網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院——新階段 新使命
（孫凝暉 2019年3月5日）
2018年一個(gè)最重要的事就是計(jì)算所作為依托單位獲批籌建中科院網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院。這樣一個(gè)新機(jī)構(gòu)、新平臺(tái)，可以做哪些跟過去不一樣的事情？今天利用這個(gè)場(chǎng)合，跟大家匯報(bào)一下，研討一下。
一、2018：中國復(fù)興之路在這里轉(zhuǎn)彎
2018年，是一個(gè)特殊的年份，發(fā)生了很多可以載入史冊(cè)的事情，比如中興事件、中美貿(mào)易戰(zhàn)等。去年我花了很多時(shí)間在院里做信息領(lǐng)域的規(guī)劃，給國家寫各種應(yīng)對(duì)的建議，中興事件確實(shí)對(duì)我們科研領(lǐng)域影響很大。
2018年也是改革開放40周年。這兩天巴塞羅那電信展，很多人說今年變成了“華為展”，全是5G。華為有今天這樣的國際關(guān)注度，也是得益于改革開放40年。2018年還是馬克思誕生200周年，事實(shí)證明，馬克思當(dāng)年很多論斷，放到今天還是正確的。2018年，世界進(jìn)入了振動(dòng)模式，中國復(fù)興之路在這里轉(zhuǎn)了彎。
1、西方的國家命運(yùn)
從更長的時(shí)間維度來看一下一個(gè)國家的命運(yùn)。我們可能都看過《大國崛起》那個(gè)電視片，大致150年可以作為觀察一個(gè)國家命運(yùn)轉(zhuǎn)折的時(shí)間軸。中國很多朝代也是這樣，一個(gè)朝代的興起之路，也需要100年到150年左右。英國強(qiáng)大起來走了150年，從1640年開始資產(chǎn)階級(jí)革命——“光榮革命”，到1800年，我們?cè)诳登⑹赖臅r(shí)候，它到達(dá)了頂峰。英國率先進(jìn)入了工業(yè)時(shí)代，開展全球貿(mào)易，建立了日不落帝國。美國也是如此，美國1776年建國，到1865年才結(jié)束南北戰(zhàn)爭，進(jìn)入建設(shè)時(shí)期，從1800年開始算，到1949年，我們結(jié)束半封建半殖民地的歷史階段，恰好也是150年。美國率先進(jìn)入了電子信息時(shí)代，利用全球資源建立了超級(jí)大國。日本也是一樣，從1853年7月8日佩里登陸久里賓海岸，打開國門開始，到1990年，發(fā)展穩(wěn)定了下來。它的現(xiàn)代化道路是以融入西方主導(dǎo)的政治和經(jīng)濟(jì)體系作為敲門磚的。可能一個(gè)國家的命運(yùn)，要進(jìn)行大的轉(zhuǎn)變，不是改革開放40年或者建國70年就能夠完成的。
現(xiàn)在經(jīng)常講的一個(gè)詞是彎道超車。在美國對(duì)英國的彎道超車過程中，也有一些有趣的事件。去年美國說我們偷了他們的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是個(gè)“小偷”。可美國歷史上也是一個(gè)著名的“小偷”，而且正因?yàn)椤皶?huì)偷”，國家發(fā)達(dá)了。美國當(dāng)年的工業(yè)社會(huì)是怎么形成的呢？獨(dú)立戰(zhàn)爭以后，在1791年，當(dāng)時(shí)美國政府出臺(tái)了一個(gè)很著名的《制造業(yè)報(bào)告》，跟我們現(xiàn)在的“中國制造2025”是類似的。主要措施是要用關(guān)稅，保護(hù)美國的工業(yè)，要以國家有組織的形式從歐洲獲取技術(shù)，要搞貿(mào)易保護(hù)。美國歷史上有非常著名的三個(gè)工業(yè)間諜：Samuel Slater、Thomas Digges、Francis Lowell，都是他們的民族英雄。英國當(dāng)時(shí)為了避免美國盜取它的紡織等工業(yè)技術(shù)，對(duì)所有到美國去的船只、人員都進(jìn)行檢查。美國間諜們?yōu)榱税涯切┘徔棛C(jī)械帶到美國去，進(jìn)行分散包裝，偽裝成別的貨物，運(yùn)到美國再組裝起來再生產(chǎn)。就是這樣，美國從紡織業(yè)開始的，通過全盤引進(jìn)、“竊取”英國的技術(shù)，完成了工業(yè)化的第一步。其實(shí)當(dāng)年英國起步的時(shí)候，也是個(gè)“小偷”。著名的福瓊就是竊取了中國的茶葉技術(shù)的“大盜”。他當(dāng)時(shí)在福建、云南一帶，找到一些方法，把茶葉的小苗，育種好了以后，再裝到船上運(yùn)到海外另一個(gè)地方再種植。那時(shí)的茶葉相當(dāng)于現(xiàn)在的iPhone，是非常值錢的。所以我覺得這種引進(jìn)和學(xué)習(xí)，對(duì)一個(gè)國家的崛起是必然的。當(dāng)然每個(gè)先進(jìn)技術(shù)的擁有者都希望后進(jìn)者永遠(yuǎn)趕不上自己，要付出巨大的代價(jià)，而后進(jìn)者努力用很少的代價(jià)，來彌補(bǔ)上這個(gè)差距。歷史上的高科技——中國的茶葉技術(shù)、英國的工業(yè)紡織技術(shù)，都是被彎道超車的例子。
