“目前，95%的党政军电脑是基于Intel芯片。这块市场我们要拿下。”上海集成电路公司副总经理傅城称。他是在今天在京开幕的“国家‘十二五’科技创新成就展”上对“电子产品世界”记者说的。目前，芯片已用于联想、长城、同方等电脑厂商已生产出台式和笔记本电脑，出货约十万台。

　　在此次展览上，上海集成电路公司携核高基重大科技专项创新成果——兆芯ZX-C系列等国产通用处理器以及ZX-100S芯片组亮相，受到了人们的关注。

　　通用处理器领域的中国芯目前还不少，有基于MIPS架构、ARM架构、Power架构、Spark架构,等等。别看兆芯2013年才成立，但是脱胎于当年大名鼎鼎的中国芯——VIA(威盛) 处理器的技术，当年曾是排在Intel、AMD之后的第三大CPU厂商。在这里也啰嗦一下，兆芯已变成红色——是国资控股企业，由上海市国资委下属上海联和投资有限公司和威盛集团所属公司合资成立，注册资本2.5亿美元，威盛只占百分之十几的股份，威盛不参与安全等技术研发。公司现已有员工近1000人，大部分是研发人员。

　　不错，在各种自主可控CPU市场，兆芯的卖点就是。尽管这两年PC市场稳中有些下滑，很多CPU厂商大家都在忙着转型——奔着服务器、云计算跑，但是兆芯却对台式和笔记本电脑发生了浓厚的兴趣。因为国家需要安全自主可控，只要做好兼容，就是一个非常可观的市场了。“架构是公开的，谁都可以用。兆芯的主要任务是完善成安全芯片。“

　　据悉，兆芯是目前国内唯一掌握处理器、芯片组和图形处理器三大核心技术的公司，由国内本土员工组成的技术团队掌握着三大核心芯片共计480万行研发代码，实现了核心芯片全部研发环节的透明可控。

　　目前，兆芯最新的国产X86通用处理器包含ZX-C四核、ZX-C+四核和ZX-C+八核产品，全部采用28nm制造工艺，处理器主频可达2.0GHz，均支持硬件虚拟化技术。其中，ZX-C+四核和ZX-C+八核处理器还集成有高速国密算法指令。对硬件虚拟化技术的支持，可令兆芯国产X86通用处理器应用于国产化X86云计算解决方案之中，集成高速国密算法指令，可使密码学相关应用的开发以及部署和推广更为方便。

　　兆芯ZX-100S是一款面向桌面电脑和服务器的通用芯片组，支持双通道内存，配备多个PCIE-3.0、SATA3.0和USB3.0等主流通用接口，兼容性出色。目前，兆芯ZX-C四核处理器已于2015年4月量产，ZX-C+四核、ZX-C+八核处理器和ZX-100S芯片组也即将步入量产阶段。

　　兆芯国产X86通用处理器的成功自主研发和量产，令国产处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，从“十二五”初期的不足国际整体水准的10%提升到了目前的80%。另外，兆芯ZX-C+八核处理器已经能够满足目前业内最新、最火爆的VR技术的性能需求。未来，VR技术在我国医疗、教育、建筑、军事等重点行业应用中，兆芯亦有足够的技术实力为其提供国产化解决方案。

　　在芯片稳定性和可靠性方面，兆芯X86通用芯片拥有不俗的表现，应用兆芯X86通用处理器的联想整机产品通过了平均无故障时间大于10万小时的认证，充分证明了兆芯国产X86通用处理器具备良好的产业化优势。

　　除芯片外，基于兆芯国产X86通用处理器设计生产的一系列整机、服务器、工控设备等产品也在展会期间向公众展出，体现出了兆芯和行业内商业伙伴合作，在共塑国产化产业链方面做出的不懈努力。

　　兆芯与国内行业领军企业，在操作系统、工艺、固件、整机、嵌入式工控、网安等领域通力合作，共同构建了一条从芯片研发生产、到硬件整合、到系统集成、再到应用和服务的完整国产化产业链。上海华力、中科方德、中标麒麟、普华、中电昆仑、百敖、联想、长城、同方、上海仪电、天地超云、火星高科、研祥等厂商，在各自擅长的领域内，均与兆芯达成了深度的合作，并推出了成型解决方案，如在场展出的联想机架式服务器、运行有中科方德操作系统的上海仪电微型台式机、同方一体机、长城台式机、研祥工控整机等。这些形态不同的各类国产化设备，已经在日常办公、电子政务以及工业控制等信息化系统和重点工程中得到广泛应用。

