home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Standards 1994 January / InfoMagic Standards - January 1994.iso / inet / nren / hpca / nagel.txt < prev    next >
Text File  |  1991-04-13  |  25KB  |  435 lines

  1.  Testimony of
  2.  David C. Nagel, Ph.D.
  3.  Vice President, Advanced Technology
  4.  Apple Computer, Inc
  5.  Government Affairs Office
  6.  1550 M Street, N.W., Suite 1000
  7.  Washington, D.C. 20005
  8.  (202) 872-6260
  9.   
  10.  On Behalf of the Computer Systems Policy Project
  11.  (CSPP)
  12.   
  13.  Before the Science, Technology and Space Subcommittee
  14.  of the
  15.  Senate Commerce, Science and Transportation Committee
  16.   
  17.  S.272
  18.  THE HIGH PERFORMANCE COMPUTING ACT OF 1991
  19.  March 5, 1991
  20.   
  21.   
  22.  Introduction
  23.   
  24.       Apple Computer, Inc. and the other members of the Computer 
  25.  Systems Policy Project (CSPP) are very appreciative for the 
  26.  opportunity to appear before this Subcommittee on the issue of high 
  27.  performance computing. As several of us have said in previous 
  28.  appearances before this subcommittee, the health of the U.S. 
  29.  computer industry is inextricably tied to the future health of the 
  30.  nation as a global economic power. Although the U.S. has been for 
  31.  decades preeminent in both the development of the most advanced 
  32.  computer technology in the world and in the capture of the largest 
  33.  share of the global computing systems market, that leadership is 
  34.  being steadily eroded by our global competitors.
  35.   
  36.       In purely economic terms, the U.S. computer systems industry 
  37.  plays a vital role in the U.S. economy. In 1989, for example, our 
  38.  industry exported more than $22B in computer equipment alone, or 
  39.  more than 6% of total U.S. exports that year. Our industry employs 
  40.  almost 600,000 workers in the U.S. When we look beyond the 
  41.  immediate economic picture and into the future, few would argue 
  42.  with the belief that the health of the computer systems industry will 
  43.  serve as a bellwether to the overall health and leadership of the U.S. 
  44.  as a global economic and industrial power. It is difficult to think of 
  45.  significant technical advances over the past two decades in any 
  46.  segment of the economy that have not relied on computer systems. 
  47.  The computer systems industry is clearly a building block for other 
  48.  industries. Computer systems products are necessary and critical 
  49.  components of virtually all modem manufacturing and service 
  50.  industries and development and operation of most of the 
  51.  sophisticated weapons systems in the U.S. arsenal would be 
  52.  impossible without computer systems and electronic components.
  53.   
  54.       In the fall of 1989, the eleven largest computer systems 
  55.  companies in the U.S. formed the Computer Systems Policy Project to 
  56.  address technology and trade policy from the computer systems 
  57.  industry perspective. As a reflection of the seriousness with which 
  58.  the industry views the future of computer technology in the U.S., the 
  59.  CSPP is an association of the Chief Executives of Apple, Hewlett-
  60.  Packard, Compaq, Cray, IBM, Control Data, Digital Equipment, NCR, 
  61.  Sun Microsystems, Tandem and Unisys. One of the major goals in 
  62.  forming the CSPP was to provide the industry and policy makers in 
  63.  Washington, D.C. the data and perspective necessary to the 
  64.  development of effective, long-range policies both in the 
  65.  development of technology and in the improvement of our trade 
  66.  position globally. Each of the member companies - including the 
  67.  CEO's, Chief Technologists, and supporting staff - has made a 
  68.  significant commitment to this project over the past year and a half.
  69.   