2、中國的國家命運(yùn)
中國也需要150年來復(fù)興。每30年算一代人，我們是不是需要五代人的犧牲和努力？我覺得中國人的犧牲精神，是最寶貴的品質(zhì)和競(jìng)爭力。中國人到美國，第一代當(dāng)打工仔，第二代就可以開一個(gè)小飯店，當(dāng)小老板，第三代就培養(yǎng)出大學(xué)教授、議員了，就是靠的一代一代的犧牲。希臘人到美國，第一代在釣魚，第二代還在釣魚，第三代依然釣魚。他們不會(huì)為自己的子女和家庭作出犧牲。所以，大到一個(gè)組織、到國家，小到一個(gè)家庭、一個(gè)課題組，如果沒有犧牲精神，很難上臺(tái)階。我們國家的第一個(gè)階段，1921-1949年，從積貧積弱，到實(shí)現(xiàn)中國人民站起來了，當(dāng)家作主。第二個(gè)階段1949-1978年，從一個(gè)農(nóng)業(yè)國，在全面被封鎖的前提下，做到了工業(yè)門類的齊全，這是毛主席的偉大貢獻(xiàn)。第三個(gè)階段1978-2018年，從一個(gè)初級(jí)工業(yè)國，通過改革開放，利用全球化，把制造業(yè)做到世界第一。但是高技術(shù)只能說是一個(gè)點(diǎn)狀的布局，只有航天、高性能計(jì)算機(jī)、高鐵、互聯(lián)網(wǎng)、通信這樣一些點(diǎn)上的優(yōu)勢(shì)，還沒有形成門類齊全的一個(gè)生態(tài)，所以還在被制約。第四個(gè)階段2018-2049年，在美國封鎖高科技的條件下，我們要實(shí)現(xiàn)門類齊全的高科技，做成自己的技術(shù)體系，做好自己的生態(tài)，工業(yè)產(chǎn)能輸出到一帶一路40億人，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)百年的目標(biāo)。第五個(gè)階段2049-2071年，中國要變成高科技國，在智能時(shí)代，通過全球命運(yùn)共同體這樣一個(gè)全球政治理念，重新站到歷史的巔峰。
科技要起關(guān)鍵核心作用。對(duì)比一下我們跟美國的差距。制造業(yè)上，中國是5萬億美元，美國 4萬億美元，我們是超過美國了。但服務(wù)業(yè)上，中國是7萬億美元，美國是16萬億美元，是我們的兩倍多。舉一個(gè)出租車司機(jī)的例子，中國的出租車司機(jī)辛辛苦苦干一年才5萬人民幣，美國的干一年是5萬美元。為什么干同樣的事，美國的司機(jī)就掙錢多呢？網(wǎng)上有一個(gè)觀點(diǎn)，我覺得有點(diǎn)道理，說因?yàn)槊绹刑O果、亞馬遜、Google這樣的公司，這些公司的市值大概在20萬億美元，利潤率都很高，股票價(jià)值增長很快，收益很好。美國居民一共有30萬億的養(yǎng)老資金，這些養(yǎng)老金主要投資美國的優(yōu)秀企業(yè)。美國居民沒有全世界買房，也沒有投美國的房地產(chǎn)，而是買優(yōu)秀企業(yè)的股票。所以一個(gè)普通的美國人，他敢于把他的錢用來買服務(wù)，是因?yàn)樗麄兊馁Y本收益大。我們中國不是這樣，中國普通老百姓的錢，靠什么來獲得自己持續(xù)的有保障的收益？除了買房地產(chǎn)，確實(shí)沒有別的辦法。但房地產(chǎn)投入是很大的，得花幾百萬、用很大的杠桿才能去買。有人質(zhì)疑說計(jì)算所怎么能辦公司呢，一個(gè)研究所辦公司是錯(cuò)誤的。我覺得要說明兩點(diǎn)：一個(gè)是計(jì)算所絕不辦公司，而是“創(chuàng)辦”公司，不能把創(chuàng)字去掉。第二是計(jì)算所如果不創(chuàng)辦公司，我們有一個(gè)“華為”行嗎？中國至少需要30家華為，那華為怎么出來的？我覺得中國的科技界一定要通過領(lǐng)先的技術(shù)來創(chuàng)辦公司，讓中國企業(yè)能夠像美國這樣，有高額利潤，讓更多的人受益。計(jì)算所并不是辦公司的，不是天天在做銷售或者生產(chǎn)，而是一直都在搞創(chuàng)新，但是我們所跟公司保持著很密切的關(guān)系。
3、國家命運(yùn)下的計(jì)算所