　　眼下，在兆芯与国内行业领军企业共同构建的国产化产业链内，除了国产化电脑等设备的设计生产和系统集成之外，兆芯和产业链伙伴还在提升办公设备、应用软件的兼容性以及完善服务和扩展应用领域方面不断努力。国产化办公电脑现已支持1000余款外设产品和5000余款应用软件，服务体系囊括11000多名产品服务工程师，覆盖超过2200个县级城市。

　　应用兆芯国产X86通用处理器的国产电脑，目前已经在党政军办公、信息化等国家重点系统和工程中得到规模化应用。上海市400余家机关和单位已经部署国产电脑近2年时间，基于兆芯国产X86通用处理器的国产电脑现已被上海市政府正式纳入政府采购平台，未来三年预计应用推广规模将达30万套。

加快网络信息技术自主创新的最终目标是实现国产自主可控替代计划，构建安全可控的信息技术体系。是网络信息技术发展的根基，国产芯片在国产自主可控替代计划中始终是重要的角色。据了解，的核心业务之一是研发基于架构的国产高端通用芯片，兆芯开先ZX-C系列处理器荣获了第18届中国国际工业博览会金奖。兆芯副总裁傅城博士表示，兆芯的目标就是取代国际巨头的X86架构芯片，打造自主安全可控的网络信息技术发展环境，并为用户提供无缝的硬件切换。

目前我们日常使用的办公电脑、单位机房里的服务器，几乎都是采用的X86 CPU，X86芯片在桌面办公领域占据着绝对主导的地位，经过数十年的发展，X86架构更形成了一整套成熟的生态系统。在兆芯之前，国产芯片也有了很大的发展，但论及替代却都难以形成气候，最重要的原因就是缺少完善的配套生态，没有生态，一颗芯片的能量就会大大衰减。

据了解，兆芯的开先ZX-C系列处理器是国家“十二五”规划时期，兆芯自主完成设计研发的国产X86通用处理器。作为自主安全可控的国产X86通用处理器，兆芯开先ZX-C处理器的成功研发和量产，可以说实现了我国高端通用芯片领域的一次重大突破。

兆芯开先ZX-C处理器全面兼容X86指令集，支持Windows以及中科方德、中标麒麟等国产操作系统。采用兆芯开先ZX-C处理器的联想整机平均无故障时间突破10万小时，广泛兼容主流的办公应用及外设，更可流畅播放本地1080p全高清视频和流媒体视频。目前，除开先ZX-C系列处理器外，兆芯还拥有开先ZX-C+ 4核和开胜ZX-C+ 8核处理器。其中，开胜ZX-C+ 8核处理器更可以流畅支持VR游戏及应用。

兆芯表示，经联想开天M6100实测以及用户体验得到的结论：兆芯CPU整机完全可以满足一般用户的日常办公和轻娱乐使用需求。在工博会期间，兆芯开展的国产X86处理器平台的VR实际体验活动，吸引了大量参观群众的围观和体验，以事实证明了兆芯国产X86 CPU的强大性能，同时也证明了在高性能运算和未来前沿科技应用领域，兆芯国产X86 CPU也完全具备替代国际巨头芯片产品的条件。

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　　近年来，我国在核心电子器件、高端通用芯片方面取得的进展日新月异，而经过多年蓄力，国产基础软件的发展态势已有所好转，尤其一批国产基础软件的领军企业发展势头给中国软件市场打了一剂强心针，而“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”国家科技重大专项的适时出现，犹如助推器，给了它们更强劲的支撑力量。

　　年初，国家超算无锡中心主任杨广文透露，继摘取“世界最快计算机”并赢得中国在全球高性能计算应用领域最高奖——戈登贝尔奖桂冠、实现我国29年来在该奖项上零的突破之后，我国首台全自主可控的十亿亿次超级计算机“神威·太湖之光”，又向着下一代超级计算机发起了冲击。

　　国家“十二五”科技创新成就展期间，核高基成果受到广泛关注。

　　“核高基”的成绩单还可以列得很长很长……

　　“十年来，核高基专项在核心电子器件、高端通用芯片和基础软件这三个方面都取得比较大的突破。”清华大学教授，“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”国家科技重大专项（简称专项）技术总师魏少军教授总结。

