▲刚下线的国产主机浪潮天梭K1系统
虽然没有硝烟,但信息战的确已在全球打响。2013年,“棱镜门”事件曝光后,如何保障国家信息安全再次引发全球瞩目,而中国在这方面的努力亦从未间断。2008年,科技部设立“十一五”“863”重大专项“高端容错计算机”,直指信息产业的核心——主机。2013年,浪潮集团正式对外发布专项成果——首台国产主机天梭K1,使我国成为继美日之后第三个掌握最新主机技术的国家。随后,国产主机系统产业联盟成立。至此,国产主机完成了从技术突破到产业突破的快速转变,成为国家重大项目产学研用相结合的成功范例,并将成为打赢全球信息战的“利器”。
信息战争:硝烟中尽显主机魅力
相信很多人依然对一年前的“棱镜门”事件记忆犹新。在这次震惊全球的事件中,斯诺登爆出美国政府入侵中国网络至少有4年时间,攻击目标上百个,成功率达75%。中国成为“美国政府网络攻击行动”的最大受害者,国家信息安全形势日益严峻。
说起信息安全,就不得不提到主机。这个广泛应用于银行、电力、金融、能源等国家重要信息系统的核心关键设备,在全球信息战中发挥着至关重要的作用。而中国,直到去年,才拥有了第一台国产主机,从而迈开了信息自主可控战略的关键一步。
信息自主从主机开始
网络银行、电话通信、出行购物……我们每天都在享受着信息技术飞速发展所带来的便利,却很少知晓其背后的“功臣”——主机。从银行的储蓄业务系统、汇兑结算系统和银联信用卡交易结算系统,到能源领域的电力调度系统,再到民航领域的空管系统、机场出港系统,各类电子系统均涉及大规模在线数据处理,而这正是主机的用武之地。
出于保障国家信息安全的需要,各国都在竞相发展自主主机。有一个小常识普通人可能极少知道,即所有的IT产品都存在“后门”。当然,“后门”的存在本身是合法的,有助于修改程序设计中的缺陷。但如果有人蓄意利用“后门”谋求达成非正当目的,尤其是在有政府介入的情况下,将对国家信息安全造成重大威胁。
高效能服务器和存储技术国家重点实验室主任王恩东表示,进口设备在技术上完全不可控,如果产品有“后门”、逻辑陷阱或其他恶意程序,很难被发现和清除。正因如此,美、日等发达国家对于本国行业信息化建设中采用的进口产品一直有严格限制,实现主机设备的自主可控成为保障国家信息安全的基本前提。
有市场、无技术、无产业
中国的主机市场规模并不小。调查显示,2011年中国关键应用主机市场规模达141亿元,并呈稳健增长态势。然而,在天梭K1问世前,中国主机领域一直是“有市场、无技术、无产业”。
国家发展改革委、财政部和原国信办曾联合对我国电子政务重点工程及其设备国产化率进行过检查。结果显示,面向复杂事务处理的中高端服务器国产化率不到10%。同样,对我国金融行业的信息化调查显示,工行、建行、农行等大型金融机构主要信息设备的国产化率仅为1.8%左右,面向复杂业务处理的主机系统则是清一色的国外产品。
虽然美国大量向中国倾销主机,但又严格控制出口高端主机的数量和用途,并对主机核心技术实行严密封锁。据介绍,冷战结束后,超级计算机技术逐渐淡出国际技术禁运名单,而主机技术一直是技术禁运名单的主要条目。甚至在国际禁运之外,美、日等发达国家还制定了一整套的技术控制体系,来保证中国不会获得主机技术。这使得中国的关键行业信息化建设完全受制于人。
迈出信息自主可控关键一步
虽然“棱镜门”事件的曝光再次引发对于国家信息安全的关注,但其实我国在信息安全、信息战略方面的规划和布局早已开始。为建立和发展一个强大的自主信息产业群,国家不断加大对“863”计划、科技支撑计划的投入,并出台投资总额达1000亿元的“核高基”项目,以推动国内企事业力量从核心、高端领域取得突破。
以此为背景,科技部“863”计划“高端容错计算机”专项于2008年设立。经过4年多的努力,浪潮集团于2013年1月正式对外发布专项成果——天梭K1系统,从而开启了国家信息化建设核心装备自主可控的新时代。
对于该系统的正式上市,中国工程院院士倪光南评价说:“过去我国关键应用主机全是进口,现在浪潮天梭K1系统填补了这个空白,对保障我国的经济安全、信息网络安全意义重大。”科技部高新司副司长杨咸武亦认为,浪潮天梭K1系统的上市打破了信息化网络核心装备受制于人的局面,对于全面缓解信息战略被动地位具有重要作用。
自主创新:万丈高楼从零开始
参与研发天梭K1的人都知道,当初这个项目的代号叫“K2”。为什么起这样一个名字?王恩东解释说,K2是指乔戈里峰,海拔8611米,是昆仑山脉的主峰,也是世界第二高峰,在国外又被称为K2峰。他意味深长地说,乔戈里峰虽不是最高峰,却是最难攀登的山峰。
而这句话用于描述天梭K1的研发历程,一点也不为过。
一直未被征服的高峰
同为高精尖领域,中国的天河系列超级计算机不断刷新全球TOP500排行榜最高纪录,但一直在主机领域少有建树。原因何在?
发展主机要解决的核心问题是将多颗(通常8~64颗)处理器进行互联和协同,主要涉及两个技术——体系结构和缓存一致性,并最终体现为一个关键部件——处理器协同芯片组。体系结构设计要完成计算系统处理器、内存、I/O(输入/输出)模块之间的互联、调度,类似于组建一支部队,确定不同人员的从属和协作关系。缓存一致性技术则好比一支部队内部的通讯机制,保证主机各模块之间数据的一致性。
完成体系结构与缓存一致性技术的研发设计,仅是画出了天梭K1系统的逻辑蓝图。这张蓝图最终需要变成现实部件——处理器协同芯片组。它是计算机的躯干和灵魂,决定了计算机系统整体扩展性和I/O等关键技术表现。而目前具有芯片组技术实现能力的企业,全球不超过4家。
(责任编辑:安博涛)