我總結(jié)了一下國家命運(yùn)下的計(jì)算所的幾個(gè)階段，分為六個(gè)臺(tái)階，每15年上一個(gè)臺(tái)階。第一個(gè)臺(tái)階是初創(chuàng)期，中國計(jì)算機(jī)事業(yè)從這里誕生；第二個(gè)臺(tái)階是打破封鎖，服務(wù)“兩彈一星”；第三個(gè)臺(tái)階是沖破壟斷，建功中國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)；第四個(gè)臺(tái)階是自主，保障網(wǎng)絡(luò)與產(chǎn)業(yè)安全；我們現(xiàn)在所在的第五個(gè)臺(tái)階要引領(lǐng)，發(fā)展顛覆性技術(shù)。第六個(gè)臺(tái)階到2049年，做到世界領(lǐng)先。每年我都要看一下中國萬億俱樂部城市的名單，了解中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。2018年17個(gè)城市進(jìn)入萬億俱樂部行列，就是說GDP達(dá)到1萬億人民幣，而頭部城市普遍進(jìn)入了人均2萬美元的中等發(fā)達(dá)階段。可以看出頭部城市GDP的增長還是非常好的，基本在10%以上。鄧小平說過發(fā)展才是硬道理，這張表給我們帶來信心。國家發(fā)展有信心，我們科技界才有資金做研究。這也能解釋了列表中為什么有這么多城市，紛紛支持計(jì)算所辦分所，一個(gè)城市可以給一個(gè)億支持我們做研發(fā)。
二、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院
1、為什么申請(qǐng)創(chuàng)新研究院
計(jì)算所為什么要牽頭申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院？簡單總結(jié)有兩個(gè)目的：一個(gè)是解決芯片之痛，一個(gè)是創(chuàng)建我們命名為“信息高鐵”的新型基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)體系。這兩個(gè)目的又是密切相關(guān)的。
眾所周知，信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系國家安全和重大利益，關(guān)系產(chǎn)業(yè)命脈，我國當(dāng)前的信息基礎(chǔ)設(shè)施，是跟隨上世紀(jì)90年代美國“信息高速公路”計(jì)劃建成的，滿足了中國8億人上網(wǎng)需求，但是中興事件暴露了我國的缺芯之痛，我國做了很多款CPU，但是市場(chǎng)份額還是百分之零點(diǎn)幾，四舍五入之后就沒有了，在市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)上看不見。我國的華為、BAT也都建立在美國的信息高速公路這個(gè)技術(shù)體系之上，未來依然存在被制約的可能。在智能網(wǎng)聯(lián)的時(shí)代，到2025年，我們有千億的物端設(shè)備，智能會(huì)無處不在，無線的網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)會(huì)無縫覆蓋，所以一定會(huì)需要新的核心芯片和新的關(guān)鍵設(shè)備。關(guān)鍵是我們能不能把握住這個(gè)核心設(shè)備，形成中國自己的技術(shù)體系、一個(gè)有國際競(jìng)爭力的技術(shù)體系，而不是在國外的基礎(chǔ)上突破單個(gè)設(shè)備。這就是聯(lián)合院內(nèi)多個(gè)研究所、多個(gè)關(guān)聯(lián)企業(yè)組織成創(chuàng)新研究院要做的事情。
什么是“信息高鐵”？“信息高鐵”不是一個(gè)設(shè)備，不是一項(xiàng)技術(shù)，而是一個(gè)技術(shù)體系的名字。當(dāng)前的信息高速公路的特征是高帶寬、盡力服務(wù)、局部智能、有限覆蓋，而未來的“信息高鐵”則是以高通量、時(shí)間確保、端網(wǎng)云泛在智能、無縫網(wǎng)絡(luò)全覆蓋為特征的。這四個(gè)特點(diǎn)，今天的信息高速公路是不具備的。
“信息高鐵”必然是成體系的，應(yīng)對(duì)的就是三大洪流——物端處理器和超級(jí)基站要應(yīng)對(duì)“連接洪流”，虛擬路由器和大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析引擎要應(yīng)對(duì)“數(shù)據(jù)洪流”，高通量計(jì)算機(jī)、智能處理器與智能計(jì)算機(jī)要應(yīng)對(duì)“服務(wù)處理洪流”。在“端”要解決千億級(jí)智能物端，在“網(wǎng)”要解決接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)的無縫網(wǎng)絡(luò)覆蓋，在“云”要解決智能算力和服務(wù)保障的要求。
