计算體(tǐ)系架构不仅是网信产业的技术基础，也是网信产业的技术高地。作為(wèi)我國(guó)网信产业的领军企业，华為(wèi)、阿里、中國(guó)電(diàn)子经过長(cháng)期艰苦探索实践，分(fēn)别形成了各自具有(yǒu)代表性的计算體(tǐ)系架构。北京交通大學(xué)信息管理(lǐ)理(lǐ)论与技术國(guó)际研究中心（ICIR）认為(wèi)，尽管三家企业在探索实践的三种计算架构中作出了巨大努力，取得了卓越成绩，并已具备良好的产业基础和应用(yòng)前景，但是三条计算架构路線(xiàn)发展尚不够成熟，距离“再不受制于人”和高水平自立自强的诉求还有(yǒu)一定差距，三条路線(xiàn)都各自面临着挑战。

“生态构建”“高端技术”“补短板”多(duō)强争锋各具特色

华為(wèi)形成了以“生态构建”為(wèi)特色的计算架构。华為(wèi)信创的最大特色就是构建产业生态。华為(wèi)提出构建六大数字技术生态，包括鲲鹏生态、昇腾生态、HMS生态、鸿蒙生态、华為(wèi)云生态和MDC（智能(néng)驾驶计算平台）生态。华為(wèi)生态體(tǐ)系的核心是“欧拉﹢鸿蒙”万物(wù)互联操作系统，欧拉定位于数字基础设施操作系统，鸿蒙定位于物(wù)联网智能(néng)终端操作系统。通过软总線(xiàn)技术实现鸿蒙与欧拉的底层连接，一个以“欧拉﹢鸿蒙”相互连接為(wèi)中枢，向下连接底层设备，向上连接终端设备，并广泛应用(yòng)于各行各业的万物(wù)互联操作系统生态已经成形并逐渐走向成熟。

阿里形成了以“高端技术”為(wèi)特色的计算架构。阿里2008年就提出“去IOE”，是我國(guó)企业信创的鼻祖。阿里信创的最大特色是形成了一大批全球领先的技术集群，形成了以“高端技术”為(wèi)特色的信创路線(xiàn)。阿里的龙蜥社區(qū)、AliSQL数据库社區(qū)是國(guó)内最大的操作系统和数据库开源社區(qū)。阿里的数据库包括蚂蚁金服的OceanBase和阿里云的PolarDB，两者全部入列Gartner全球数据库魔力象限第一阵营。其他(tā)如玄铁系列CPU、含光系列人工智能(néng)芯片、倚天710芯、CIPU数据中心专用(yòng)处理(lǐ)器和飞天操作系统等也都有(yǒu)亮眼表现。

中國(guó)電(diàn)子形成了以“补短板”為(wèi)特色的计算架构。计算产业链上的许多(duō)环节是中美科(kē)技竞争的焦点，也是我國(guó)的短板和“卡脖子”环节，其中，EDA设计工具、芯片制造、操作系统和CPU是最严重的“卡脖子”环节。中國(guó)電(diàn)子集中“优势兵力”，着手解决计算體(tǐ)系架构中的“卡脖子”问题。中國(guó)電(diàn)子的华大九天是國(guó)内排名第一的EDA工具厂商(shāng)，麒麟操作系统和飞腾CPU基本上解决了我國(guó)网信产业“缺芯少魂”的问题，积塔半导體(tǐ)专注于模拟電(diàn)路、功率器件所需的特色生产工艺研发与制造。

三种计算架构面临多(duō)重挑战

华為(wèi)鲲鹏计算架构面临三重挑战。一是芯片设计和制造断供。自2019年被美國(guó)列入实體(tǐ)清单后，华為(wèi)尽管依旧傲然挺立于中國(guó)网信产业之巅，但业務(wù)规模缩水近三分(fēn)之一，发展步伐受到牵制，华為(wèi)鲲鹏计算架构也因鲲鹏芯片在上游受到EDA工具断供、下游受到台积電(diàn)流片断供而陷入困顿。

二是产业生态碎片化。华為(wèi)计算路線(xiàn)的最大特色就是构建产业生态，其核心是“欧拉﹢鸿蒙”万物(wù)互联操作系统，通过软件开放，吸引更多(duō)的中下游合作伙伴加入华為(wèi)生态中。但从实际结果来看，不仅六大生态之间相互独立还遠(yuǎn)未融合，各生态本身的建设还需要克服许多(duō)障碍。

