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比大部分人早一步看見未來

當(dāng)數(shù)智化浪潮席卷千行百業(yè)，通信行業(yè)作為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的核心載體，正面臨一場雙重考驗(yàn)：一邊是5G-A、算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提速帶來的數(shù)據(jù)洪流與算力激增，一邊是自主可控戰(zhàn)略下國產(chǎn)化替代的迫切需求。國產(chǎn)化算力底座該如何構(gòu)建？如何平衡性能適配與生態(tài)兼容的矛盾？

12月5日，中國電信“智能領(lǐng)航，智惠共生”數(shù)智科技生態(tài)大會在廣州舉行，這場聚焦“人工智能+”國家戰(zhàn)略的行業(yè)盛會，為這些問題提供了探討平臺。作為中國電信核心供應(yīng)商，海光信息攜全棧解決方案亮相，展示其在國產(chǎn)芯片領(lǐng)域的技術(shù)探索與生態(tài)實(shí)踐，海光信息電信系統(tǒng)部總經(jīng)理羅樹英在大會期間分享的行業(yè)洞察與實(shí)踐邏輯，為我們解開了國產(chǎn)算力賦能通信轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵密碼。

（海光信息電信系統(tǒng)部總經(jīng)理羅樹英接受媒體采訪）

核心挑戰(zhàn)與架構(gòu)破局：國產(chǎn)化算力底座的構(gòu)建關(guān)鍵

在通信行業(yè)國產(chǎn)化算力底座的建設(shè)進(jìn)程中，“性能適配性”與“生態(tài)兼容性”的雙重平衡，始終是繞不開的核心難題。通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋核心網(wǎng)、邊緣云、數(shù)據(jù)中心等全鏈路場景，不同場景的算力需求差異顯著：核心網(wǎng)追求高穩(wěn)定、低時(shí)延，邊緣計(jì)算側(cè)重輕量化、低功耗，數(shù)據(jù)中心則需要高并發(fā)、大算力支撐。更關(guān)鍵的是，行業(yè)長期依賴國外x86架構(gòu)構(gòu)建軟件生態(tài)，數(shù)百萬款應(yīng)用與運(yùn)維工具深度綁定該架構(gòu)，國產(chǎn)化替代過程中，不僅面臨高昂的遷移成本，還可能出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)。自主可控從來不是簡單的芯片替換，而是要構(gòu)建從芯片到軟件、硬件再到服務(wù)的全棧國產(chǎn)生態(tài)，這需要芯片企業(yè)與行業(yè)伙伴深度協(xié)同，逐步打通產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的堵點(diǎn)。

面對這一行業(yè)困境，海光選擇以“兼容賦能、自主創(chuàng)新”為核心思路，通過CPU與DCU雙芯協(xié)同的布局尋找破局路徑。在CPU層面，其自主研發(fā)的C86架構(gòu)頗具針對性——既實(shí)現(xiàn)了對x86體系的全兼容，又構(gòu)建了自主指令集。這種設(shè)計(jì)意味著，主流操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫及云計(jì)算平臺都能無縫適配，數(shù)百萬款主流軟件可穩(wěn)定運(yùn)行，從根源上降低了行業(yè)的遷移成本。更貼合行業(yè)實(shí)際的是，海光CPU的上線流程僅需4步，與Intel保持一致，這一細(xì)節(jié)讓國產(chǎn)化替代的技術(shù)門檻進(jìn)一步降低。

同時(shí)，海光針對性優(yōu)化CPU架構(gòu)，通過提升緩存命中率、拓寬內(nèi)存帶寬等技術(shù)手段，優(yōu)化核心網(wǎng)信令處理、云主機(jī)并發(fā)訪問等場景的性能表現(xiàn)。在5G核心網(wǎng)場景中，芯片主要通過處理器性能、并發(fā)處理能力、數(shù)據(jù)交互效率三大指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)與國際主流產(chǎn)品的對標(biāo)；并從硬件冗余、安全防護(hù)、穩(wěn)定性驗(yàn)證、能效優(yōu)化四個(gè)維度，構(gòu)建起完善的電信級可靠性保障體系，最終通過全國核心網(wǎng)建設(shè)驗(yàn)證，符合99.999%的可靠性要求。智能算力層面，DCU采用自主GPGPU架構(gòu)，覆蓋全精度算力且兼容主流AI框架，用戶無需重寫代碼即可完成應(yīng)用遷移，大幅提升遷移效率?！癈PU+DCU”雙芯布局筑牢通用算力根基、補(bǔ)齊智能算力短板，精準(zhǔn)契合行業(yè)對性能與自主可控的雙重需求。