2、創(chuàng)新研究院的目標(biāo)和任務(wù)
網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院的總體目標(biāo)就是針對(duì)我國信息基礎(chǔ)設(shè)施的重大需求，攻克通用CPU、人工智能處理器、物端處理器等三大處理器核心芯片，研制智能超算、高通量云服務(wù)器、虛擬路由器、超級(jí)基站等四大網(wǎng)絡(luò)計(jì)算關(guān)鍵裝備，發(fā)展大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；短期補(bǔ)全我國處理器芯片上受制于人的短板，長期發(fā)展出引領(lǐng)型的芯片與關(guān)鍵裝備，培育長板，在2035年實(shí)現(xiàn)信息領(lǐng)域的戰(zhàn)略平衡。與中科院集成電路創(chuàng)新研究院共同爭取集成電路與處理器國家實(shí)驗(yàn)室或國家技術(shù)創(chuàng)新中心。主要包括八大任務(wù)：
任務(wù)一：通用處理器
定位：面向現(xiàn)階段信息高速公路被制約的問題，在急需的核心處理器芯片上補(bǔ)短板。
研究內(nèi)容：1）研制龍芯處理器（裝備與桌面）、海光處理器（服務(wù)器）；2）研制面向國產(chǎn)處理器的通用操作系統(tǒng)，無縫兼容大部分Windows應(yīng)用。
任務(wù)二：人工智能處理器
定位：信息高鐵的核心芯片，是未來泛在智能的物質(zhì)載體。
研究內(nèi)容：1）低功耗智能芯片：應(yīng)用于手機(jī)/物端，智能計(jì)算的能耗降低到人腦水平）；2）高性能智能芯片：用于云端的推理和訓(xùn)練，發(fā)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新型體系結(jié)構(gòu)）；3）寒武紀(jì)指令集：構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系；4）面向人工智能芯片的智能操作系統(tǒng)。
任務(wù)三：物端處理器
定位：信息高鐵的核心芯片，是千億物端設(shè)備的處理核心，使萬物具備”計(jì)算、存儲(chǔ)、通信、感知、交互、控制”等功能，真正實(shí)現(xiàn)萬物互連。
研究內(nèi)容：1）兩大核心IP核：物棲通用處理器IP核、大度控制處理器IP核；2）以開源的RISC-V為核心構(gòu)建物端生態(tài)，不再受西方控制；3）研制物端操作系統(tǒng)和weblet應(yīng)用平臺(tái)。
任務(wù)四：智能超算
定位：信息高鐵的計(jì)算能力中樞，為千億物端應(yīng)用提供云端智能算力保障，主要實(shí)現(xiàn)“算的更快”。
研究內(nèi)容：1）架構(gòu)：應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的軟硬件一體化結(jié)構(gòu)，海光服務(wù)器CPU+寒武紀(jì)MLU智能處理器；2）算力：峰值1EFlops + 30Eops， 每秒可處理一百萬億神經(jīng)元、五十億億突觸（成人大腦約為千億神經(jīng)元、百萬億突觸）。
任務(wù)五：高通量云服務(wù)器
定位：信息高鐵的數(shù)據(jù)處理中樞，為千億物端應(yīng)用提供數(shù)據(jù)洪流下云端的服務(wù)能力保障，主要實(shí)現(xiàn)“算的更多、更省”。
研究內(nèi)容：1）睿芯高通量加速器（算得多）；2）標(biāo)簽化馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)（算得省，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心）。
任務(wù)六：虛擬路由器
定位：信息高鐵的骨干網(wǎng)核心裝備，在千億連接、服務(wù)請(qǐng)求方差巨大的信息洪流中，提供可編程、可定制、服務(wù)質(zhì)量可控的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道。
研究內(nèi)容：1）網(wǎng)絡(luò)斷層掃描 (NetCT)；2）網(wǎng)絡(luò)指揮測(cè)調(diào)中心(新CNNIC)。
任務(wù)七：超級(jí)基站
定位：信息高鐵的接入網(wǎng)核心裝備，傳統(tǒng)蜂窩接入主要覆蓋“人”，超級(jí)基站要“更好”地覆蓋“物”，單臺(tái)設(shè)備接入能力從百提升到十萬，并可根據(jù)“物”的需求提供多種類的專網(wǎng)。
