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核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品科技重大专项交流材料
日期:2016年01月11日     

核高基专项实施管理办公室

  一、专项实施进展情况

  核高基重大专项(以下简称"专项")根据"十二五"实施计划和专项聚焦调整思路,开展"十三五"战略规划研究,围绕"满足国家信息安全需求和支撑产业发展"两大主线,集中投入,积极推进专项实施,目前进展基本顺利,取得了一批阶段性成果,攻克并掌握了一系列关键技术,在保障国家信息安全、推动我国信息产业的自主创新能力等方面发挥重要作用,提升了我国信息产业在国际产业链中的位置和话语权。

  (一)国产关键软硬件系统已初步具备替代能力

  互联网服务器核心软硬件研发取得进展

  华为公司在引进ARM64标准设计方案的基础上,完成了国产16核ARM CPU硬化设计和样片流片,成为国内首款16nm工艺流片的芯片,经初步测试性能超过预期目标;完成BIOS和BMC管理软件开发;采用国产ARM64 CPU芯片的双路服务器样机已经开发完成,已经过产品化测试流程多轮正式测试,目前处于生产试产阶段。

  采用国产CPU、操作系统及办公软件,面向党政办公领域的系统整机实现基本可用

  采用龙芯、飞腾、申威等国产CPU的桌面计算机、服务器及其配套国产基础软件初步具备了在特定应用领域、特定应用场景下的替代能力,并在党政办公等特定领域得到应用。

  兆芯ZX-C CPU已于2015年4月实现量产。ZX-C CPU为四核,主频2.0GHz,采用28nm工艺。ZX-C的性能比ZX-A提升80%。2015年6月发布了适配ZX-C的操作系统基础版V1.5,在此基础上开发的方德、普华发行版已在联想II代整机中得到应用。采用ZX-C的联想II代整机应客户要求于2015年底正式交付5800套产品,并将在军队和政府保密系统中进行上千套规模的试点应用。

  智能终端SoC芯片打破垄断,并实现规模化应用

  深圳海思半导体有限公司成功研制出智能电视核心芯片Hi3751,该芯片是全球首款集成4K×2K MEMC技术的智能电视 SoC芯片,国内首款支持4K×2K UI 30FPS、支持H.265的智能电视 SoC单芯片。截止2015年底,已量产4款TV SoC 芯片,累计发货超过400万片。

  深圳创维-RGB电子有限公司采用该芯片研发了42寸-65寸G8200系列高端超高清智能电视产品,在全景动态补偿(MEMC)、高码率4K解码、2K转4K处理技术上处于国际先进水平,打破了MTK的市场垄断。该产品已于2014年8月实现量产,创维全系列4K电视累计发货已经超过160余万台。

  移动智能终端操作系统

  专项部署的由阿里、华为、联想等单位承担的移动智能终端操作系统研发课题,面向高集成度的智能手机板级系统,实现对多核处理器的支持,形成高效的操作系统调度及运行支撑环境,实现规模化应用,装机总量超过1亿台。

  云计算基础软件平台

  由用友软件股份有限公司承担的"面向大型行业应用的共性云计算基础软件平台研制与应用"课题,突破了元模型驱动的设计器开发、可视化集成开发环境UAPStudio、存储虚拟化在分布式文件系统的扩展性与高可用性、计算资源虚拟化云管理平台软件系统等关键技术,研发的云计算基础软件系统产品已在制造、流通与服务、医疗、金融、电信、政府、教育、汽车等行业中实现规模化应用,经济和社会效益显著。

  (二)国产桌面计算机产业链初步形成

  按照专项制定的"应用牵引、整机带动、产业链各环节联动"策略,2014年启动实施的兆芯课题将桌面CPU产品研发与操作系统、整机和工艺紧密结合起来,充分发挥联想在PC产业领域的领头优势和产业化优势,大力整合相关软硬件配套资源拉动,积极吸纳应用软件、系统集成、外设等厂商深度参与课题。国产桌面计算机整机产品质量、技术成熟度、外设与软件的适配和优化程度、用户体验等各方面取得突破性进展,产业链初步成型,效果已逐步显现。

  1、国产CPU研发与国产工艺的结合

  上海华力针对CPU芯片的高性能、大容量SRAM等需求,研发40nm嵌入式锗化硅(SiGe)工艺制程,并在兆芯CPU设计中实现了华力工艺IP的替换,完成MPW流片,预计2016年5月后可进入风险量产阶段。

  2、国产CPU与基础软件、整机产品的深度融合

  联想对CPU功能定义、工程化指标、兼容性提出详细需求,协助兆芯CPU解决了封装扣合力、USB3.0接口和内存条兼容性等问题,提高了兆芯CPU的产品成熟度。

  昆仑和百傲已经推出基于兆芯CPU的国产BIOS产品,针对CPU硬件特色进行了优化,可按需实现深度安全功能定制,并根据整机设计规格,重构了BIOS架构和接口,提高了BIOS产品成熟度。目前昆仑和百傲的BIOS产品(通用和定制)都已达到联想整机规模量产标准。