三是产品类型多(duō)元化。网信产业是全球化分(fēn)工程度最高、对专业化能(néng)力要求最苛刻的产业之一。从全球角度来看，很(hěn)少有(yǒu)大而全、多(duō)元化的企业能(néng)在网信产业中生存发展。华為(wèi)是全球网信产品种类最多(duō)的企业之一。虽然这在一定程度上避免了将鸡蛋放在一个篮子里的风险，但毕竟不同产品形态有(yǒu)着不同的业務(wù)特点和文(wén)化基因，一家企业要把差异如此之大的不同业務(wù)都做好，这是极其困难的。

阿里新(xīn)型计算架构同样面临三重挑战。一是企业身份安全可(kě)信问题。不同于华為(wèi)為(wèi)大众广泛接受的民(mín)族品牌形象和中國(guó)電(diàn)子的央企背景，阿里云的复杂股权结构对当前云业務(wù)在政企市场拓展构成挑战。政企市场不同于互联网市场的一个突出特点是，对云平台的安全可(kě)控性具有(yǒu)近乎苛刻的要求，不仅要求云平台提供商(shāng)具有(yǒu)先进可(kě)靠的安全技术产品，而且对云平台拥有(yǒu)者的身份也极其敏感。

二是云终端市场接受度低。终端产品是联结计算厂商(shāng)与用(yòng)户的最直接界面，也是计算路線(xiàn)普及发展必须跨过的一个门槛。阿里云在定制芯片和重构软件的过程中，也推出了基于飞天操作系统、“長(cháng)”在云上的“超级電(diàn)脑”——“无影”云计算终端，不过至今市场反馈仍不理(lǐ)想。

三是市场份额逐年降低。近年来，随着云技术的不断成熟和云市场的新(xīn)旧转换，阿里云在技术和市场两方面受到竞争对手的空前挑战。尽管阿里云始终保持着全國(guó)第一大云的“江湖(hú)地位”，但近年来市场份额持续走低，从一度占据全國(guó)60%以上份额快速下滑到30%多(duō)。

中國(guó)電(diàn)子安全先进绿色计算架构也面临三重挑战。一是體(tǐ)系化能(néng)力较弱。不同于华為(wèi)与阿里的先有(yǒu)集团总部、后有(yǒu)各技术产品和业務(wù)部门的集中统一管理(lǐ)體(tǐ)系，中國(guó)電(diàn)子是由众多(duō)独立的國(guó)有(yǒu)企业组建而成，大多(duō)数子集团和子公司早已形成了自己独立的研发體(tǐ)系、产品體(tǐ)系和营销體(tǐ)系，由此决定了中國(guó)電(diàn)子集团更多(duō)地只能(néng)在战略层面对下属企业实施管控，各子集团、子公司间很(hěn)难形成统一的产业體(tǐ)系。

二是产品技术水平较低。与华為(wèi)和阿里研发大多(duō)由总部投入并规模巨大相比，中國(guó)電(diàn)子的科(kē)技研发都是由各子公司独自投入，其投入规模也相对较小(xiǎo)。以中國(guó)電(diàn)子计算架构中表现较為(wèi)亮眼的芯片底座飞腾信息為(wèi)例，飞腾信息2022年营收16.3亿元，净利润1.8亿元。尽管没有(yǒu)披露当年的研发投入，但规模小(xiǎo)、利润低、还需要承担当年的业绩指标，科(kē)技研发投入很(hěn)难得到足够保障。

三是自主可(kě)控能(néng)力不足。自主可(kě)控、安全可(kě)靠是中國(guó)電(diàn)子安全先进绿色计算架构得以存在和发展的逻辑起点。得益于央企的背景，中國(guó)電(diàn)子在安全可(kě)靠方面具有(yǒu)先天优势，但是在自主可(kě)控方面仍然具有(yǒu)较大不确定性。如飞腾CPU的技术来源于ARM公司的V8架构授权，并且以后无法获得V9以上版本的授权，在V8架构基础上分(fēn)叉发展的飞腾CPU存在技术落后的先天不足。

高水平自立自强计算路線(xiàn)发展之路怎么走？

建立在冯·诺依曼架构基础之上的传统计算架构已经过70多(duō)年的升级演进，而华為(wèi)、阿里、中國(guó)電(diàn)子的三条自主计算架构體(tǐ)系路線(xiàn)仅发展了不到10年时间，在不断成熟发展过程中面临诸多(duō)挑战是不可(kě)避免的。而上述问题的原因主要體(tǐ)现在三方面：一是沿用(yòng)冯·诺依曼传统计算架构路線(xiàn)；二是关键过渡性技术能(néng)力不足；三是各自為(wèi)政，产业协同有(yǒu)待加强。尽管以华為(wèi)、阿里、中國(guó)電(diàn)子為(wèi)代表的，有(yǒu)家國(guó)情怀担当的企业在艰苦探索着自主计算架构路線(xiàn)，但沿着各自的计算架构路線(xiàn)单打独斗，不仅分(fēn)散了本就稀缺的宝贵科(kē)技力量，而且割裂了产业生态。因此，实现我國(guó)计算架构路線(xiàn)的高水平自立自强必须坚持長(cháng)期主义和短期突破相结合——短期尽量减少内耗，中期设法绕道通过，長(cháng)期实现架构变革。