生態(tài)協(xié)同與定制優(yōu)化：軟硬件融合的效率革命

對國產(chǎn)芯片而言，技術(shù)突破只是第一步，生態(tài)協(xié)同才是決定其能否落地生根的關(guān)鍵。單一企業(yè)的產(chǎn)品再優(yōu)秀，若無法融入行業(yè)已有的軟硬件體系，也難以發(fā)揮實(shí)際價(jià)值。在這一認(rèn)知下，海光選擇與中興、天翼云、亞信科技、浩鯨科技等頭部企業(yè)深度綁定，共同構(gòu)建“芯片-硬件-軟件”的全棧協(xié)同體系。核心邏輯是圍繞具體業(yè)務(wù)場景需求，開展從架構(gòu)到接口的全維度定制化適配，而非簡單提供標(biāo)準(zhǔn)化芯片產(chǎn)品。如今，這一協(xié)同模式已逐步覆蓋核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)、云平臺、網(wǎng)元軟件及運(yùn)營支撐系統(tǒng)，形成了可規(guī)模推廣的國產(chǎn)化生態(tài)雛形。

在與天翼云的合作中，海光CPU深度參與新一代“一云多芯”平臺打造。針對提升云主機(jī)并發(fā)承載能力、降低虛擬化損耗的核心需求，海光優(yōu)化了芯片的虛擬化擴(kuò)展指令，提升CPU對虛擬機(jī)的調(diào)度效率，同時(shí)增強(qiáng)IO虛擬化性能，顯著提升云主機(jī)網(wǎng)絡(luò)吞吐量；并圍繞天翼云邊緣云平臺，定制輕量化虛擬化方案，在保障業(yè)務(wù)穩(wěn)定性的前提下，有效降低邊緣節(jié)點(diǎn)部署成本。此次大會上，雙方聯(lián)合推出的智算一體機(jī)解決方案更是亮點(diǎn)突出，其核心技術(shù)圍繞“CPU+DCU”異構(gòu)算力架構(gòu)展開，既兼顧通算與智算需求，又通過軟硬件深度協(xié)同實(shí)現(xiàn)性能與兼容性雙優(yōu)，再加上內(nèi)置安全防護(hù)體系，完全符合國產(chǎn)化合規(guī)要求。對政企客戶而言，這套方案能提供“開箱即用”的智算能力，以性能與兼容性雙重保障、安全可靠的國產(chǎn)化底座及完善的行業(yè)生態(tài)賦能，助力智能化轉(zhuǎn)型少走彎路。

與亞信、浩鯨等主流ISV的合作，則聚焦BOSS、CRM等核心IT系統(tǒng)的“無縫”遷移難題。雙方摸索出“架構(gòu)兼容打底、全流程測試驗(yàn)證、聯(lián)合優(yōu)化提效”的三大路徑：以海光CPU對x86指令集的兼容為基礎(chǔ)，直接對接通信行業(yè)廣泛使用的x86生態(tài)軟件，從根源消除遷移技術(shù)壁壘；隨后開展全流程聯(lián)合測試，覆蓋性能、兼容性、穩(wěn)定性等全場景風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)；最后針對系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)邏輯，進(jìn)行芯片級與軟件級聯(lián)合優(yōu)化，確保遷移后性能不降級甚至更優(yōu)。這種成熟的合作模式，讓眾多運(yùn)營商的核心IT系統(tǒng)在國產(chǎn)化替代過程中，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的平穩(wěn)過渡。

