下一个十年,这些技术(shù)会迎来颠覆性的突破吗?
1月2日,阿里(lǐ)达摩院发布了2020年十(shí)大科技趋势,在科技浪潮新十年开启之日,阿里围绕人工智(zhì)能、芯片(piàn)、云计算、量子(zǐ)计算、区块(kuài)链等技术领域(yù),做出了新的预判和(hé)发展方向(xiàng)预测(cè)。
具体十(shí)大科技(jì)趋势如下:
1、人工(gōng)智能(néng)从感(gǎn)知智能向认知智(zhì)能演进
2、计算存(cún)储(chǔ)一体化突破(pò)AI算力瓶颈
3、工业互联网的超融合
4、机器(qì)间(jiān)大规(guī)模协作成为可(kě)能
5、模块化降低芯片设计门槛
6、规模化生产级区块链应用(yòng)将走入大众
7、量子(zǐ)计算(suàn)进入攻坚期
8、新材料推动半导体(tǐ)器件革新
9、保护数据隐私(sī)的(de)AI技术将加速落地
10、云成为IT技术创新的中心
趋势一:人(rén)工智能从感知智能向认知(zhī)智能演进(jìn)
AI在(zài)需要外部(bù)知识、逻辑推理或者领域迁移的认(rèn)知智能(néng)领域还处于初(chū)级(jí)阶(jiē)段(duàn),实现认知智能成为当下AI研究的核心。
大规(guī)模图神经网络是推(tuī)动认知智(zhì)能发(fā)展的推理方法,图神经网络指的是将深度神经网络从处理传统非结构化的数据,比(bǐ)如图(tú)像、文字和语(yǔ)音(yīn),推(tuī)广到更(gèng)深(shēn)层的结(jié)构(gòu)化数据(如图结构)。
趋势(shì)二:计算存(cún)储一(yī)体化突(tū)破AI算力瓶颈
冯诺伊曼(màn)架构的存储和计算分离,已(yǐ)经不适合数据驱(qū)动的人工智能应用需求(qiú),算力以及功耗瓶颈成为(wéi)对更先进、复杂度更(gèng)高的AI模型研究产生了限制。
AI的进一步突(tū)破必(bì)须要(yào)采用新的计算架构,计算(suàn)存(cún)储一体(tǐ)化在硬件架构方面的革新,将突破AI算力瓶颈(jǐng)。
具体(tǐ)可以通(tōng)过芯片设(shè)计、集成、封装技术(shù),架构方面的创(chuàng)新以及器件(jiàn)层面(miàn)的创新,来一步(bù)步推进计算存储一体化的发展。
达摩院认为,计算(suàn)存储一体化会重(chóng)构现在处理(lǐ)器和存储器的(de)相对垄断的产业格(gé)局。在此(cǐ)过(guò)程中(zhōng),可(kě)以帮助更多芯(xīn)片行业(yè)中小企业发展,更为国产芯片弯(wān)道超车创(chuàng)造了机会。
趋(qū)势三:工业互联网的超融合
5G、IoT设备、云计算、边缘计算将推动工业互联网的超融合,实现工(gōng)控系统、通(tōng)信系统(tǒng)和信息化系统(tǒng)的智能化融合,可以为工业产业提(tí)高 5%-10%的效率。
首先(xiān)是5G技术的成熟,可(kě)以满足工业系统对于高可靠低(dī)时(shí)延的需求;其(qí)次 IoT PaaS让云端与传统IT系(xì)统打(dǎ)通,实现IT(信(xìn)息化)和OT(工控软件);区(qū)块链的分布式(shì)账本解决(jué)了信(xìn)任问题,将价值网络中(zhōng)的上下游企业(yè)工厂的(de)制(zhì)造(zào)系(xì)统连接起来。
趋势四:机(jī)器间(jiān)大规模协作成为可能
物(wù)联(lián)网协(xié)同感(gǎn)知技术(shù)、5G通信技术的发展将实现(xiàn)多个智能体(tǐ)之间的(de)协同。机(jī)器间(jiān)的大规(guī)模协作,可(kě)以让大规模智能(néng)交(jiāo)通灯(dēng)调度实现动态实时(shí)调(diào)整,仓储(chǔ)机器人高效协作完成货物分拣(jiǎn),无人驾驶车可以感知全局(jú)路况,群体(tǐ)无(wú)人机协同将高效打通最后(hòu)一公里配送。
趋势五:模(mó)块化降低芯(xīn)片设计门槛
在应用驱动的趋势下,谁能快速推出专用芯片,就能抢占市场先机。传统芯(xīn)片设计(jì)模(mó)式无法高效应对快(kuài)速迭(dié)代(dài)、定制化与碎片(piàn)化的芯片需求。
以 RISC-V 为代表的开(kāi)放(fàng)指令集及其相应的开源SoC芯片设计、以(yǐ)Chisel为代(dài)表(biǎo)的高(gāo)级抽(chōu)象硬件描述语言和基于IP的模块化芯片设计(jì)方法,推动(dòng)了芯片敏捷设计方法与开(kāi)源(yuán)芯(xīn)片生态(tài)的(de)快(kuài)速(sù)发展。