　　把住核心元器件命门 满足国家战略需求

　　“核高基”是对核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品的简称，在2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中，它与载人航天、探月工程等并列为16个重大科技专项。

　　这个听上去“高大上”的名词其实与每个人的生活息息相关。从手机到电脑，从冰箱到汽车，甚至每一个U盘，都离不开芯片和软件。对于所有整机设备而言，芯片是‘心’、软件是‘魂’，如果没有这两样，这台机器就无法工作，所以它们是信息产业发展的基础与核心。众所周知，在相当长一段时间内，我国信息产业的发展一直被人贴上缺“芯”少“魂”的标签。

　　但专项实施近十年来，情况已经和正在发生一些改变。

超级计算机神威·太湖之光

　　“我们在核心电子器件关键技术方面取得重大突破，技术水平全面提升，与国外差距由专项启动前的15年以上缩短到5年，一批重大产品使我国核心电子器件长期依赖进口的‘卡脖子’问题得到缓解。”魏少军说，在专项的支持下，我们成功构建了系列高端技术平台，产品水平提升显著，核心电子器件的总体技术水平实现了跨越发展，在重大工程和装备中应用成效显著。

　　具体说来，型号器件首次实现批量应用，提升了现有装备的水平，促进现有体制的更新换代，有效提升新型装备与系统整体性能；部分核心器件拉开了全面国产化应用序幕，彻底解决了对进口产品的依赖，改变了受制于人的局面。

　　采用全国产CPU处理器的“神威·太湖之光”超算整机在2016年的第47次和第48次世界超算TOP500排名中位列第一；基于“神威·太湖之光”超级计算机完成的“全球大气非静力云分辨模拟应用”获得2016年度戈登贝尔奖，实现中国这一领域零的突破。“十二五”期间，部分采用国防科技大学“飞腾1500”CPU的“天河二号”超级计算机也曾多次排名世界超算第一。

　　“这些突破极大地提升了我们很多装备的网络安全水平。”魏少军说。

　　技术突破带动产业化

　　专项立项之初就强调面向市场，解决实际需求问题。正因此，核心技术突破推动产业化发展更值得高兴。

　　自专项实施以来，基于国产基础软硬件的桌面计算机在产品上实现了“从基本不可用到基本可用”的跨越，在应用上实现了“从单点试用到行业示范应用”的跨越。飞腾、龙芯、申威和兆芯等国产CPU的单核性能从“十二五”初期不到Intel i3CPU的10％分别提升到36.4％、33.3％、25.8％和51.5％。

　　魏少军说，采用以上国产CPU、操作软件、数据库及办公套件的服务器和桌面计算机系统已在党政军办公和电力、民航、交通等重点行业进行了批量部署。

　　其中，国产兆芯x86通用处理器的成功自主研发和量产，令国产桌面处理器在性能方面完成了一次跨越式的提升，从“十二五”初期的不足国际整体水准的7％提升到了目前的50％，综合性能体验达到80％。目前，兆芯处理器芯片已在联想、长城、同方、曙光等主流整机厂商的产品中得到应用。

　　我国是电视机生产大国，但其使用的核心芯片却长期依赖进口。在专项的支持下，海思半导体和创维等厂商共同努力，攻克了这一长期困扰我国电视机产业发展的难题。凭借优良的品质和丰富的功能，国产智能电视核心芯片市场占有率从“十二五”初的零，到“十二五”末达到10％，进入“十三五”后，呈现出加快发展的态势，可望在2020年在市场上发挥更大作用。

互联网汽车手机操控软件

　　与此同时，国产关键技术的突破也正实实在在地改变人们的生活。海尔此前推出的首款云厨吸油烟机，配有一块4.3英寸高清触摸屏，内置1.5万条视频菜谱，用户还可以边烹饪边听新闻和有声书。当抽油烟机感知到厨房空气质量欠佳，还会自动开启通风换气。这台“智能”抽油烟机的“大脑”正是阿里巴巴的YunOS智能操作系统。