  70.       CSPP began its study more than a year ago with an internal look 
  71.  at the health of our industry including: an assessment of the 
  72.  technologies that are critical to computer systems; an assessment of 
  73.  how the United States is doing with these technologies compared to 
  74.  our foreign competitors; and a prognosis for U.S. industry 
  75.  performance into the future. In summary, the results of this initial 
  76.  analysis were mixed. While the U.S. computer systems industry still 
  77.  today is the strongest in the world (both in terms of technology 
  78.  leadership and overall market share), our lead is diminishing rapidly 
  79.  by almost all the measures we examined. In addition, leading 
  80.  indicators of future health provide little cause for optimism.
  81.   
  82.       In 1983, U.S. companies held a 83% share of the world market of 
  83.  computer systems (including software). Between 1983 and 1989, our 
  84.  share of the worldwide market declined from 83% to 61%. During this 
  85.  same period, Japan's share rose from 8% to 22% and Europe's share 
  86.  grew from 10% to 15%. Figure 1 shows a similar decline in our share 
  87.  of the world market for computer hardware. Here the U.S. went from 
  88.  supplying well more than half of the world's supply of computer 
  89.  equipment to supplying less than our primary competitors, the 
  90.  Europeans and Japanese. More troubling, the computer systems 
  91.  industry went from a significantly positive contribution to the U.S. 
  92.  trade balance all throughout the 1980's to a position in 1990 where 
  93.  our imports almost exactly balance our exports (Figure 2). We note 
  94.  that while the U.S.ratio of exports to imports moved steadily 
  95.  downward over the past decade, Japan even more dramatically has 
  96.  increased its export/import ratio from around 2 in 1980 to more 
  97.  than 6 at the end of the 1980's. Finally, in the category of leading 
  98.  indicators, the U.S. is failing significantly in the competition for 
  99.  computer systems patents. Whereas in 1978, the U.S. received over 
  100.  60% of all computer systems patents, by 1988 we were being 
  101.  granted new U.S. patents only at the rate of 40% of the total. In the 
  102.  aggregate, Japanese industry was awarded nearly as many patents in 
  103.  the U.S. as were domestic manufacturers. Figure 3 illustrates these 
  104.  trends.
  105.   
  106.       While these findings are clearly troubling, the members of CSPP 
  107.  recognize that the primary  burden for staying competitive in the 
  108.  global marketplace rests squarely with U.S. industry. Thus, to begin 
  109.  our internal assessment, we examined our own investment levels 
  110.  and competitive positions in the key technologies critical to success 
  111.  in our highly competitive and highly technical business. We 
  112.  identified, for example, 16 critical pre-competitive generic 
  113.  technologies, and after significant analysis by the chief technologists 
  114.  of the CSPP, concluded that the U.S. still leads the world in half of 
  115.  these (data-base systems; processor architecture; human interface; 
  116.  visualization; operating systems; software engineering; application 
  117.  technology). Seven of the eight technologies for which the U.S. has a 
  118.  lead worldwide are software intensive. We concluded also that the 
  119.  U.S. lags the world in several critical technologies (displays; hard 
  120.  copy technology; manufacturing technology; semiconductor 
  121.  fabrication; electronic packaging). For the remainder (networks and 
  122.  communication; storage, microelectronics; fiberoptics) a once solid 
  123.  lead is diminishing. In contrast to the technologies for which the U.S. 
  124.  holds a lead, the lagging technologies are mostly capital-intensive.
  125.   
  126.       The chief technologists of the CSPP also concluded that the 
  127.  prognosis for leadership in these technologies over the next five 
  128.  years is that, without positive action, the U.S. position will erode 
  129.  further in all 16 technology areas. It is with this perspective that the 
  130.  CSPP began taking a closer look at what might be done to mitigate 
  131.  these negative trends.
  132.   
