信息時代，是芯片的時代。不掌握芯片的核心研發和制造技術，我國的信息化發展將永遠受制于人，中國工業的產業升級更無從談起。2017年，KD系列網絡交換芯片和Intewell工業互聯網操作系統的誕生，讓我們重新認識了北京東土科技這家本土化企業，他們所提倡的芯片級自主可控、操作系統級自主可控、協議自主可控以及產品級的自主可控，讓陷入轉型困境的中國制造眼前一亮。自此，中國企業在工業信息領域有了話語權，中國的工業和軍事信息安全將擺脫以往“裸奔”的尷尬局面，東土科技開啟的新一輪自主創新浪潮，必將為更多的中國民族品牌找到新的出路。
過去幾十年，中國工業發展迅速，但大而不強也是一個不爭的事實，并且成為了牽絆中國獲得可持續發展的難題。究其原因，并非是因為設備不先進、軟件不智能，而是沒有意識到工業發展的立足之本——關鍵基礎材料、關鍵基礎工藝、核心基礎元器件等等這些最基礎部分的重要性。九層之臺,起于壘土，根基穩，才是發展之本。
提升工業基礎能力，是促進產業結構調整和轉型升級，加快中國制造向高端發展的必然要求，更是實現中國制造2025的必經之路。而基礎能力提升的關鍵，是創新，是自主研發。現如今我們已經進入了信息化時代，從前幾年提倡的兩化融合，到現如今提倡的工業互聯網、大數據、互聯網+，在信息化領域始終是國外品牌占據主導，尤其是傳感器、芯片這種最核心、最基礎的產品，自主品牌幾乎沒有發言權，“這種市場現狀所帶來的主要問題有兩個：一是產品價格居高不下，二是信息安全危在旦夕。”北京東土科技股份有限公司（以下簡稱“東土科技”）高級總經理兼總工程師薛百華先生針對行業現狀明確指出。
化解信息時代的尷尬
信息時代，其實就是芯片時代。芯片，集成電路的載體，是集成電路經過設計、制造、封裝、測試后的結果，廣泛應用于消費、信息通訊、軍事等領域。芯片被稱為電子產品的心臟，承擔著運算和存儲的功能，更被譽為國家的“工業糧食”。一個國家制造芯片的技術水平，在某種程度上代表了該國的信息技術水平。
我國是芯片需求第一大國，拉動全球1/3的芯片市場需求。而與此同時，有數據顯示，我國國產芯片的自給率不足30%，集成電路產值也不足全球的7%，市場份額還不到10%。也就是說中國“芯”90%以上依賴進口，過去5年中，我國每年的芯片進口費用都保持在超過2000億美元的水平。但未來隨著我國信息產業的高速發展，國內相關行業對于芯片的需求量還會增多，這也意味著，中國芯片研發生產的缺口會不斷變大。
2018年4月17日，美國商務部突然宣布，將在7年內全面禁止美國公司向中興銷售零部件、商品、軟件和技術。這位全球第四大、中國第二大的通信設備制造商一下從云端跌落，能造出全球首款5G手機的中興，卻不具備其中關鍵技術以及核心部件尤其是芯片的研發制造能力，長期依賴于美國企業，這種嚴重的發展滯后現狀為我們敲響了警鐘。薛總回憶說，其實從2011年開始，東土科技就意識到了這種潛在的危機。“2011年，由于日本發生了地震，全球半導體業受到重創，那些年我們都是依賴進口，所以導致購買的芯片一度斷貨。后來我們被告知，芯片的供貨期要達到16周，并且提價20%，最后沒辦法，也只能被迫接受。”
在經歷了這一次沉痛的教訓之后，東土科技從2013年開始，著手研發自主可控芯片。薛總表示：“唯有自主創新才能打破這種長期壟斷、受制于人的尷尬局面。以前我們不會做電話機，但是當中國第一套萬門程控電話交換機誕生，再到自主品牌覆蓋了中國電信市場之后，國外交換機品牌在中國迅速失去了議價權。”我們現在所面臨的局面似曾相識，只要下決心去攻克芯片這個難關，未來的信息化市場，我們就可以成為自己的主人。
與人們熟知的做芯片的中國企業不同，東土科技自主可控芯片研發的初衷是針對工業和軍事領域。“很多知名的芯片研發企業面向的是民用市場，而我們的客戶應用領域完全不同，都是工業和軍事裝備，所以設計的出發點有很大差異。”薛總介紹說，“比如電力領域追求的脈沖、防雷擊，再比如軍事領域在意的電磁輻射、頻率特性等等。我們研發的芯片與民用芯片有著天然的區別。”
直到2017年，東土科技研發的國內首顆A級自主可控網絡交換芯片KD系列誕生，它的出現讓中國工業和軍事芯片應用市場看到了希望，長期受制于人的窘境終于被打破。薛總介紹說，拿KD5660來說，這是中國唯一實現芯片設計、驗證、流片、封裝、測試在大陸完成的芯片，是完全自主可控、安全可信的全國產化工業通信芯片。KD5660集成高可靠緩存與大容量MAC表，并獨特地集成了以太網時鐘同步特性，每一款東土芯片系列產品都支持二層交換、三層路由、IPv4/IPv6單播與多播、防攻擊、ACL與QoS特性。KD5660系列支持24個10/100/1000Mbps千兆端口（GE），最多支持 4個10-GbE萬兆端口作為上聯，以及1個GE千兆端口作為系統管理接口。