研究內(nèi)容：1）終端基帶芯片：多模（融合衛(wèi)星、4G/5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、北斗）終端基帶芯片；2）超級(jí)基站：多波束、海量用戶的集中式基帶信號(hào)和協(xié)議處理，部署靈活、多模融合的地面基站。
任務(wù)八：大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
定位：信息高鐵的通用大數(shù)據(jù)分析引擎，面對(duì)洪水般流量，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析能力。
研究內(nèi)容：1）大數(shù)據(jù)處理微內(nèi)核：輕量級(jí)內(nèi)核架構(gòu)、新型軟硬件協(xié)同抽象，延遲可控；2）算法驅(qū)動(dòng)的彈性架構(gòu)：流批混合、異構(gòu)資源協(xié)同框架；復(fù)雜調(diào)度、均衡的自主學(xué)習(xí)與控制；3）低熵序化的的分析引擎：核數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的簡約分析框架、面向業(yè)務(wù)的大數(shù)據(jù)分析語言。
八大主要任務(wù)怎么連成一個(gè)新的信息基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)體系，來體現(xiàn)“信息高鐵”的四個(gè)特征，任務(wù)之間怎么協(xié)同，這些還是未知的。需要一種新的機(jī)制，把這些設(shè)備連在一起，把這些工作串在一起，連成一個(gè)系統(tǒng)，能夠到一些應(yīng)用場(chǎng)景里面進(jìn)行落地。這個(gè)就希望通過創(chuàng)新研究院的機(jī)制來解決。
3、創(chuàng)新研究院的機(jī)制舉措
目前已有的一些重大資源的支持，包括中科院項(xiàng)目的智能超算、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)計(jì)算、科技委的智能芯片和智能計(jì)算機(jī)、發(fā)改委的地球模擬器等大項(xiàng)目支持，計(jì)算所、自動(dòng)化所、軟件所、網(wǎng)絡(luò)中心、集成電路創(chuàng)新研究院等都在參與。所以通過創(chuàng)新研究院希望把這些研究所，能夠形成一個(gè)像集團(tuán)軍那樣的合力，來承擔(dān)國家更多的重大任務(wù)，解決一些更大的任務(wù)級(jí)的挑戰(zhàn)。
對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院來說，第一個(gè)機(jī)制是希望能夠跟集成電路創(chuàng)新研究院結(jié)盟。網(wǎng)絡(luò)計(jì)算創(chuàng)新研究院擅長API、IP核這一端，集成電路創(chuàng)新研究院正好擅長工藝和EDA。如果雙方能夠合作起來的話，可以率先形成垂直的整合研發(fā)機(jī)制，為申請(qǐng)集成電路與處理器國家實(shí)驗(yàn)室提供關(guān)鍵機(jī)制保障。
第二個(gè)機(jī)制就是發(fā)揮“資本+平臺(tái)”的模式推動(dòng)產(chǎn)業(yè)整合。發(fā)揮資本之手的作用，整合院內(nèi)在芯片和網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算裝備方向產(chǎn)業(yè)化力量。通過打造基金聯(lián)盟，投資一些關(guān)聯(lián)企業(yè)，影響關(guān)聯(lián)企業(yè)往一個(gè)技術(shù)體系走。另一個(gè)是要建一個(gè)平臺(tái)，建十個(gè)信息高鐵的試驗(yàn)場(chǎng)，成為企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品的首購方和驗(yàn)證方。把這些企業(yè)納到整個(gè)創(chuàng)新鏈的環(huán)節(jié)里面是實(shí)現(xiàn)“信息高鐵”不可或缺的。
第三就是計(jì)算所內(nèi)部也進(jìn)行了一些組織變革來適應(yīng)科研體制深化改革。改變以研究中心/實(shí)驗(yàn)室為核心的“步兵團(tuán)/坦克營”式科研組織模式，建立一個(gè)“集團(tuán)軍”、兩個(gè)“混成旅”。創(chuàng)新研究院相當(dāng)于是一個(gè)集團(tuán)軍，是一個(gè)重大任務(wù)單元，混成旅分別是科教融合和科學(xué)發(fā)現(xiàn)單元的混成旅。
