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新時期計算所的新定位
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孫凝暉
2011年9月

  一.計算所定位的歷史變遷

  科學院“創新2020”的一個重要工作就是要求研究所明確自己的“一三五”,即一個定位,三個重大突破,五個重點培育方向。其中,一個定位最為重要,決定了一個研究所科研的目的和價值體現。

  回顧計算所55年的發展歷史,它的定位也經歷了以下幾個時期變化。從1956年建所到60年代中期,這個時期的定位是為國防科研服務,典型的科研成果如為兩彈一星的研制做出突出貢獻的109丙機;從60年代中期到80年代初期,這個時期的定位是為國防科研和重要行業部門服務,增加了民口的任務,典型的科研成果如757機和KJ8920石油勘探處理系統;從改革開放開始到90年代后期,這個時期的定位是推動國民經濟建設,促進信息產業的發展,典型的科研成果如聯想PC和曙光一號服務器;從1998年開始科學院進入知識創新工程時期,計算所形成了“科研為國分憂,創新與民造福”的核心價值觀,定位是“三頭”,即做國家重大科研計劃的“龍頭”、信息產業關鍵技術的“源頭”和某些學術方向的“領頭雁”,典型的科研成果如曙光高性能計算機和龍芯通用處理器。

  科學院經過知識創新工程13年的發展,取得了很大的成就,針對未來十年國家對科技的需求提出了“創新2020”發展戰略,下面三節分別對計算所的一個定位,三個重大突破,五個重點培育方向進行解讀。

  二.一個定位

  計算所在創新2020中的一個定位是:“計算所的學科定位是計算技術,包括計算機系統、網絡、智能技術三個主要研究領域;性質定位是產業高技術,覆蓋學術研究、技術創新、產業化與技術應用的完整價值鏈;使命定位是未來10年計算所的最終價值是成為信息產業價值鏈上不可替代的一個環節,為做強中國信息產業貢獻關鍵技術和系統;目標定位是成為社會公認的引領我國信息產業和信息化的計算技術主要源頭,成為世界水平的研究所。”

  新定位的核心思想是計算所要做“產業的技術源頭”。從計算所55年尤其是近30年的歷史看,從計算技術的學科特點看,從國家對信息技術的主要期待看,發展引領性技術,成為下一代信息技術戰略新興產業的技術源頭,通過信息化拉動工業化和促進產業結構的調整,為國家網絡信息安全戰略應用提供支撐技術,是體現計算所作為國立研究所滿足國家戰略需求的主要價值所在,也是計算所的優勢所在。計算所的目標是在10-20年內將源頭技術轉移輻射到1000億元規模的巨大市場,用可信的數據表明計算所為提高我國科技對經濟發展的貢獻率、降低我國技術對外依存度做出了實實在在的貢獻,也就是證明了計算所的不可替代性。

  三.三個重大突破

  三個突破是計算所的三件大事,是在十二五期間必須完成的重大科研產出。依據《中國至2050年信息科技發展路線圖》,計算所的科研工作主要圍繞普惠泛在的信息網絡體系開展工作,主要布局在“端、網、云”下一代信息技術的基礎平臺層,其中“端”指位于前端的計算機、移動終端等系統,“網”指位于中間的web網、互聯網、無線通信網和無線傳感網,“云”指位于后臺的高性能計算機、服務器、存儲、和處理器以及平臺軟件等系統。

  三個重大突破就是發展龍芯、曙光、天璣三個品牌,它們分別對應著計算所在端、云、網上的重大布局,在“十二五”期間的主要指標如下。

  突破一:

  突破通用處理器和高端SoC芯片的核心技術,牽頭打造我國自主可控的信息技術基礎平臺和產業鏈;龍芯芯片及其支撐的計算機、軟件和應用服務要達到年產值1000億元的市場規模;十二五期間,在軍隊、政府、教育等對安全要求高的行業找到突破口建立“根據地”,基本形成堅實的龍芯技術產業聯盟。

  重點突破安全適用型PC和服務器處理器中使龍芯具有市場競爭力的若干關鍵技術,研制自定義指令集的數據處理器(DPU,Data Processing Unit);

  龍芯3號通用高性能處理器主頻2.0GHz以上,單片達到萬億次浮點運算;

  在至少2個重大型號中得到應用,在高性能計算機和服務器領域應用推廣10萬套以上,在桌面領域應用推廣100萬套以上,在電視機、移動終端等嵌入式領域推廣數千萬套。

  突破二:

  突破艾級超級計算機和高通量服務器的核心技術,為做強信息化核心裝備產業和云服務產業做出重要貢獻;支撐曙光公司達到年產值50億元的市場規模。

  重點突破100Petaflops超級計算機的關鍵技術和云計算核心技術,建立自主可控的高性能計算機技術體系;

  研制的十億億次曙光7000具有鮮明的云計算特征;

  研制成功面向未來數據中心的世界領先的高通量服務器(HTC, High Throughput Computing)。

  突破三:

  長遠目標是做強以海量網絡數據的智能處理與高效服務為特征的互聯網深度服務產業(也稱為Web3.0),建立一個世界水平的新型網絡服務示范企業,為我國互聯網產業的轉型和壯大提供關鍵技術與系統。十二五期間的指標:

  建立一個稱為網絡數據科學與工程 (Web Data Science & Engineering)的新學科方向;

  重點突破網絡數據引擎的核心技術及其在網絡搜索、網絡輿情、網絡靶場上的應用;

  具備百億量級網頁的采集/存儲/計算和服務能力,并發查詢請求達到每秒1000次以上;

  深度信息服務產生20億元人民幣的經濟效益,完成2項以上國家戰略應用或任務。

  四.五個重點培育方向

  相比三個重大突破而言,五個培育則是面向十三五乃至2020年以后的更加具有顛覆性(disruptive)的新技術,以及需要加強的方向。IT的普惠泛在和智慧體現是信息技術發展的兩大原始驅動力。人們將發展計算技術歸結為解決3個基本問題:(1)Charles Babbage(1791-1871)問題——提出了自動計算的概念,實現比人算得更快的機器計算;(2)Vannevar Bush(1890-1974)Memex問題——要求可以存儲海量的書籍、報紙、雜志、照片、記錄等各種文獻,并通過超級鏈接組織起來,實現存儲、索引、日志、評價和摘要的集成;(3)Alan Turing(1912-1954)問題——使機器具有看、說、聽以及思考的能力。其中Turing問題遠遠沒有得到有效解決,而智慧是提升信息社會水平的核心要素。

  依據上述基本判斷,計算所選擇的五個重點培育方向是數據存儲技術、未來互聯網、未來移動通信、智能機和重大信息化應用。其中前三個是面向云、網、端追求更加具有顛覆性的技術創新,第四個是發展具有長遠意義的智能信息處理技術,切入點是以計算所優勢學科方向體系結構為載體,發展具有新產業潛力的智能機系統,第五個是基于應用集成技術發展信息化應用,以便更緊密地結合和了解中國的經濟建設和需求。五個重點培育在“十二五”期間的主要指標如下。

  培育方向一:數據存儲技術

  數據的存儲、管理與處理是計算機的核心技術之一,存儲與服務器、網絡并列為數據中心的三大設備。十二五期間重點突破三網融合、互聯網服務等新興應用需要的海量存儲系統的關鍵技術和云存儲核心技術,支撐藍鯨公司達到年產值10億元的市場規模,并打入國際市場。

  通過與大企業的聯合,研制國際領先水平的高通量服務器與數據處理器、云存儲系統、云操作系統與編程環境,來引領未來的云計算數據中心(Cloud DataCenter)。

  培育方向二:未來互聯網技術

  網絡通信領域正處于技術革命前夜,計算技術(IT,Information Technology)和通信技術(CT, Communication Technology)越來越走向融合。計算所在網絡技術研究方向有長期的技術隊伍積累,曾輻射出神州數碼網絡業務、科學院網絡中心等組織,有很好的基礎。

  把未來互聯網技術作為培育方向,研究可編程虛擬化路由器,建立未來互聯網前沿研究的試驗床(CENI, China Environment of Network Infrastructure),并針對互聯網的可擴展性、移動性、安全性等問題開展創新研究,力圖為華為等IT企業提高產品的國際競爭力提供“云路由器”等引領性的關鍵技術和系統。

  培育方向三:未來通信技術

  無線通信芯片和新型終端的緊密結合,是培育出中國自己的Apple公司的關鍵。計算所曾輻射出聯想PC,在通信技術領域引進了優秀的科研團隊,有基礎再創一次輝煌。

  十二五期間依托北京市移動計算與新型終端重點實驗室,計算所把下一代無線通信芯片及新型普適終端作為培育方向之一,加強未來通信技術的基礎研究,重點研究環境感知、智能交互、移動平臺上的多媒體處理和智能電視等核心技術。