  133.       The CSPP supplemented its technology assessment with a review 
  134.  of the role of government investment in R&D in the U.S. and other 
  135.  countries (Figures 4 through 9) We came to some fundamental 
  136.  conclusions. First, the overall level of R&D spending in the U.S. at 
  137.  $135B in 1989 is substantial by any measure, greater than Japan and 
  138.  the European Community by significant margins (Fig. 5). The overall 
  139.  investment is split almost evenly between industry ($70B) and 
  140.  government ($65.8B). The computer systems industry spends 21% of 
  141.  private sector R&D, or about 10% of the total national investment in 
  142.  R&D (Fig. 6a). The investment of the computer industry in 1989 - 
  143.  more than $18B - is more than that of any other industrial sector and 
  144.  represents a 26% increase over the amount we spent in 1988, during 
  145.  a period when other industrial sectors were reducing their R&D 
  146.  spending. In contrast to the level of investment of private industry, 
  147.  the U.S. government only invested about 2% of its R&D portfolio in 
  148.  generic technologies related directly to the computer industry (Fig. 
  149.  6b). If we look at the electronics industry as a whole, about 30% of 
  150.  private R&D was spent by the electronics industry while the 
  151.  government invested only 6% of its R&D budget in electronics 
  152.  research. In general, the ratio of private to government R&D 
  153.  spending seems out of proportion relative to other industrial sectors 
  154.  (e.g. aerospace, health care, etc.).
  155.   
  156.       While we found that government spending on R&D has increased 
  157.  significantly in absolute levels over the past 25 years, defense-
  158.  related spending has consumed a greater and greater share, 
  159.  increasing from a historical share of 50% to a high of 70% in 1987. It 
  160.  has remained at about the level of two-thirds of all government R&D 
  161.  spending since that time (Fig. 7). By contrast, the Japanese 
  162.  government allocates only 4% of its R&D budget to defense research 
  163.  (Fig. 8). Selected European countries spend an average of 30% of their 
  164.  government research budgets on defense. Among our principal 
  165.  competitors, only the government of France spends a greater 
  166.  percentage of its GNP on total R&D than does the U.S. government 
  167.  (Fig. 9).
  168.   
  169.        In our initial "Critical Technologies Report", the CSPP identified 
  170.  R&D as one of the most significant factors in determining the success 
  171.  of the industry's performance in 15 of 16 critical technologies. It is 
  172.  therefore not surprising that the computer systems industry 
  173.  performs 21% of private sector R&D and 10% of the total national 
  174.  R&D effort. We recognize that this investment is our lifeblood. 
  175.  Computer industry spending on R&D has increased at a much faster 
  176.  rate than government spending over the last two decades, a practice 
  177.  that has been required to keep pace with rapidly changing 
  178.  commercial demands and increasing levels of international 
  179.  competition.
  180.   
  181.       How should the government and industry R&D investments be 
  182.  split to maximize the benefits to U.S. industry and the U.S. economy? 
  183.  First, investment in generic, pre-competitive technologies such as 
  184.  electronics, materials and information technologies is important 
  185.  because these are the building blocks for advancements in the 
  186.  computer industry. Our assessment of the existing Federal research 
  187.  effort reveals that the federal R&D investment is contributing 
  188.  disproportionately little to these generic, pre-competitive technology 
  189.  developments. The federal R&D budget is not focused in ways needed 
  190.  to enhance and preserve our economic competitiveness given the 
  191.  rapid pace of innovation and the R&D practices by other countries.
  192.   
  193.       We acknowledge that the degrees of success of the various 
  194.  European (ESPRIT, BRITE, EURAM) and Japanese (5th Generation 
  195.  Computer Project, Super-Sigma Project, an advanced 
  196.  telecommunications research institute, etc.) research projects are not 
  197.  necessarily directly related to the absolute amount of government 
  198.  spending. Rather, we believe that the relative success of the Japanese 
  199.  projects (as reflected in the competitive position of Japanese 
  200.  industry) illustrates the benefits of close cooperation between the 
  201.  private and public sectors and of well-managed, focused efforts for 
  202.  advanced technology projects. Moreover, while in the past, defense 
  203.  R&D was a major source of technological advancement in the U.S. and 
  204.  the computer industry in particular benefited from defense research 
  205.  dollars, we believe that today, because of heightened demand for 
  206.  improved commercial products and the accelerating pace of global 
  207.  competition, the private sector is now the primary catalyst for 
  208.  innovation.