計(jì)算所是在改革中成長起來的，每一次改革，都能讓計(jì)算所再上一臺(tái)階，改革是觸發(fā)計(jì)算所科技事業(yè)上臺(tái)階的發(fā)動(dòng)機(jī)。通過四項(xiàng)緊急措施，計(jì)算所建立了學(xué)科；通過歸屬國防部計(jì)算所作出了109丙功勛機(jī)；聯(lián)想代管讓我們PC做到世界第一；知識(shí)創(chuàng)新工程讓我們HPC產(chǎn)業(yè)在國際上領(lǐng)先了；現(xiàn)在的創(chuàng)新研究院， 把解決芯片之痛和創(chuàng)建信息高鐵這個(gè)技術(shù)體系，作為我們未來的目標(biāo)。
三、幾項(xiàng)重要的工作
1、李院士之問
第一個(gè)就是要回答李院士在去年年底考評(píng)會(huì)上提出的問題：計(jì)算所有沒有在做一些全世界都覺得難的事。我想了想，有以下幾個(gè)。
一個(gè)是Z級(jí)計(jì)算機(jī)，肯定是全世界都覺得難的，不知道該怎么做的。性能怎么再提高1000倍呢？超導(dǎo)處理器，光子計(jì)算、訪存與互聯(lián)，存算一體與分層計(jì)算等這些研究大致是奔這個(gè)目標(biāo)的。
第二個(gè)是標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，我也覺得是一個(gè)很難的事情。通俗地說，就是說又讓馬兒不吃草，又讓馬兒跑得快，在多任務(wù)下達(dá)到資源利用率高、完成時(shí)間可確保，應(yīng)用場(chǎng)景可覆蓋云計(jì)算的多租戶、手機(jī)的低功耗、實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)實(shí)時(shí)等。如果能讓世界上50%以上的芯片都用了這樣一個(gè)標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的話，那就是一個(gè)全世界最難的工作之一了。
第三個(gè)是芯片即App，就是說芯片是不是能像開發(fā)App那么簡單，從3年縮減到3個(gè)月，從Fabless到Designless。xPU時(shí)代最重要的是功能，而不是里面的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，開源芯片不僅僅是指令的開源，還要有開源IPs 、開源EDA、DesignHouse云等。
第四個(gè)是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，建成覆蓋一帶一路40億人口的一張全世界最大的網(wǎng)，做到可控可管，千倍提高。如果這個(gè)實(shí)現(xiàn)了，也是全世界覺得非常難的事情。
2、凝聚大事
計(jì)算所現(xiàn)在還沒有跨研究部、跨學(xué)科，來做一些重大任務(wù)和重大項(xiàng)目，最近規(guī)劃的這幾件大事希望能夠達(dá)到跨學(xué)科整合的目的。信息高鐵這個(gè)事就是把系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)整合在一起，智能計(jì)算機(jī)是把系統(tǒng)和智能整合在一起，重大專項(xiàng)任務(wù)是大數(shù)據(jù)和智能整合在一起。計(jì)算所的三個(gè)研究部如果兩兩能夠耦合在一起的話，那計(jì)算所的競(jìng)爭力就會(huì)得到極大的提升。
舉一個(gè)例子，去年計(jì)算所拿到的專用智能計(jì)算機(jī)項(xiàng)目，把軍科委的智能處理器和智能計(jì)算機(jī)兩個(gè)項(xiàng)目緊耦合的整合在一起，同時(shí)整合了六個(gè)科研團(tuán)隊(duì)（高性能、高通量、控制計(jì)算機(jī)、泛在計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算、專項(xiàng)中心）和六個(gè)相關(guān)企業(yè)（曙光、寒武紀(jì)、睿芯、龍芯、天璣、視拓），做成專用智能計(jì)算機(jī)。希望智能計(jì)算機(jī)有三個(gè)有顯示度的出口——智能農(nóng)機(jī)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和專用智能。計(jì)劃在2019年努力推出四臺(tái)世界領(lǐng)先的系統(tǒng)：中科院超算中心的曙光7000系統(tǒng)，希望在超算方面做到世界領(lǐng)先；珠海超算中心的寒武紀(jì)超算系統(tǒng)，希望在深度學(xué)習(xí)上面能做到世界的領(lǐng)先；鹽城高通量計(jì)算中心的金剛系統(tǒng)，在高通量應(yīng)用指標(biāo)做到世界領(lǐng)先；環(huán)保園專用智能試驗(yàn)場(chǎng)的創(chuàng)智1000系統(tǒng)，在專用負(fù)載加速上面做到世界領(lǐng)先。
