高交会间大打“信息安全”牌,多思欲实现自主通用安全CPU产业化

(作者:周志明)

日前在深圳举行的第五届中国国际高新技术成果交易会(“高交会”)上,一家不为业界所熟识但又引人关注的机构悄然亮相,这就是新成立的深圳市微处理器开发研究院。该开发研究院在高交会上展示了拥有中国自主知识产权的系列安全芯片、MISC9800 64位通用CPU芯片、安全路由器核心芯片等产品,引起了不少业界人士的浓厚兴趣。

开发研究院的背后

在深圳市微处理器开发研究院的背后,是深圳市信息化办公室和多思集团。高交会召开的第二天(10月13日)下午,两家单位联合举办了合作成立深圳市微处理器开发研究院的新闻发布会,正式吹响了多思集团利用深圳乃至广东地区成熟的整机产业实现其通用安全微处理器产业化的号角。

该开发研究院的院长由多思集团管理委员会主席刘大力出任。他是宏指令集计算机(Macro Instruction Set Computer, MISC)的发明人,持有18项CPU专利；曾以总负责人身份主持国家“863”计划“超高速MISC CPU芯片的研究与开发”项目并通过了国家“863”专家组测试验收；曾主持可重组逻辑密码芯片超弦16芯的研发,该芯片据称通过了国家商用密码管理办公室组织的评审和国家安全部科技委组织的测试验证。

此外,该开发研究院还聘请了多位华裔国际著名专家加盟,其中包括出任副院长的美国SiliconNetsys Inc USA总裁王钢(George Wang)和副总裁王锴(Ken Wang)。据刘大力介绍,王钢先生曾任英特尔公司586芯片总设计师,并拥有在美国硅谷其它一些著名公司的工作经历,如AMD、Compaq、Sun、IDT和美国国家半导体(National Semiconductor)等,而王锴先生则是优化编译器领域的著名专家。

携专利技术主打“信息安全”牌

而在高交会的第5天(10月16日),多思集团又马不停蹄地在深圳主持召开了第一届中国微处理器圆桌会议,邀请了以多思集团为主体的两个技术联合体——“中国高性能CPU研发联合体”和“中国信息安全芯片产品联合体”的高层主管或技术专家、中科院和部分高校的知名教授、国家安全等相关部门的代表、美国AMD公司战略伙伴合作发展部经理Stephen Liang、Bridge Hub公司技术总监Cyndy Wang,以及国务院信息办公室的陈小筑司长和深圳市信息办副主任贾兴东等参加。

无论是在新闻发布会,还是后来的圆桌会议,多思集团及与会专家纷纷强调了“信息安全”的重要性,指出发展具有完全自主知识产权的微处理器对IT产业乃至国家安全具有重要意义。刘大力在圆桌会议的致辞中表示:“长期以来,中国的CPU产品基本上是从国外进口,CPU的设计和新技术近几年才有所突破。因此,发展中国自主知识产权的CPU已关系到中国信息安全的可靠和国家安全的保障。”刘大力还称,只要坚持正确的战略方针,组成海内外技术联盟,集合社会各方面优势,不断推进中国微处理器的产业化建设,就有希望解决中国信息安全“不设防”的状态。美国SliconNetsys公司总裁王钢认为,发展中国完全自主知识产权的CPU事关重大,需要政府的支持,他赞成“举国倾力发展”。

而据中国信息安全领域资深科学家、中国科学院研究生院信息安全国家重点实验室研究员秦文亮教授称,美国国家安全局(NSA)向美国各大公司派出了既懂密码、电子侦察业务,又懂半导体技术的专家,其任务就是对销往全球的信息产品,特别是大规模集成电路芯片等关键部件,安装NSA需要的“后门”。据悉,经过中国国家信息安全测评认证中心的测试确认,美国某知名IC公司的产品即存在“后门”,会在客户不知情的情况下,定期向美国回传200K字节的加密数据,其中包含客户的重要信息。这对中国的信息安全乃至国家安全都带了挑战。

多思介绍,该公司开创了具有独立自主知识产权的可重构体系结构(Recombinatorial Architecture)技术。据悉,这种结构的特征包括:1)密码算法的设计和管理者与芯片的设计和生产过程是分离的。算法专家仅“生产”密码算法；被选中的密码算法由管理部门建立“密码算法库”；芯片的设计者不需涉及密码算法及可完成芯片设计；生产者也无法了解芯片设计的使用目的；由此达到了管理和组织之间“黑盒”设计的安全目的。2)芯片投入使用之前是不含密码算法的“白裸片”,只有在使用时才由管理部门从“密码算法库”中随机地将设计好的密码算法通过网络或介质装载到安全芯片上。

依据CPU可重构体系结构技术,多思已经研发成功据称世界上第一款的安全芯片——SSX11系列安全芯片。“SSX11”是国家密码管理委员会授予的产品管理型号,该产品被多思命名为“白裸片”,也可称为“通用安全微处理器”,因为它支持不同的安全算法、协议标准、安全策略、应用领域和用户需求。

多思的“算盘”