  上海高研院针对兆芯CPU架构和指令集特征,研发了CPU、芯片组、BIOS和OS紧耦合的密钥管理和完整性度量方案,研发了面向兆芯CPU的优化编译器ZGCC,实现了对兆芯CPU的识别及自动优化配置与算法优化。

  3、采用"基础版+发行版"模式推进国产桌面操作系统的研发,取得初步成效

  围绕ZX CPU平台,采用"基础版+发行版"模式推进国产桌面操作系统的研发,形成一套统一的、规范的测试验证体系。目前,基于基础版1.5的中标麒麟、中科方德和普华的发行版已通过全部适配测试流程,达到联想的整机产线预装标准,凝思、深度和麒麟V3等行业特色操作系统正在按流程进行适配和测试。

  4、建立了国产桌面计算机整机产品体系

  联想已经按主营业务标准建立了完整的国产桌面计算机产品体系,构建了"端到端"业务运营IT系统和满足涉密产品要求的专用生产线。采用ZX系列CPU的台式机、一体机和笔记本等产品通过了CCC认证和节能环保认证,平均无故障时间指标超过10万小时,于2015年底实现量产,并在全国1250个城市的2000多个服务网点提供售后服务支持。

  二、组织管理与推进情况

  专项紧紧围绕"满足国家信息安全需求和支撑产业发展"两大主线,探索新形势下的举国体制,组织推进"大兵团作战",进行了如下组织机制探索。

  (一)聚焦重点,统筹规划,分步实施

  近两年,围绕国产CPU和操作系统,专项启动实施了一批信息化应用示范课题;并按领域重新梳理了到2020年的总体规划和分阶段实施计划;对CPU、操作系统和整机系统集中投入。

  (二)强化应用和系统牵引,推进国产软硬件的应用

  创新组织实施方式,强化应用和整机单位牵头。以系统整机带动芯片与系统软件的协同发展与集成,通过战略性产品研制实现核心技术突破,以重大应用推动国产基础软硬件系统的批量应用与推广。

  (三)整合各方力量,探索新型组织模式

  探索"重大专项牵引、地方政府主导、骨干企业参与、产业链个环节联动"的项目组织模式,桌面计算机CPU、操作系统和整机的研发及产业化课题得到上海市政府的全力支持,上海市主要领导亲自挂帅,联想等整机企业全面参与,形成了良好的实施态势。

  (四)实施大企业战略,强化企业在专项实施中的主体地位

  强化企业在专项实施中的主体地位,进一步提高重大产业化课题由大型企业牵头的比例,带动产学研用相结合。通过多种手段激励企业加大研发投入,加速科技成果转化,促使企业真正成为技术创新的主体。

  (五)加强军民融合

  在专项课题安排和组织实施中注重发挥军民的各自优势,加强军民共用技术开发、军民技术相互转化及推广应用,推动军民两方面相互促进,实现国防建设与国民经济协调发展。

  (六)加强重点课题的知识产权风险评估

  专项自2008年启动以来,在领导小组领导下,依据《国家科技重大专项知识产权管理暂行规定》和现有的管理文件,制订了针对专项的知识产权管理细则。专项委托国内专业机构对部分重点课题,针对课题实施的协议风险、专利风险及人才引进风险进行知识产权评估。

  (七)加强专项资金管理

  为进一步加强专项课题的资金管理,确保资金的安全和有效使用,工信部财务司会同核高基专项实施管理办公室组织财务专家和会计师事务所对专项的部分重点课题的资金管理和使用情况进行了中期检查。从检查结果总体上看,大部分课题的会计核算基本规范,课题支出基本合理。

  三、下一步工作重点

  (一)完善专项顶层设计

  以《国家集成电路产业发展推进纲要》和《中国制造2025》的实施为契机,做好专项"十三五"发展规划和年度实施计划。围绕CPU和操作系统这两个中心任务,聚焦超级计算机、服务器、桌面计算机、智能终端四大领域;重点解决好芯片和基础软件的协同发展与统筹发展问题、充分竞争市场与受控市场的全面发展与分步发展问题。在芯片和软件方面面向产业发展新业态进行提前部署,面向移动互联网、云计算、大数据、工业互联网等的云操作系统、工业嵌入式操作系统和移动智能终端操作系统及其基础软件平台,抢占新一代信息技术发展和应用的制高点,为下一轮技术竞争和产业应用做好基础储备。

  (二)聚焦专项目标,凝炼标志性成果

  持续支持超级计算机CPU和操作系统的研发,进一步提升超级计算机关键软硬件系统的整体性能;积极推进"引进、消化、吸收"后的再创新,服务器、桌面计算机和智能终端逐步具备CPU、操作系统的可持续发展能力;基于国产软硬件的桌面计算机、互联网服务器和事务处理型服务器等整机、系统在党政办公以及金融、电力、交通等行业领域具备替代能力;智能终端产品在手机、数字电视以及工业控制等领域实现规模化应用。

  (三)配合落实科技体制改革工作

  按照科技部《试点专项和重大专项专业机构改进工作方案》和工业和信息化部党组会议、部长专题会议精神,协助工业和信息化部产业发展促进中心做好改建工作,建立健全专项管理制度和流程,加强专业化、规范化管理,实现专项管理平稳过渡。