  209.   
  210.       We have concluded from these analyses that while the total 
  211.  amount of federal R&D spending is probably adequate, it needs to be 
  212.  managed more effectively if the U.S. computer industry is to be made 
  213.  able to compete in the technology areas essential to our future 
  214.  economic health. In short, we believe that federal R&D is not as 
  215.  helpful to the computer industry as it might be.
  216.   
  217.       Based on the data and on the strength of our analyses, CSPP has 
  218.  outlined an initial set of technology policy recommendations. We 
  219.  believe that these recommendations provide a strategy for better 
  220.  focusing the federal R&D investment in pre-competitive, generic 
  221.  technologies and that will help the U.S. meet international 
  222.  competitive challenges by increasing industry involvement in federal 
  223.  R&D priority setting. We believe that by working together, industry 
  224.  and government can improve the nation's return on the total R&D 
  225.  investment and can help to meet the international challenges to this 
  226.  country's technological strength.
  227.   
  228.                       Recommendations for Improvement
  229.   
  230.       We believe that the return on public and private investments in 
  231.  R&D can be improved by coordinating research priority setting and 
  232.  by allocating federal research dollars to more closely reflect the 
  233.  private sector's role in developing the general technologies that are 
  234.  key to the nation's economic growth. Increased investment in 
  235.  microelectronics, information technologies, and materials will provide 
  236.  a solid foundation for advancements not only in computer systems 
  237.  but also in aerospace, medical, energy, environmental and virtually 
  238.  every other area of research important to the future of our society.
  239.   
  240.       The CSPP believes that government and industry jointly must 
  241.  take the following first steps to improve the effectiveness of R&D 
  242.  spending in the U.S.:
  243.   
  244.  -    Improve the mechanisms within OMB for reviewing federal 
  245.  R&D spending;
  246.   
  247.  -    Increase industry input in setting federal R&D priorities to 
  248.  better manage the federal R&D budget;
  249.   
  250.  -    Work with industry to set federal laboratory priorities to 
  251.  improve the return on the national R&D investment; and
  252.   
  253.  -    Implement the High Performance Computing Initiative, 
  254.  including a national network capable of bringing the benefits of 
  255.  computing to every institution, household, and school in the nation.
  256.   
  257.       CSPP has established three CEO-level working groups to develop 
  258.  specific plans that will improve the economic return on the national 
  259.  R&D investment by:
  260.   
  261.  -    Improving the industry participation in the federal R&D 
  262.  priority setting and the federal R&D budget review process;
  263.   
  264.  -    Increasing the degree and effectiveness of interaction between 
  265.  industry and the federal laboratories; and
  266.   
  267.  -    By implement the High Performance Computing and 
  268.  Communications Initiative.
  269.   
  270.       CSPP CEO's, chief technologists, and staff are actively working on 
  271.  development of plans that address these three issues. Once 
  272.  completed, we intend to make the results of these investigations 
  273.  available to policy makers, including members of this Subcommittee.
  274.   
  275.  Improving the R&D Budget Review Process
  276.   
  277.       CSPP believes that the Administration and Congress must develop 
  278.  a better sense of how its $76B investment is R&D is being spent. To 
  279.  make the distribution of funds more understandable, we urge the 
  280.  Congress and the Administration to develop a comprehensive 
  281.  summary of the federal R&D budget - budget crosscuts - including 
  282.  summaries of agency initiatives related to development of generic 
  283.  technologies. We are pleased that OMB is providing budget 
  284.  summaries in several key areas, including high performance 
  285.  computing, the subject of this bill, and is considering the 
  286.  development of similar information for other important research 
  287.  areas such as materials.
  288.   