信息安全重于泰山
發生在2018年4月美國對中國的芯片禁售事件，其實并非是其第一次用核心技術制衡我們，早在20世紀90年代末，這種行動就已經開始了，比如禁止對華出口航天技術，以及用于航天等軍事用途的元器件等等。曾經的天河2號也是因為常年霸占超算首位，在2015年4月9日被美國針對中國四家國家超級計算機中心禁售英特爾“至強”芯片。
所謂信息戰爭，就是芯片戰爭，沒有芯片的國防，徒有其名。因此，現在信息化建設已經成為了我國軍事建設的重中之重，而芯片作為信息技術的硬件基礎，保障其自主可控是我國信息安全的必經之路，軍工芯片國產化迫在眉睫。
軍用芯片與民用芯片在產品特點、生產特點、側重點、研發周期、價格方面都有很多不同，比如軍用芯片的結構更復雜，需要專用定制化，且批量小；與民用芯片看重處理速度、多功能等特性不同的是，軍用芯片更看重可靠性，看重是否能適應惡劣工況、是否耐用，以及是否能抗震、抗輻射、耐腐蝕，功耗低、重量小；軍用芯片的研發周期較長，一般在3年以上，價格也是普通芯片的10倍左右。
檢驗軍用芯片是否自主可控，有一條基本的標準，即信息安全不受制于人。“這一點對于軍事應用來說顯得尤為重要。”薛總明確表示。我軍現役網絡以太網交換機中的網絡交換芯片很多仍采用國外產品，面對當前愈演愈烈的網絡空間戰，不僅存在“后門隱患”，還存在“被動升級”等問題。東土科技的交換機芯片KD5660就可以解決這些問題。KD5660整個生產過程全部在國內完成，通富微電做封裝測試，中芯國際制造流片。與目前國際上最先進的、采用28nm工藝的交換機芯片不同，KD5660采用的是中芯國際40nm的工藝，具有64G的交換能力。預計2018年還將推出交換能力達到128G以上的芯片產品。打造自主可控芯片的完整產業鏈，將繼續成為東土科技未來很長一段時間的工作重點。
將自主可控進行到底
東土科技憑借在工業通信領域向上層工業操作系統和底層交換芯片的積極拓展，近年來一直著力于打造工業互聯網大格局，致力于網絡化工業控制整體解決方案的研究實踐，主要研究方向為工業以太網通信技術、基于IPV6的寬帶實時現場總線技術、基于網絡控制的現場控制器技術、基于云控制的工業服務器技術以及適應網絡化控制的精密時鐘技術、控制數據安全可信等技術。
“我們的發展基調不會改變，那就是要打破過去在工業互聯網發展中受制于人的技術和產品，夯實我國智能制造發展的根基，打造自主可控的智能制造完整生產鏈。”薛總表示，制造領域是實現整個創新價值的關鍵，除了芯片級的自主可控，還有操作系統級的自主可控、協議自主可控以及產品級的自主可控。
為了打破國外品牌對現場總線的壟斷，東土科技研發了自主可控實時Intebus寬帶總線技術。在操作系統方面，東土科技布局的Intewell工業互聯網操作系統/云平臺已于2017年底舉辦的烏鎮世界互聯網大會期間發布。“中國工業互聯網的發展是把這些缺失的部分打通，下一步構建硬件和軟件的產業鏈，打造本土適用的、可靠性強、安全性強、效率高的智能制造產業鏈。”薛總表示道。
為此，東土科技走進了很多本土的制造企業，為他們量身定制自動化解決方案、智慧工廠模型。“我們用自主可控的技術和產品來支持本土企業走向智能制造。”薛總指出，東土科技解決方案的出發點有兩個，一是提高產品品質、提升效率，二是降低人力成本、提升管理水平。“中國有太多的企業還處于低端制造水平，我們瞄準的就是這些典型的基礎行業，幫助這些行業發展，會對社會經濟和環境的整體發展大有裨益。”東土科技結合中國實際，解決本土問題，從最容易被忽視也是最關鍵的環節——檢測開始，東土科技幫助這些低端制造企業建立標準、監控質量、采集數據，讓效率和質量都得到了明顯改善。
在這個過程中，薛總也深刻地體會到，中國制造要向智能化發展還有很長的路要走，觀念的轉變是重點。“在投入資金有限的情況下，很多企業會選擇縮減設備的配置，買回來又實現不了預期。實際上，設備并不是智能制造的唯一條件，一定要想清楚自己的需求到底是什么，是設備之間的斷點問題，還是工藝設置的問題，然后對癥下藥，不要單純的追求智能化。”
當被問及創業時的夢想，薛總說，當初就是希望公司上市，這個夢想已經實現了。隨著公司的不斷發展，東土科技創業者們的目標也在不斷修正，打造自主可控完整產業鏈是東土科技的近期規劃，放眼未來，東土科技寄希望于與更多的中國本土品牌攜手打造中國最強“芯”，用實力向世界證明中國制造的力量。