海光在廣州的生態(tài)布局已形成規(guī)模，合作伙伴覆蓋運(yùn)營商核心平臺、本地軟硬件企業(yè)、政務(wù)服務(wù)相關(guān)主體。除了與中國電信（天翼云）聯(lián)合打造“一云多芯”云平臺及智算一體機(jī)解決方案，覆蓋廣州政務(wù)云、企業(yè)云等場景，還與當(dāng)?shù)貜氖路?wù)器制造、政務(wù)軟件開發(fā)的企業(yè)形成協(xié)同。雙方通過“技術(shù)適配降難度、流程優(yōu)化縮周期、聯(lián)合方案提效率”的路徑，從源頭降低廣州企業(yè)國產(chǎn)化改造成本，讓更多本地企業(yè)能輕松踏上國產(chǎn)化轉(zhuǎn)型之路。

這一生態(tài)協(xié)同的成果，在廣州智慧城市建設(shè)中得到充分體現(xiàn)。海光芯片從性能支撐、安全保障、生態(tài)適配三大維度，為當(dāng)?shù)?G核心網(wǎng)、政務(wù)云等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供核心算力底座。在5G核心網(wǎng)方面，憑借優(yōu)異的多核處理性能與穩(wěn)定性，支撐核心網(wǎng)元穩(wěn)定運(yùn)行，即使在早晚高峰、大型賽事等流量峰值場景，也能避免網(wǎng)絡(luò)卡頓，大幅降低市民日常通話、視頻通話的中斷率，保障通信體驗(yàn)“不掉線”；在政務(wù)云方面，無縫適配現(xiàn)有BOSS系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析平臺，支撐社保查詢、公積金辦理、交通違章處理等高頻民生服務(wù)高效運(yùn)行。此外，依托C86架構(gòu)對x86指令集的兼容優(yōu)勢，海光還助力廣州教育、醫(yī)療、能源等行業(yè)完成國產(chǎn)化替代無縫切換，市民使用無感知，后端數(shù)據(jù)更安全。

芯片級安全賦能：通信網(wǎng)絡(luò)的底層防護(hù)屏障

安全是通信行業(yè)的生命線，任何技術(shù)創(chuàng)新與生態(tài)布局都不能脫離安全這一底線。在國產(chǎn)化算力底座的構(gòu)建中，安全能力的融入方式同樣值得探討。海光的探索方向是將安全能力嵌入芯片底層，通過內(nèi)置國密算法引擎構(gòu)建“硬件級安全根基”，與運(yùn)營商的云網(wǎng)安全體系形成協(xié)同防護(hù)。這套引擎支持SM2、SM3、SM4等全部國密標(biāo)準(zhǔn)算法，為核心數(shù)據(jù)與通信信息筑牢基礎(chǔ)保障，這種從底層融入安全能力的思路，也契合通信行業(yè)對安全防護(hù)“全程可控、全域覆蓋”的需求。

實(shí)際應(yīng)用中，協(xié)同防護(hù)體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是安全能力深度集成，通過硬件接口對接運(yùn)營商密碼資源池，無需外部加密設(shè)備即可完成全場景加密運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)“云-網(wǎng)-邊-端”全鏈路安全閉環(huán)；二是密鑰統(tǒng)一管理，與安全管理平臺聯(lián)動實(shí)現(xiàn)密鑰下發(fā)、更新與銷毀的遠(yuǎn)程可控；三是安全事件快速響應(yīng)，內(nèi)置監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測狀態(tài)，異常時(shí)直接告警并配合處置，縮短響應(yīng)時(shí)間。