3、計(jì)算所的四個(gè)體系
計(jì)算所運(yùn)轉(zhuǎn)的主要四個(gè)體系分別是源頭體系、領(lǐng)頭體系、龍頭體系和影響力體系。源頭體系是包括前沿研究和技術(shù)轉(zhuǎn)移，領(lǐng)頭體系包括學(xué)術(shù)和教育，龍頭體系包括專用和安全，影響力體系包括傳播和公益。
其中最困難的是建立計(jì)算所特色的專用體系，由專項(xiàng)部、專項(xiàng)中心、科研型分所、企業(yè)等新機(jī)制組合而成。計(jì)算所特色的專用體系是什么，怎么區(qū)分于聲學(xué)所、電子所這些專用大所，這是值得思考的地方。還有就是如何擴(kuò)大計(jì)算所的影響力，一個(gè)一流的組織，一定是有非常強(qiáng)的社會(huì)影響力。計(jì)算所去年成立了科協(xié)，就是要把計(jì)算所對(duì)公眾的影響力組織化、常態(tài)化。我多次提出要支持“人人編程”這個(gè)運(yùn)動(dòng)，是基于信息社會(huì)對(duì)中小學(xué)的孩子們教些什么的思考。紀(jì)監(jiān)審大數(shù)據(jù)能幫助將權(quán)力關(guān)進(jìn)籠子里，計(jì)算所用技術(shù)手段做到這一點(diǎn)，就體現(xiàn)了我們?cè)趪抑卫矸矫娴挠绊懥Α＿€有殘疾人信息化，國家在6000萬人脫貧后再干點(diǎn)什么，讓每個(gè)人都進(jìn)入信息社會(huì)，這個(gè)工作也是發(fā)揮計(jì)算所影響力的工作。
4、計(jì)算所模式
計(jì)算所的發(fā)展模式是三頭并進(jìn)、相互轉(zhuǎn)化。計(jì)算所的100年是：過去以“龍頭”為主（1958-2005），價(jià)值是科技力量要能服務(wù)保障國家安全，實(shí)現(xiàn)手段是靠集中力量辦大事，驅(qū)動(dòng)方式是任務(wù)驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在以“源頭”為主（2006-2035），價(jià)值是科技力量要能發(fā)展成為有國際競(jìng)爭力的產(chǎn)業(yè)，賦能各行各業(yè)，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的力量，更全面地支撐國家的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)手段是從學(xué)術(shù)前瞻到創(chuàng)辦公司，驅(qū)動(dòng)方式是應(yīng)用驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。未來以“領(lǐng)頭”為主（2036-2058），價(jià)值是為世界信息科技的人類知識(shí)寶庫做出自己的貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方式是寫進(jìn)教科書，學(xué)習(xí)Patterson、Hinton引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)，驅(qū)動(dòng)方式是學(xué)科驅(qū)動(dòng)。
“源頭”模式有沒有什么措施？我把它叫做“九字真經(jīng)”，有三句話：第一句叫“養(yǎng)源頭”，源頭決定著大江大河的流淌方向。源頭養(yǎng)好了，才能做大事，尤其IT這個(gè)產(chǎn)業(yè)，沒有學(xué)術(shù)引領(lǐng)，很難產(chǎn)生有影響的產(chǎn)業(yè)。其實(shí)計(jì)算所一直到2006年的時(shí)候，都沒有形成自己的基礎(chǔ)研究體系，這十幾年形成了自己的三大學(xué)科——系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和智能的基礎(chǔ)研究體系，圍繞這三大學(xué)科，建立了四個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，作為學(xué)術(shù)基地。做好學(xué)術(shù)引領(lǐng)，是發(fā)展產(chǎn)業(yè)做大事的核心保障。