　　作为2012年专项课题“移动智能终端操作系统研发”的核心成果，YunOS已经成为继Android、iOS之后的中国市场第三大智能终端操作系统。

　　信心是黄金 思路转变是财富

　　相比于以上这些成绩单，魏少军更看重的是专项带来的社会效应。“中国集成电路产业的发展已经让西方世界着急了。”他给出的数字是，2008年至今，我国集成电路产业年均复合增长率接近20％，同期全球的增长率则不到4％。

　　另一个数字是，1999年我国芯片设计业的产值仅为一两个亿，去年则达到1644亿元，从价值上看，芯片自给率超过25％。

上海高性能集成电路设计中心科研人员

　　“专项的实施，给集成电路从业人员带来极大信心，同时也带动了大量社会资本的投入，促使这一行业快速发展。”魏少军说。

　　不久前，体量为1380亿元的国家集成电路产业投资基金成立。目前全国约有4360亿元各类基金支持集成电路发展。这与专项的引导密不可分。

　　“另一个重要收获是专项的实施改变了部分科研人员的创新思路。”魏少军说，虽然国家一直在强调产学研结合，但不可否认的是，相当大一部分科研人员考虑问题还是习惯从技术到技术，对产品、对市场没有太多概念。

　　“专项始终在推动解决这一问题，从我的感受看，经过这么多年市场的历练，不少科研人员的想法已经发生变化。”魏少军说，他们意识到在实验室做出很牛的技术和做出让市场认可的产品是两回事，“只有做出比别人更好的产品才会被接受。不可否认的是，部分产品没有进入市场正是因为离好产品还有相当差距”。

　　谈到下一步计划，魏少军说，一是要继续深化对CPU技术的引进、消化吸收和再创新工作，加强软硬件融合发展，并围绕产业生态建设进行统筹和部署；二是与相关部门协同加快推进国产自主可控替代计划，及国产计算机设备的政策支持和优先采购政策的制定，推动国产CPU及基础软件产品的规模化应用；三是加强与集成电路装备、宽带移动通信专项及重点研发计划的衔接和配合，促进产业链上下游协同创新发展。

　　有了它，汽车成了智能平台

　　2013年底到2014年初，车联网概念铺天盖地而来，车企和互联网公司都意识到，这应该是个重大机会。

　　在核高基专项2012年“移动智能终端操作系统研发”课题支持下，YunOS确立了在手机行业的发展模式，寻求向其他行业扩展，汽车是重点之一。而上汽管理层委托张新权牵头、以上汽集团车联网战略为方向做一次调研。在跑遍了国内外几十家互联网公司后，上汽再次找到了此前有过一次交流的阿里巴巴。在与阿里巴巴技术委员会主席王坚第二次见面后，双方基本达成了共识——让操作系统进车。

　　2014年5月，张新权代表上汽开始与阿里巴巴探讨战略合作。2014年7月23日，阿里巴巴与上汽集团正式签订战略合作协议，意味着首款互联网汽车的落地计划正式开启。

　　和外界猜想的不同，这款车的操作系统并不是将一个现成的操作系统简单改造、移植到车里，而是采用YunOS正在研发的全新4.0架构作为基础进行产品开发。2015年上半年，新系统提供给互联网汽车团队做上层开发，同时，新系统继续进行完善。

　　2015年3月12日，上汽集团与阿里巴巴集团共同宣布，将合资设立10亿元互联网汽车基金，该基金将推进互联网汽车开发和运营平台建设，未来将是开放式的资本平台，吸纳更多互联网汽车参与者。

　　2015年4月，产品开发启动。上汽派出三辆大巴，将团队所有人送到了杭州的阿里滨江园区封闭开发。到了6月中旬，产品第一期完成了技术架构，系统具备了开发环境，团队成员又移师上海申通信息广场封闭。

　　在通常的车机里，导航只是一个普通应用，但互联网汽车项目决定把地图当成系统桌面，这是一个颠覆性的设计。而且，这个地图还要提供远远超出手机导航精度的用户体验，YunOS第一次实现了在线地图＋惯性导航的结合，地图被更多传感器驱动，在没有卫星导航信号的环境下，比如在地下车库和高架桥下，仍然能够对车进行准确的导航。

　　这款互联网汽车的另一个亮点——车是一个新的开放平台。以前车不是平台，一辆车的所有能力在出厂之前已经确定了，特别是硬件能力，改装不过也就是加个屏幕、换个收音机。而有了操作系统之后，车成为了平台：智能手表、智能手机、无人机等都可与车相连。此外，ETCP与YunOS合作，可在全国10大城市、全国5000家以上停车场实现预约、支付服务。而YunOS也是在全球范围内第一个实现车辆自预约车位、自支付的厂商。