同(tóng)时,一种名为(wéi)“芯粒”(Chiplet)的模块化设计方法正在成为新的(de)行业趋势,它(tā)通过(guò)对复杂(zá)功能进行分解,开发(fā)出多种具(jù)有单一特(tè)定功能的“芯粒”,再进行模块化组装。
趋(qū)势六:规模化生产级区块链应(yīng)用将走入(rù)大众(zhòng)
2020年,区块链BaaS(Blockchain as a Service)服务将进(jìn)一步降低企业(yè)应用区块链技术的门槛。在(zài)商(shāng)业(yè)应用大规模落地的同(tóng)时,区块(kuài)链网络的“局域网”和“数据孤岛”问题将(jiāng)被新型的通用跨链技(jì)术所解决(jué),自主可(kě)控的安全与隐(yǐn)私保护算法及固(gù)化硬件芯片将会成为区块链核心技术中(zhōng)的热点领域。
趋势七:量子计算进入攻(gōng)坚期
2020年量子计算领域的技术进展(zhǎn)主要还是基础(chǔ)技术的(de)突破,并且会经历投(tóu)入进一步(bù)增大、竞争(zhēng)激化、产业化加速和生态更加丰富的阶段。
作为两个(gè)最关键的技术里程碑,容(róng)错量子计算(suàn)和演示实用(yòng)量(liàng)子优(yōu)势将是量子计算实用化(huà)的转折点(diǎn)。未来几(jǐ)年(nián)内(nèi),真正达到其中任(rèn)何一个都将是十分艰巨的任(rèn)务(wù),量子计算将进(jìn)入技术攻坚期。
趋势八:新(xīn)材(cái)料推(tuī)动半导(dǎo)体器件革(gé)新
新(xīn)材料将通过(guò)全新物理(lǐ)机制实(shí)现全新的(de)逻辑(jí)、存储(chǔ)及互联概念和(hé)器(qì)件,推动半导体产业的革(gé)新。
从近期来(lái)看,新材料(liào)如锗(zhě)和(hé) III-V 族材(cái)料(liào)可能会代替(tì)传统的硅作为晶(jīng)体管的(de)通道材料(liào)以(yǐ)提升晶体管的速度,二维材料或外(wài)延(yán)生长(zhǎng)的纳米层材(cái)料可能会导致3D堆集的架(jià)构以增加(jiā)芯片的(de)密度……
新(xīn)材料(liào)和(hé)新机(jī)制将会(huì)对传统(tǒng)的半导体产业(yè)进行全面(miàn)洗牌,包括材料的生长(zhǎng)、器件的(de)制备以及电路的工作原理(lǐ)都会发生根本性的变化。
趋势九:保护数据隐私的(de)AI技术将加速落地(dì)
数据流通所产(chǎn)生的合规成本越来越高。使用AI技术保护数据隐(yǐn)私正在(zài)成为新的(de)技(jì)术(shù)热点(diǎn)。
在AI安全技术的保障下,组织或个人不(bú)必(bì)转让数据的拥有权(quán),而是通过出租数据的使用权参与(yǔ)价值分配。以联邦学习(xí)为代表的(de)安全(quán)多(duō)方计算应(yīng)用(yòng),能解(jiě)决行业大数据聚合(hé)过程中遇到的挑战。
趋势十:云成(chéng)为(wéi)IT技(jì)术创新的(de)中心
云已经远远超过IT基(jī)础设施的范畴,渐(jiàn)渐演(yǎn)变成所有IT技(jì)术创新的中心。
云贯穿了新型芯片、新型(xíng)数据库、自驱动自适(shì)应的网络、大数据、AI、物联网、区(qū)块链(liàn)、量子计算整个(gè)IT技术(shù)链路,同(tóng)时(shí)又(yòu)衍生了无服务(wù)器计算(suàn)、云(yún)原生软件架构、软硬一(yī)体化(huà)设计、智能自动化运维等全新的技(jì)术模式。
阿(ā)里巴(bā)巴云智能总裁、阿里巴巴达摩院院长(zhǎng)张(zhāng)建峰在序言中提到,企(qǐ)业上(shàng)云迎(yíng)来拐点,全球(qiú)云上IT基础设施占比超过传(chuán)统数据中(zhōng)心,阿里巴巴率先实现(xiàn)核心系统100%上云。
最后:
中国(guó)科学(xué)学院院士、清华大(dà)学校长薛其坤在(zài)卷首(shǒu)语中表示,我(wǒ)国想(xiǎng)要在这轮科技革(gé)新中占得先机,就需要加(jiā)强技术预(yù)判,找准方向,提早部署,特(tè)别是在一些(xiē)基础性、突破性的领域(yù)精准布(bù)局。