相較于傳統(tǒng)外掛加密方案，芯片級集成優(yōu)勢顯著。在性能損耗上，相較于傳統(tǒng)外掛加密方案，海光芯片的國密算法引擎因集成于芯片底層，無需額外數(shù)據(jù)傳輸鏈路，性能損耗顯著降低，幾乎不影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行；而外掛方案因依賴外部接口與傳輸通道，易產(chǎn)生明顯性能損耗，難以滿足低時(shí)延場景需求；在安全性上，避免了外掛設(shè)備物理接口暴露、傳輸鏈路易被監(jiān)聽的風(fēng)險(xiǎn)，加密運(yùn)算與密鑰存儲均在芯片內(nèi)部完成，硬件級防篡改設(shè)計(jì)可抵御多種攻擊，安全性大幅提升。目前該方案已在政務(wù)云、隱私計(jì)算等場景落地，像廣州政務(wù)云的市民個(gè)人信息保護(hù)，便得益于這一芯片級國密算法防護(hù)，筑牢了數(shù)據(jù)安全屏障。

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行業(yè)展望：國產(chǎn)化算力的生態(tài)共建之路

站在行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，5G-A、算力網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的持續(xù)落地，正不斷拔高對國產(chǎn)芯片的要求。這不僅是海光一家企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，更是整個(gè)國產(chǎn)芯片行業(yè)需要共同應(yīng)對的課題。從行業(yè)發(fā)展的角度來看，國產(chǎn)芯片企業(yè)未來的深耕方向逐漸清晰：其一，持續(xù)提升核心技術(shù)競爭力，在先進(jìn)制程、高速接口、低功耗設(shè)計(jì)等關(guān)鍵領(lǐng)域加大研發(fā)投入，突破技術(shù)瓶頸；其二，深化場景化創(chuàng)新能力，貼合通信行業(yè)不斷細(xì)分的場景需求，推出更具針對性的產(chǎn)品；其三，進(jìn)一步完善生態(tài)共建模式，推動芯片企業(yè)、硬件廠商、軟件開發(fā)商、運(yùn)營商等多方協(xié)同，構(gòu)建開放共贏的行業(yè)生態(tài)。

海光未來將圍繞“全場景算力支撐、全鏈路生態(tài)協(xié)同”展開布局：產(chǎn)品層面優(yōu)化CPU與DCU性能，推出邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)AI推理專用芯片，完善“DCU-DTK-DAS-DAP”技術(shù)生態(tài)；生態(tài)層面深化多方合作，擴(kuò)大聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室范圍，降低國產(chǎn)化替代門檻；安全層面升級內(nèi)置安全能力，與運(yùn)營商體系深度協(xié)同，構(gòu)建全棧防護(hù)體系。

客觀來看，國產(chǎn)芯片賦能通信數(shù)智化轉(zhuǎn)型本就是一場長期攻堅(jiān)戰(zhàn)，需要行業(yè)各方的耐心與堅(jiān)持。海光的規(guī)劃中，始終將“立足行業(yè)需求”放在首位，未來將以技術(shù)創(chuàng)新為核心、生態(tài)協(xié)同為支撐，持續(xù)筑牢國產(chǎn)化算力底座，深化與通信產(chǎn)業(yè)鏈的合作，通過更安全、高效的國產(chǎn)算力體系支撐現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，讓智能化升級成果真正惠及更廣泛的用戶與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

海光的實(shí)踐，是國產(chǎn)芯片賦能通信行業(yè)轉(zhuǎn)型的一個(gè)縮影。從其探索中不難發(fā)現(xiàn)，國產(chǎn)化算力底座的構(gòu)建，核心在于“技術(shù)適配”與“生態(tài)協(xié)同”的雙向發(fā)力——雙芯架構(gòu)解決了性能與兼容的核心難題，深度協(xié)同實(shí)現(xiàn)了全鏈路效率優(yōu)化，芯片級安全則筑牢了底層防護(hù)屏障。

在數(shù)智化轉(zhuǎn)型與自主可控的雙重浪潮下，越來越多像海光這樣的企業(yè)，正通過技術(shù)創(chuàng)新與生態(tài)共建為行業(yè)發(fā)展注入動力。未來，隨著國產(chǎn)算力生態(tài)的不斷完善，其將深度覆蓋更多通信場景，推動行業(yè)邁向更安全、高效、智能的新階段，這既是國產(chǎn)芯片行業(yè)的成長之路，也是通信行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。

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