  培育方向四:智能機

  信息對象的智能處理是互聯網和物聯網產業的核心技術之一,應用面很廣泛, 很有希望發展出一個以智能技術為核心的智能機新產業,還可以結合計算所的計算機體系結構和智能信息處理兩個重點實驗室的優勢。

  十二五期間將重點研究如何對多類信息進行多快好準地處理方法,選擇匯聚智能處理、交互式語義、個人高性能計算機(pHPC, personal High Performance Computing)技術的機器專家做為一個新的突破口和載體,特別地,研制一個 “機器博士”為形象代言人和集成展示平臺。

  培育方向五:重大信息化應用

  開展重大信息化應用的總體設計和咨詢,開發滿足國家重大需求的信息化應用,能發揮計算所的綜合優勢,尤其是計算機系統方面的深厚積累。目標是提高中國信息化建設的技術水平,并起到引領和示范效果。

  把發展有顯示度的重大信息化應用作為一個培育方向,重點發展應用集成技術,包括軟件集成、數據集成、服務計算等,研制出有鮮明技術特色的應用平臺軟件,在教育、智慧城市等行業應用領域開展應用工程工作。

  五.實現新定位的途徑

  確定了新定位和主要科研任務,接下來的問題是:如何讓源頭技術向下游流動并擴散到IT產業?如何對國民經濟和社會發展產生廣泛的影響?

  圖一顯示了實現新定位的有效途徑:


圖一:計算所創新2020愿景圖

  主要思路是將科研價值鏈劃分成知識創新圈、技術轉移圈、成果輻射圈、社會經濟圈四個輻射圈,將計算所的各個組織、各項工作有效地分布在這四個圈里面,進行知識創新、技術創新、產品創新、技術直接轉移與產業化、技術應用和知識傳播,使得計算所的引領性創新和技術成果能夠逐層擴散開來,形成貢獻和影響。它們的具體含義如下。

  知識創新圈:計算所(ICT)大部分位于這個圈,它的性質是國立研究所,定位是要成為中國計算機事業的搖籃和中國計算機產業的技術源頭,目前由11個科研實體和8個管理支撐部門組成,爭取2020年的科研經費體量能達到每年10億人民幣。

  技術轉移圈:大計算所(Big ICT)的主要部分位于這個圈,它的性質是網絡型研究所,即這個網絡狀的聯合體由法人類型多樣的眾多組織構成,在地域上也是分布的,在管理上實現一定程度地可控,工作定位是進行技術創新、技術直接轉移與產業化;目前由與地方政府合作的分部/分所,3個直屬企業,和龍芯、曙光、藍鯨、天璣、晶上等主要投資企業組成,爭取2020年總的經濟體量能達到每年100億人民幣。

  成果輻射圈:這個圈主要體現計算所科研成果和技術的支撐作用( ICT Support),通過一個計算所技術轉移的商標將技術影響到的范圍標識出來,工作定位是技術間接轉移與IP轉讓、產品創新,目前主要由合作緊密的華為公司、聯想公司等IT企業、員工創業企業、企業聯合實驗室組成,爭取2020年影響到的總的經濟體量能達到每年1000億人民幣。

  社會經濟圈:這個圈主要體現計算所對信息社會和經濟增長的廣泛影響力(ICT Impact),工作定位是技術應用與人才輻射、知識應用,目前主要由計算所所友會、計算機學會、研究生教育、IT職業培訓、信息化應用項目、學術期刊、地方分部/分所工作組成,著力增加IT在2030年中國25萬億美元GDP中的貢獻。

  除了通過加強基礎和前瞻研究,加強引領性創新,使得處于核心位置的知識創新圈不斷地產生重大科研成果和重要學術進展外,有三個關鍵點十分重要。

  第一是建立“大計算所”,在知識創新初期計算所被稱為“創新小所”,這是為了區別于計算所二部,強調知識創新,發展到后期形成了以分部/分所為特征的“網絡型研究所”,強調科技對經濟發展的廣泛支撐,和對中國內生需求的重視,再要發展到進一步突破國立研究所邊界,建立適應新時期需要有多種組織和多種機制體制的網絡狀的“大計算所”。

  第二是“ICT Support”,這個商標不僅僅是計算所技術轉移的一個標識(logo),更是評價技術轉移效果的Benchmark指標,是計算所由新時期自己辦企業、自己搞產業化向加強與大企業合作、鼓勵和輔導員工創業轉變的重要體現。從長遠看,計算所主要投資企業發展壯大后,也將成為計算所技術支撐的重要對象。