　　目前，YunOS已经携手上汽陆续发布多款搭载YunOS Auto的互联网汽车，包括荣威RX5、名爵ZS、荣威i6、大通D90等，皆取得了出色的市场成绩。今年4月更创新发布搭载YunOS Auto的纯电动超级轿跑SUV概念车荣威“光之翼”Vision-E、电动概念超跑名爵E-Motion。

　　国产x86处理器完成自主研发

　　x86是目前全球范围内唯一的复杂指令集架构，x86通用处理器是全球网络和信息产业范围内最为核心、最具代表性的技术密集型产品在桌面办公、云计算等技术领域占绝对主导地位，经过30年的发展，已经具备有强大的生态系统和广大的用户群。

　　上海兆芯集成电路有限公司在与中国科学院高等研究院、联想集团和上海华力微电子有限公司共同承接核高基重大科技专项“面向事务处理型桌面计算机关键软硬件研发与规模应用”课题的过程中，完成了国产x86处理器的自主设计研发工作，并基于国内生产工艺实现了芯片的量产。此外，采用兆芯国产x86处理器、并搭载中科方德国产操作系统的一系列联想整机在可靠性上亦达到国际品质。

　　国产x86处理器的成功自主研发，令国产桌面计算机取得了重大突破，除国产CPU性能较“十二五”初期显著提升外，芯片工艺、操作系统优化创新、整机可靠性、产业生态及应用等方面均得到显著改善。其中，整机平均无故障时间超过10万小时；产业生态各个环节持续优化；整机产品应用领域覆盖及延伸至党政军办公及国家电网、财税、教育等关键行业。

　　十年“芯”途闪光芒

　　“十五”计划初期，863信息技术领域专家组经过深入调研，确立研制方向，设立了超大规模集成电路设计专项。在该专项支持下，计算机软硬件技术主题专家组精心制订课题指南，先后确立了“国产高性能SOC芯片”“面向网络计算机的北大众志863 CPU系统芯片及整机系统”“龙芯2号增强型处理器芯片设计”等课题，支持上海高性能集成电路设计中心、北大众志、中国科学院计算技术研究所等单位研发国产CPU。“申威”CPU正是在此背景下创建起步，一大批朝气蓬勃、热情洋溢的年轻人在以胡向东同志为首的技术专家带领下，开始了中国“芯”途上的漫漫征程。

　　上海高性能集成电路设计中心在体系结构以及微结构方面进行自主创新，实现CPU设计技术新的突破，特别是在处理器系统结构设计中，坚持“兼容与创新”的设计原则，在兼容主流高性能微处理器的基础上，形成各具特色的微处理器体系结构，保证CPU结构的先进性和高效性，实现性能、功耗和设计复杂性等三方面的平衡；针对国内工艺不足的现状，创新性提出“工艺不足设计补”的观点，加强设计技术的创新，在CPU结构、逻辑、物理设计各个阶段，前后端协同进行优化设计。

　　2006年，在科技部、信产部等国家部委和上海市政府的大力支持下，中心立足国内工艺条件，自主研制出全国产64位高性能通用CPU“申威1”，最高工作频率达1.25GHz，处于国内领先，被科技部评价为“Aa”级成果。

　　2010年，在国家“核高基”科技重大专项支持下，基于65纳米代工工艺，研制完成国际上第一款实用化的16核高性能通用CPU“申威1600”，使国产CPU性能提升了两个数量级，达到国际先进水平。同时“申威1600”还应用于科技部863计划“神威蓝光”高效能计算机系统，在国内外产生重大反响。

　　“十二五”期间，上海高性能集成电路设计中心于2015年完成国际首款超高性能异构众核CPU——申威26010研制。该处理器基于自主指令系统，集成260个运算核心，峰值性能突破每秒3万亿次浮点运算，单芯片计算能力相当于3台2000年全球排名第一的超级计算机，居国际领先水平。2016年，位于无锡超算中心的“神威·太湖之光”超级计算机再次全面采用“中国芯”——申威26010，系统峰值速度、LinPack实测性能、性能功耗比三项指标均居世界第一。

　　PS本文参考自科技日报