  289.       We believe that by providing industry perspectives, the 
  290.  effectiveness and usefulness of these budget summaries can be 
  291.  improved. Once such summaries are available, strategies can be more 
  292.  easily developed with industry participation to bolster investments 
  293.  in needed areas or to shift priorities where necessary. This should be 
  294.  done on an ongoing basis. We understand that industry participation 
  295.  in such activities may be problematic because of ethical, regulatory, 
  296.  and legal impediments and have established a CEO-level working 
  297.  group to identify these impediments and to develop 
  298.  recommendations for advisory mechanisms that are consistent with 
  299.  legal and other requirements and that provide the greatest 
  300.  opportunity for industry participation.
  301.   
  302.  Increasing Interactions Between Industry and the National Labs
  303.   
  304.       The Federal government spends billions each year on R&D in 
  305.  federal labs, three-fifths of which goes to defense programs. CSPP 
  306.  believes that much of that R&D, properly focused, could be 
  307.  substantially more useful to the computer industry than it is today. 
  308.  We believe that the nation's return on the federal lab investment can 
  309.  be enhanced by increasing private sector input into lab activities and 
  310.  by shifting some labs' research priorities to include generic 
  311.  technologies that have commercial potential. CSPP has established a 
  312.  CEO-level working group to recommend ways to improve the federal 
  313.  laboratories' contributions to the national R&D effort, including 
  314.  developing funding mechanisms for joint industry-lab projects of 
  315.  interest to the private sector; by identifying potential and current 
  316.  laboratory research projects and areas that could benefit the 
  317.  computer industry; and by identifying research areas that lend 
  318.  themselves to budget crosscut analysis. The results of this analysis 
  319.  and recommendations will be issued later this year.
  320.   
  321.  Implement the High Performance Computing and Communications 
  322.  Initiative
  323.   
  324.       Finally, CSPP fully supports and recommends fully funding a 
  325.  national high performance computing and communication R&D 
  326.  program, including implementing, in conjunction with academia and 
  327.  the private sector, a national research and education network. Thus 
  328.  the CSPP strongly supports the goals of S. 272 as well as the 
  329.  Administration's High Performance Computing and Communications 
  330.  (HPCC) Initiative. We believe that these efforts are critical to provide 
  331.  the research infrastructure required to maintain our nation's 
  332.  leadership in basic research and to expand our capability to perform 
  333.  the applied research which leads to commercialization of technology. 
  334.  The CSPP believes that the IIPCC will be instrumental in achievement 
  335.  of national education and work force training goals, an achievement 
  336.  that will be important increasingly to the economic and social health 
  337.  of our nation.
  338.   
  339.       CSPP will support this effort through a long-term project to 
  340.  identify possible future applications of a network that will enhance 
  341.  the quality of life and economic competitiveness of the nation. We 
  342.  believe that computer and networking technology can help to solve 
  343.  problems and to realize opportunities in U.S. homes, factories, 
  344.  universities, workplaces, and classrooms. We have established a CEO 
  345.  working group to identify innovative network applications, the 
  346.  technological advances needed to accomplish them, and the best 
  347.  ways to describe the applications benefits to the public.
  348.   
  349.       We are working, as well, to acquaint ourselves with the HPCC 
  350.  budget crosscut and with specific agency plans for research and 
  351.  development. Once we complete this survey, we will examine the 
  352.  relevance to the computer industry of the research being conducted 
  353.  as part of the initiative. Later this year, CSPP will provide 
  354.  recommendations to improve federal spending under the initiative.
  355.   