  第三是如何“建橋” 和 “找人”,計算所的價值鏈比單純的基礎研究,或者單純地為國家戰略應用服務都要長而且復雜得多,必須在這四個圈之間“建橋”,讓價值(value)能雙向流動起來;還必須為這四個圈的各個關鍵崗位“找人”,要解決好這個大家庭所有人對計算所這個品牌的認同與忠誠,和認可激勵機制這兩個問題。上面這些關鍵點都是系統性的,在新時期必須勇于創新,深化改革,大膽地采取新的舉措。

  六.采取的新舉措

  為實現上述目標,計算所一方面在國立研究所的邊界內強化實現計算所定位的戰略能力,另一方面突破國立研究所的現有邊界,探索建立起適應市場競爭性戰略高技術跨越發展的“網絡型研究所”的體制機制,為技術的有效轉移提供體制機制保障,為我國科技體制改革做出示范。未來5-10年,計算所采取的四項重大舉措是“新文化、戰略型管理、產業園、網絡型大計算所”。

  1.樹立從優秀到卓越的文化理念,建設和諧奮進的計算所

  堅持計算所在知識創新工程中形成的“科研為國分憂,創新與民造福”核心價值觀和“正氣、大氣、骨氣”等核心理念,在此基礎上,樹立新時期“從優秀到卓越”的文化理念,營造和諧奮進的“大計算所”氛圍,倡導“人人是才、人人幸福”的觀念,提倡以跨越發展的方式解決現階段存在的種種問題。

  2.提高戰略決策和科研統籌能力,推進戰略型管理。

  將科研決策與科研管理合理分離,建立“科研戰略委員會”和“首席科學家”制度,加強計算所的戰略決策能力, 建立起從真實需求中凝練科技問題的機制。在財務管理上加強所務會的調控能力,對各類項目提取間接費用做人員費用和公共支撐,爭取到2020年做到國家財政撥款、國家競爭性科研項目、技術轉移與橫向收入的比例達到3:4:3,有效加強科研自主布局的能力。

  研究所的管理工作包括服務型、管理型、戰略型三個部分,推動計算所的各項管理工作向戰略型轉型是計算所發展戰略能夠落地的基本要求,為有效提高計算所管理部門的執行力,十二五期間要大力推動突破現有研究所活動邊界的戰略型管理。

  3.建設計算所新園區,打造世界一流的產業技術發展基地

  爭取在計算所環保園新園區用10-15年建設12萬平米科研用房,它不僅僅是滿足科研用房需求的保障,更是實現計算所的定位的有力措施。計算所要重點在新園區打造一個世界一流的產業技術研究發展基地,同時要將中關村老園區建設為學術發展基地和計算所品牌的象征,還要與地方政府合作建設各地的分部/分所及科技園,構建推進信息化和促進兩化融合、發展地方經濟的技術應用基地。

  4.打造全方位覆蓋技術轉移的多種價值鏈,建設網絡型大計算所

  我國還是一個發展中國家,整個社會技術創新價值鏈是斷裂的。計算所無法在現有國立研究所的邊界內解決各種制約發展的問題,必須采取網絡型研究所的發展思路,解決成為源頭的“人”和“橋”兩大難題,具體包括人才、技術轉移、收益分配三項工作:

  (1)建立完整的人才鏈:通過執行特殊政策的海外引進人才、體制內的事業編制人員、利用“中科智源”人力資源公司的項目聘用人員、企業編制人員、分所的地方事業編制人員、短期高級顧問人才等途徑,建立起計算所完整的人才鏈。

  (2)建立完整的技術轉移鏈,并強化對技術的經營能力:通過“中科算源”計算所控股公司、NPO性質的計算所技術轉移中心、龍芯/曙光/藍鯨/天璣等計算所參股企業、企業性質的分部、技術輻射到的關聯企業等多種形式,建立計算所完整的技術轉移鏈。十二五期間力爭再孵化出1-2個行業龍頭公司,為發展戰略性新興產業做出有重大影響的貢獻。通過建立與大型骨干企業的戰略合作關系、計算所技術經紀人制度、專利拍賣機制、專業技術孵化器、緊密合作的資本平臺、計算所技術轉移品牌“ICT Support”等措施,大幅提高計算所把技術變成錢的經營能力。

  (3)建立多樣的收益分配機制:建立靈活多樣的適應發展需要的收益分配機制以及股權激勵政策,完善計算所技術轉移獎勵條例。

 
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