刘大力介绍,多思的定位是“CPU的OEM”。他表示,目前多思要做的是提供其安全芯片样片及针对其样片的技术服务,并广泛联系客户予以采用,以共同开拓市场；就长远而言,该公司要实现其64位通用CPU的产业化,使其用于计算机终端和服务器系统的“换芯”。换言之,多思要做的是吸引国家相关部门及业界整机厂商的参与,利用其CPU芯片开发面向各种应用的产品,共同推动其芯片产品的产业化进程。

多思的SSX11系列安全芯片包括:开弦,用于安全路由器和网关；闭弦,用于USB、以太网、WLAN、IPsec V.6安全处理器；超弦,用于服务器网关VPN；超驰,用于PKI系统；弦驰,用于语音、数据、综合业务等多个领域,如NC终端机、保密电话机,及智能卡身份证、门禁卡等；超弦驰,用于社保卡、SIM卡、银行卡和身份证等。

多思围绕这些“白裸片”为核心,形成了一系列面向各种信息安全应用的产品,如MISC 9800/9816 64位高性能通用CPU、安全Sun Ray网络计算机、CSTU安全终端机、安全路由器核心芯片、安全CPU卡证、安全局域网接入点(AP)和网卡等,这些芯片均以在本届高交会上展出。

其中,多思的MISC 9800通用CPU所采用MISC体系结构与目前国际上主流的CISC、RISC等相比,据称具有电路规模小、工艺要求低、速度快等特点。而经过多思公司自测及中国华大集成电路设计有限公司的复测表明,该CPU实现了与Sun公司Sparc20工作站的CPU板上芯片互换的“换芯”功能,在“同类工艺比较下能够超过全定制设计的233MHz主频的奔腾2运算速度10倍以上”。

而在王钢及其团队加入MISC9800的后续产品MISC9816的研发后,多思又进一步修改、完善了其核心设计思想:宏指令树、根、枝、叶的控制及操作的布尔逻辑关系和并行优化模型,确立了中外合作研发主频为500MHz、指令长度为256位、性能方面比英特尔主频为2GHz的奔腾4快10倍以上、在功能方面兼容Sun(V9)和英特尔(IA-64)、支持高端服务器和工作的64位MISC9816 CPU的目标。为实现该CPU的产业化,多思将争取与Sun签订许可和OEM协议,通过“换芯”而非“换脑”,达到软硬件全面兼容的水平；下一步的则是开发高安全性的高性能服务器和工作站产品,可以跨平台应用所有的软件资源,构筑和发展基于MISC CPU的计算机信息产业链。

产业化困局及机遇所在

尽管多思开发出了一系列拥有自主知识产权、据称有助于改善中国信息安全状况的系列安全芯片,但在产业化的进程仍然面临诸多障碍。

首先,用中国科学院软件研究所高级工程师杨文增的话来说,“这些芯片目前严格来说还不是商业化的产品,而只是科研成果”,要将其变为成熟的工业产品,“还有很长的路要走”。以多思的MISC9800 CPU为例,要投入实际应用,还需要进行产品化开发,还需开发优化编译软件、配套操作系统和应用程序等。尽管已有中国科技大学参与开发固件和北京航空航天大学研发优化编译软件和操作系统,但据业界专家称,其距产品的水平还相距较远。其次,多思的系列芯片在产业化进程中面临一个尴尬的局面:多思希望更多业界整机厂商参与进来,将其芯片作典型应用,而不少厂商则或是对产业化前景持怀疑态度或是观望态度,在其通过主流厂商测试进而获得批量应用之前,不敢贸然加入。

再次,随着近年来中国在IC设计领域的迅猛发展,目前国内已经涌现出了多种CPU产品,如神州龙芯的兼顾通用及嵌入式CPU特点的新一代32位CPU龙芯一号、方舟科技的RISC 32位CPU、艾科创新微电子64位RISC微处理器、北京国芯安集成电路设计有限公司的32位及64位微处理器及苏州国芯的32位RISC嵌入式微处理器C*Core等,这其中许多也是瞄准着信息安全、通信/网络和网络计算机(NC)等应用。尽管产品的体系结构及技术水平上或者不尽相同,但如何在这些市场顺利地分到一杯羹也非易事。

所幸的是,多思芯片的产业化进程已经开始起步,其主要用于高速路由器、网关和其他高速数据加解密设备的开弦系列安全芯片已于2003年6月投入小批量生产,并已由国家密码安全委员会委托解放军信息工程大学进行测试,目前正在等待测试结果。而为了推进总体研发工作和产业化进程,多思已经分别与广东金正公司、华虹公司等构建了合作关系。

在此次高交会期间举行的深圳市微处理器开发研究院成立新闻发布会上,多思与美国Sun公司签署了合作协议,后者将在其Sun Ray网络计算机中采用多思的安全芯片,而双方未来的合作领域有望进一步扩大。此外,多思还分别与华为技术公司、中兴通讯公司和实达终端设备公司签署合作协议,为这些公司提供其开旋安全芯片进行测试。业内人士认为,如果这些测试通过并可最终获得典型应用,多思公司系列安全芯片的产业化进程则将大大加快。