  356.       Although we have not yet completed our analyses, CSPP believes 
  357.  that creation of the NREN is an important first step toward realization 
  358.  of what some have termed a national information infrastructure. This 
  359.  national infrastructure would in effect constitute a very high 
  360.  performance electronic highway that will address the needs of 
  361.  business, schools, and individual citizens as well as institutions of 
  362.  research and higher education. With 80 percent of the U.S. economy 
  363.  classified broadly as services-related, the potential user base of such 
  364.  a national infrastructure is immense. We believe that the existence of 
  365.  such an infrastructure would allow the U.S. service economy, 
  366.  including the education component, to operate significantly more 
  367.  efficiently than today. We imagine that users of the national 
  368.  information network will have access to immense digital libraries 
  369.  and databases and that this access will transform both education and 
  370.  commerce. We believe too that health care will be transformed by 
  371.  the existence of a national digital information network. Vast 
  372.  databases encompassing the basic biological sciences (molecular 
  373.  biology, biochemistry, genetics) and applied medical applications 
  374.  such as diagnostic and treatment data will be needed eventually to 
  375.  improve both the quality and efficiency of the U.S. health care 
  376.  delivery system.
  377.   
  378.       We recognize and applaud the pioneering role that this 
  379.  subcommittee and its Chairman, Senator Gore, have played in long 
  380.  recognizing the importance of the development of a national 
  381.  information infrastructure, a research and education network, and an 
  382.  effective high performance computing program. The achievement of 
  383.  a true national information infrastructure is an undertaking of very 
  384.  significant complexity. The interim achievement of development of 
  385.  an NREN will allow solutions to be developed to important technical, 
  386.  policy, economic, regulatory, and social problems, solutions that will 
  387.  point the way toward a true national information infrastructure for 
  388.  the nation.
  389.   
  390.  Specific Comments About S. 272
  391.   
  392.       In Section 5 of the bill, we especially applaud the provision for a 
  393.  National High Performance Computing Plan and the establishment of 
  394.  a High-Performance Computing Advisory Panel consisting of 
  395.  prominent representatives from industry and academia. These 
  396.  provisions are in keeping with both the spirit and substance of CSPP 
  397.  findings to date and the CSPP stands ready to participate in such an 
  398.  Advisory Panel as needed. We applaud as well the Section 5 
  399.  provision requiring the Panel to provide the FCCSET with an 
  400.  independent assessment of whether the research and development 
  401.  funded under the High Performance Computing Plan is helping to 
  402.  Maintain United States leadership in computing technology.
  403.   
  404.       In Section 6 of the bill, FCCSET is charged with development of the 
  405.  "goals, strategy, and priorities" for an NREN. While we support this 
  406.  provision as an important first step, we believe that some attention 
  407.  should be given as the program progresses to issues which surround 
  408.  development of a true national information infrastructure. For 
  409.  example, agencies could be directed to perform analyses that would 
  410.  identify impediments, regulatory or otherwise, toward achievement 
  411.  of a true national information infrastructure and conduct other 
  412.  studies or research that will lead to solutions to these impediments 
  413.  as experience is gained in the development and operation of NREN. 
  414.  Again, CSPP would welcome the opportunity to contribute to such 
  415.  analyses and otherwise support the achievement of the goals of the 
  416.  High Performance Computing Act of 1991.
  417.   
  418.  Conclusions
  419.   
  420.       CSPP recognizes that improving U.S. technology policy is a long-
  421.  term process that cannot be addressed by any one organization, any 
  422.  single set of recommendations, or any given piece of legislation. 
  423.  Improvement of U.S. technology is, nonetheless, an essential process 
  424.  that will require cooperative R&D investments and the partnership of 
  425.  the private sector and the government. Improving U.S. technology 
  426.  requires a long-term commitment and a series of changes by 
  427.  industry and government over time. Whether as independent CEO's 
  428.  or as an industry, the members of the CSPP are committed to and 
  429.  will remain involved in this process. CSPP believes that the high 
  430.  performance computing and communication program will constitute 
  431.  an important cornerstone by improving the harvest of federal R&D 
  432.  investments in computing and other pre-competitive technologies 
  433.  and by enhancing the competitiveness of the U.S. in the increasingly 
  434.  competitive global economy.
  435.