短期来看，可(kě)采用(yòng)“中國(guó)電(diàn)子﹢阿里云”融合发展方案。华為(wèi)、阿里和中國(guó)電(diàn)子三家自主计算龙头企业在技术产品、生态构建、安全可(kě)靠等方面具有(yǒu)极强的互补性，通过融合协同，实现资源优势互补，短期内就能(néng)实现“1﹢1大于2”的效果，有(yǒu)效缩小(xiǎo)与國(guó)际先进企业的差距。尤其是目前阿里和中國(guó)電(diàn)子都在进行重大战略调整，“中國(guó)電(diàn)子﹢阿里云”的融合方式更具有(yǒu)现实意义和可(kě)操作性。

不久前，阿里宣布了“1﹢6﹢N”的新(xīn)发展战略，将在12个月内将包括阿里云在内的六大业務(wù)板块分(fēn)拆独立运营并独立上市。而中國(guó)電(diàn)子将“重构计算體(tǐ)系”作為(wèi)集团发展战略的首要任務(wù)，但是，在计算产业核心技术、體(tǐ)系化产业生态和自主可(kě)控能(néng)力等方面都有(yǒu)明显短板。阿里云的技术先进性与中國(guó)電(diàn)子的安全可(kě)靠性具有(yǒu)极强的互补性，如果中國(guó)電(diàn)子和阿里云通过重组融合发展，必将诞生一条技术先进、生态健全、安全可(kě)靠的新(xīn)型计算體(tǐ)系路線(xiàn)。

中期来看，聚焦Chiplet等关键过渡性技术突破方案。Chiplet是指从芯片设计开始，先将芯片分(fēn)解成不同计算单元和功能(néng)单元，然后每个单元选择最适合的半导體(tǐ)制程工艺分(fēn)别制造，再通过先进封装技术将各个单元彼此互联，最终集成封装為(wèi)一个系统级芯片组。其技术的核心是把不同工艺节点、材质、功能(néng)、供应商(shāng)的特定功能(néng)单元，分(fēn)别选择不同的工艺制程进行生产，而不必受到晶圆厂的工艺限制，然后借助先进的封装技术，从而实现以成熟制程的工艺达到先进制程的性能(néng)。

我國(guó)的半导體(tǐ)封装能(néng)力在全球处于领先水平。华為(wèi)、阿里和中國(guó)電(diàn)子等计算产业龙头企业，应主动将通富微電(diàn)和华天等封装企业纳入其产业生态體(tǐ)系，通过Chiplet技术突破美國(guó)对我國(guó)先进制程芯片的围堵。

長(cháng)期来看，宜探索存算一體(tǐ)體(tǐ)系架构革命性变革方案。无论是不同计算架构路線(xiàn)间融合发展，还是突破Chiplet等关键性过渡技术，都是沿袭以“算存分(fēn)离”為(wèi)特点的传统冯·诺依曼架构计算體(tǐ)系，都是治标不治本的权宜之计。要想彻底解决“功耗墙”“内存墙”等传统计算架构的固有(yǒu)缺陷，完全摆脱美國(guó)的“卡脖子”限制，走出真正的自主计算产业发展之路，必须突破冯·诺依曼架构计算體(tǐ)系，从计算架构底层重塑计算产业體(tǐ)系。存算一體(tǐ)體(tǐ)系架构就是一种全新(xīn)的、革命性的新(xīn)型计算架构。存算一體(tǐ)體(tǐ)系类似于人脑，是将数据存储单元和计算单元融為(wèi)一體(tǐ)，大幅减少数据搬运，从而极大提高计算并行度和能(néng)效。

一旦存算一體(tǐ)芯片取得革命性突破，特别是存内计算芯片和内存执行计算芯片得到全面突破，全球半导體(tǐ)體(tǐ)系将完全重新(xīn)洗牌，操作系统、数据库等基础软件也将发生结构性变化，PC、服務(wù)器、手机、数据中心、云平台、人工智能(néng)平台等终端与平台的内部构造统统都会发生全新(xīn)革命性变化。此时，先进、绿色、自主安全的自主计算體(tǐ)系路線(xiàn)才真正形成，高水平自立自强的网信产业才具备坚实基础。（作者：涂群 张茜茜  本文(wén)系北京交通大學(xué)ICIR“交大评论”特约稿）