第二句叫“抬起點(diǎn)”。舉個(gè)例子，唐古拉山、祁連山脈最高峰和京西東靈山，絕對(duì)海拔基本都是2000多米。唐古拉山之所以能有6000多米的海拔是因?yàn)樗谇嗖馗咴希钸B山脈是在黃土高坡上，京西東靈山是在河北平原上，它們的區(qū)別在于起點(diǎn)不一樣。斯坦福大學(xué)就像青藏高原，成就了眾多“高峰”企業(yè)。要讓科研成果達(dá)到更高的高度，就應(yīng)該建立更高的平臺(tái)，這才能可持續(xù)更長久地發(fā)展。計(jì)算所這些年一直在打造“人人是才、人人幸福”的創(chuàng)新文化產(chǎn)品，營造從優(yōu)秀到卓越的文化氛圍。通過“人人是才”產(chǎn)品，將人才結(jié)構(gòu)從“拔尖長尾型”轉(zhuǎn)變成“冒尖短尾型”。我們?nèi)IT訪問，有一個(gè)感受是，教授之間的水平?jīng)]有太大的差別，都是相對(duì)比較高的級(jí)別，所以容易成就這樣一個(gè)高峰。通過“人人幸?！碑a(chǎn)品，要將員工結(jié)構(gòu)從“一枝獨(dú)秀型”轉(zhuǎn)變成“高臺(tái)多元型”。不光鼓勵(lì)做科研的，還鼓勵(lì)做產(chǎn)業(yè)的、做管理的、做科普的、做教育的、做國際學(xué)術(shù)交流的等，每一個(gè)類型的人才都要有，他們組合搭配在一起，才是好的員工結(jié)構(gòu)，才能有高臺(tái)。
第三句叫“造生態(tài)”。還是拿高原舉例子，高原的良好發(fā)展更加依賴生態(tài)建設(shè)，青藏高原、黃土高原的生態(tài)都很脆弱。越往高處走，生態(tài)越重要。計(jì)算所的生態(tài)就是不唯帽子，寬容為本，人人幸福。舉個(gè)例子，有兩個(gè)有代表性的年輕研究員，都是團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，一個(gè)是陳云霽，是帽子最多的代表之一，頭上有很多人才帽子，另一個(gè)是包云崗，他自稱自己只有一頂草帽，就是中科院青促會(huì)優(yōu)秀會(huì)員，但他的工作也做得很好，做了很多原創(chuàng)性的工作，在國際上很有影響。他們兩個(gè)在計(jì)算所都同樣被重視。
賀思敏研究員舉的例子我覺得很能代表計(jì)算所模式。他說自己在游泳池里學(xué)游泳，游得很好了，到了北戴河，不敢游了。我想杰青等人才，就像是一個(gè)奧運(yùn)冠軍。孫楊在游泳池里可以拿冠軍，但是如果讓他去水泊梁山打仗，可能就不如阮小二、阮小七了。計(jì)算所的科研人員應(yīng)該能夠做“浪里白條”。但也不是說不要做杰青，首先得學(xué)會(huì)在游泳池里游才行。在計(jì)算所做什么樣的工作，什么樣的人，能體現(xiàn)計(jì)算所學(xué)派，體現(xiàn)計(jì)算所的價(jià)值？每個(gè)人都想想，你的人生目標(biāo)是當(dāng)孫楊，還是當(dāng)阮小二。
5、幾個(gè)思考
最后談幾點(diǎn)思考。一個(gè)是我一直在想創(chuàng)新的本質(zhì)是什么。元旦看羅振宇跨年演講，他說：創(chuàng)新就是非共識(shí)，創(chuàng)新的模式從過去的抽象，現(xiàn)在走到了還原。我在想通用處理器是不是就是抽象，現(xiàn)在做領(lǐng)域?qū)Ｓ锰幚砥?，是不是就是還原，還原到應(yīng)用負(fù)載的本質(zhì)部分。現(xiàn)在的創(chuàng)新主要用還原法做非共識(shí)的工作。他還舉了從拓碑印字到活字印刷花了一千年的例子，創(chuàng)新好像很容易，其實(shí)很難。
那什么是一個(gè)偉大的創(chuàng)新？他說：是“異端邪說、偉大革命、稀松平?！比壳Ｓ苹米骷业栏窭埂啴?dāng)斯，也就是《銀河系漫游指南》的作者，他有個(gè)說法，叫“科技三定律”：“任何在我出生時(shí)已經(jīng)有的科技，都是稀松平常的世界本來秩序的一部分。任何在我15-35歲之間誕生的科技，都是將會(huì)改變世界的革命性產(chǎn)物。任何在我35歲之后誕生的科技，都是違反自然規(guī)律，要遭天譴的?！?這段話描述了很多人對(duì)科技創(chuàng)新的心態(tài)。任何創(chuàng)新在它誕生的那一刻，先會(huì)被當(dāng)作“異端邪說”，然后成為“偉大革命”，最后為“稀松平常”。這是一個(gè)神奇的循環(huán)，不走完這個(gè)循環(huán)，就不是偉大的創(chuàng)新。
最后一個(gè)思考，在中美之間從分工式合作走向?qū)故礁?jìng)爭的國際形勢(shì)下，如何發(fā)揮出中國的“由大帶強(qiáng)”和“東方優(yōu)勢(shì)”，發(fā)展出國際化的高科技產(chǎn)業(yè)？高通量就是圍繞“多”來做文章， “強(qiáng)控制”就是東方的基因。信息高鐵的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控要在網(wǎng)上加上控制，超級(jí)基站要強(qiáng)控制，信息高鐵就是一個(gè)強(qiáng)控制的技術(shù)體系。
（根據(jù)孫凝暉所長在2019年計(jì)算所春季戰(zhàn)略規(guī)劃會(huì)上的講話整理而成）