无人驾驶技术真正推向实际应用。
我刚才提过的欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统都不如我们的北斗系统。我们预定在2020年，可能提前向全世界开放我们的北斗的应用。北斗的例子说明国产自主可控的技术和产品是有可能替代现在处于垄断地位的进口技术和产品。
国产自主可控替代的尝试
下面我再简单给大家讲一些正在进行的一些国产自主可控替代的尝试。这些替代正在进行，我们希望快点几年，慢点一二十年能够达到效果，最终能够把一些重要领域的一些核心技术用国产的替代掉。
这种替代不仅是出于安全的需要，也有性价比方面的需要。现在我们发现只要是国产能够做出来的产品，一般来讲性价比在世界上都是很好的。像平衡车，美国人做出来十多万一个，我们北航出来的一些人开公司，做出来的产品只有几千块钱，小孩就拿着在小区里玩，变成玩具了，这是中国人的能力。
国产的桌面计算机体系对Wintel体系的替代
Wintel这个词是由两部分组成的，微软的Windows和Intel架构CPU。基本上全世界的电脑，台式的、一体机、笔记本电脑都是Wintel一统天下，占全世界电脑份额的90%以上，在中国大概是95%以上，可见网信产品的垄断情况非常强。
我们的任务就是用国产的机器替代它。其实，像这么复杂的操作系统和CPU都是有后门的，什么叫后门？就是厂商可以通过一些你不知道的途径来控制你，取得你的信息。
因为那么复杂的技术，他自己要经过很多测试、诊断，在你电脑工作的时候，人家要知道你用的是不是正版，还要告诉你什么时候升级等。所以他们必然有一些用户不知道的途径来控制计算机，从安全的角度来讲，这当然是很大的问题。此外，价格也很贵，所以我们希望用国产的机器来替代它。
那么，我们用什么来替代Wintel？就是用国产Linux操作系统加上3种国产CPU（申威/飞腾/龙芯）组成我们自己的体系。目前，我们一些重要的部门已经首先开启了这个替代过程。我们希望若干年以后，在座的各位也能用上国产架构的电脑，这个过程需要一点时间，但是我们必须做，因为这牵涉到中国的计算机安全，也牵涉到整个产业的发展。
工信部作为主管部门会对国产替代产品进行评估。网信领域国产软硬件的发展过程一般要经历“不可用”——“可用”——“好用”三个阶段。
十多年前，我们做出来的国产电脑一开始还是“不可用”阶段，开机太慢，等你喝杯咖啡、泡杯茶还没开起来。但是现在我们已经过了“可用”阶段，并且向“好用”发展。现在我们的国产水平比国外的Wintel还差一点，但是差的不那么多了。
举个例子，这是我国航天科工集团他们工作所用的一个网，叫商密网，它采取云服务模式，其数据中心和终端全部基本实现国产化。这个网它有很多指标，比如登陆、打开文件、查询文件等每一个动作按照有关方面要求都应该在两秒之内完成，目前我们测试结果基本上都是一秒之内。这些成绩给了我们很大的信心。
像Wintel统治世界应该有25年以上的历史了，我们相信不久国产电脑能够逐步打破这种垄断。
高端数据库服务器对“IOE”的替代
在大数据时代、云计算时代，计算能力主要靠的是数据中心。包括中国在内的大量重要的数据中心都由“IOE”这三家外国公司提供：IBM、Oracle、EMC。比如说各大银行、金融系统的装备、硬件、软件都是它们提供的，这些数据也是靠它们来运作加工，这就存在很大的安全问题，而且它还很贵。
为什么非要用它们呢？因为对于银行来说，任何一笔交易都是不能出错的，所以对数据中心的要求非常高。不仅中国，全世界重要的银行系统、金融系统、能源系统、通信系统以及一些政府部门的一些重大的数据中心也都是这三家公司的产品。
做这个替代很难，很多人说做不了。我们把国产的数据库服务器和国外的做了一个比较，详细的我就不多讲了，不妨直接看最后的测试结果。
图中有不同档次的服务器，红色是国产的，蓝色是进口的。从性能指标上看，哪个好？很多人都没想到，居然是国产的要好，每个档次都强一点。这是去年的测试结果，用的是国际上对数据库服务器性能评估的一套标准。
自主可控网络通信协议对传统网络技术的替代
互联网非常重要，也已经跟我们的经济生活紧密融合在一起了。从美国人发明互联网到现在应该有50年的历史了，它以后又会如何发展呢？大家知道5G现在很火，等5G来了带宽会特别宽，到时候高清图像、虚拟现实等各种各样的新需求都会出来，这对我们网络的要求就很高。
我相信随着5G的发展，网络的带宽还会不断提高，互联网相当于视频信息传输的一个主干道，网络必须满足高清晰的、高质量的视频传输要求。当然还有安全的要求，比如说网络攻击，这些大家都能体会到。
那么能不能解决这些网络新要求？在这方面我们国产技术怎么样？很高兴看到我们中国人有自己的网络——视联网。它可以保证高清视频无障碍传输，以及实时控制几千公里之外的高清摄像头，而且没有任何延迟，也能够通过这项技术开远程视频会议等等。
国产工控实时操作系统SylixOS对VxWorks的替代
现在各地正在积极推行物联网和工业互联网，就是把过去分散的工厂的制造通过网络连在一起，做到人互联、物互联，最后万物互联。举个例子，一个产品制造可能不是一家工厂做的，而是连在网上的很多工厂一起制造。包括一些公司如果远程发现它的产品有问题，发生了故障，都能及时进行修理或者更换部件。所以工业互联网、物联网对工业控制有很大的要求。
单台机床叫数控机床，如果和很多机器人、智能控制加在一起，那么这个智能工厂就和过去完全不一样，其中一项核心技术就是实时操作系统，这在工业控制智能制造领域非常重要。
在这方面，大家用美国的VxWorks系统比较多。但是因为没有控制权，很容易出现安全问题。一旦出现安全问题，危害性会很大。
我可以举几个例子。一是伊朗，它要发展自己的核产业，买了很多离心机来分离核原料。这个离心机很好，但是有人用震网病毒入侵以后，这些系统就管不住了，离心机是高速旋转的，一旦失控超速，离心机垮了。
还有一个例子，前几年乌克兰停电，不是因为它的电厂有问题，而是控制系统被病毒攻击以后失控了，结果整个电网瘫痪了，这对整个乌克兰都造成了很大的影响。
所以为了解决这些安全隐患，我们希望用国产自主可控的操作系统，好在目前我们已经有国产的可以替代了。那么怎么看到底是不是国产的呢？你说这个系统是自己写的，也有可能是抄来的。我们从全世界收集了很多代码，我们可以通过扫描你的代码来进行分辨，目前国产SylixOS系统的代码基本上都是自主开发的。
以上这些例子说明，习总书记要求推进国产自主可控的替代计划是我们建设网络强国必由之路。如果不强调国产替代，我们就不可能把垄断市场的外国的产品拿掉，国产进入市场就是不可能的。
我们要通过一定的替代计划，逐步加强我们国产技术和产品的地位。北斗的例子已经表明我们目前已经可以做得相当好，还有其他一些替代也正在逐步推进。这里我要强调一下，不是像有些人说的国产自主可控替代是落后替代先进，总的来说应该是先进替代落后。
我还要讲一下为什么要自主可控？自主可控是习总书记关于网信工作的一个很重要的指示，他讲道没有网络安全就没有国家安全，其中也讲到自主可控替代。网络安全有它的特殊性，除了传统安全的要求，还有一个可控的要求。可控性是个新概念，像黑客控制、网络攻击造成的问题就属于这个范围的。
那么如果有人说我这个产品是可控的，你会相信吗？得有一些标准。中兴事件以后，我们有关方面就开始提倡加进自主可控的标准，要有专门机构去评估。
华为很重视自主可控，早在2012年，华为创始人任正非就“已没有生态空间，为何还做终端操作系统”时说，应尽量使用国外的好东西，包括高端芯片和操作系统，但要有战略备份。企业要向华为学习，必要时要有备份系统顶上去。尽量减少或避免出现中兴事件。
开源芯片
芯片非常重要，相当于信息产品的心脏，而操作系统是灵魂，一个软件一个硬件都是关键的核心技术。经验告诉我们，这些关键的核心技术是要不来讨不来买不来的，所以这些技术我们一定要掌握。
现在为了加速芯片事业的创新，我们对开源芯片这个新的潮流也很重视，三个月前，我们在乌镇的第五届世界互联网大会上，成立了一个联盟——中国开放指令生态（RISC-V）。这个联盟就是要推广开源芯片。
大家都知道开源软件，软件用开源的形式取得了很大的成功。现在互联网服务商基本上都是基于开源软件这个平台，像Linux的操作系统平台、BAT。
开源芯片也会带来这样的好处。刚才我提过我们国产的三种芯片，但是在世界市场上的CPU中央处理器这种高端芯片，能够站得住的就两大类：Intel架构（x86）CPU和ARM架构CPU。它们的芯片很好，性能很强，生态比较成熟。我们中国有很多公司都在用，华为的海思芯片，还有高通芯片都是这类架构。
但是它有什么缺点？要钱。如果要向它们够买知识产权，这里面有不同等级，终身使用的架构授权大概几个亿，像华为出资大概就有几个亿，稍微小一点的公司可能会花几百万买到一个黑盒子，就是它给你做好了，你可以用，但内部不告诉你，你也不能修改。
我们国家提倡大众创新，万众创业，那么大量中小企业和创新团队能用得起吗？对不起，还没有资格，太贵了。一般公司花几百万，几十个人，大概几年能做一个芯片。但我们双创企业以中小为主，而且公司创新主要靠软件。
我们希望中国将来能用到开源的芯片，几个人，免费下载一些代码，几个月就能做出一个芯片，基本不太花钱。我们希望通过开源软件、开源芯片，可以两条腿走路，应用创新和软件创新一起来做。
我们中国的科技人员世界最多，人才资源世界第一，市场应用世界第一，再加上我们希望通过RISC-V把开源芯片这种技术资源更好推广出去，利用这些优势，我们能把芯片事业更好地发展起来。将来这类架构芯片和x86、ARM，在全世界是不是也可能成为三驾马车？三分天下有其一也是我们所愿意看到的局面。
最后，今天希望给大家传达的信息是，在网信领域我们要通过创新，争取使中国能够实现从跟跑到并跑，再到领跑的发展，最终目标实现网络强国，这是我们和在座各位在这个领域共同的责任。谢谢大家！
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