阿里達摩院發(fā)布2020十大科技趨勢，預判AI、云計算、芯片的未來(lái)

下一個(gè)十年，這些技術(shù)會(huì )迎來(lái)顛覆性的突破嗎？

1月2日，阿里達摩院發(fā)布了2020年十大科技趨勢，在科技浪潮新十年開(kāi)啟之日，阿里圍繞人工智能、芯片、云計算、量子計算、區塊鏈等技術(shù)領(lǐng)域，做出了新的預判和發(fā)展方向預測。

具體十大科技趨勢如下：

1、人工智能從感知智能向認知智能演進(jìn)

2、計算存儲一體化突破AI算力瓶頸

3、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合

4、機器間大規模協(xié)作成為可能

5、模塊化降低芯片設計門(mén)檻

6、規?；a(chǎn)級區塊鏈應用將走入大眾

7、量子計算進(jìn)入攻堅期

8、新材料推動(dòng)半導體器件革新

9、保護數據隱私的AI技術(shù)將加速落地

10、云成為IT技術(shù)創(chuàng )新的中心

趨勢一：人工智能從感知智能向認知智能演進(jìn)

AI在需要外部知識、邏輯推理或者領(lǐng)域遷移的認知智能領(lǐng)域還處于初級階段，實(shí)現認知智能成為當下AI研究的核心。

大規模圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是推動(dòng)認知智能發(fā)展的推理方法，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )指的是將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )從處理傳統非結構化的數據，比如圖像、文字和語(yǔ)音，推廣到更深層的結構化數據（如圖結構）。

趨勢二：計算存儲一體化突破AI算力瓶頸

馮諾伊曼架構的存儲和計算分離，已經(jīng)不適合數據驅動(dòng)的人工智能應用需求，算力以及功耗瓶頸成為對更先進(jìn)、復雜度更高的AI模型研究產(chǎn)生了限制。

AI的進(jìn)一步突破必須要采用新的計算架構，計算存儲一體化在硬件架構方面的革新，將突破AI算力瓶頸。

具體可以通過(guò)芯片設計、集成、封裝技術(shù)，架構方面的創(chuàng )新以及器件層面的創(chuàng )新，來(lái)一步步推進(jìn)計算存儲一體化的發(fā)展。

達摩院認為，計算存儲一體化會(huì )重構現在處理器和存儲器的相對壟斷的產(chǎn)業(yè)格局。在此過(guò)程中，可以幫助更多芯片行業(yè)中小企業(yè)發(fā)展，更為國產(chǎn)芯片彎道超車(chē)創(chuàng )造了機會(huì )。

趨勢三：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合

5G、IoT設備、云計算、邊緣計算將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合，實(shí)現工控系統、通信系統和信息化系統的智能化融合，可以為工業(yè)產(chǎn)業(yè)提高 5%-10%的效率。

首先是5G技術(shù)的成熟，可以滿(mǎn)足工業(yè)系統對于高可靠低時(shí)延的需求；其次 IoT PaaS讓云端與傳統IT系統打通，實(shí)現IT（信息化）和OT（工控軟件）；區塊鏈的分布式賬本解決了信任問(wèn)題，將價(jià)值網(wǎng)絡(luò )中的上下游企業(yè)工廠(chǎng)的制造系統連接起來(lái)。

趨勢四：機器間大規模協(xié)作成為可能

物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知技術(shù)、5G通信技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現多個(gè)智能體之間的協(xié)同。機器間的大規模協(xié)作，可以讓大規模智能交通燈調度實(shí)現動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調整，倉儲機器人高效協(xié)作完成貨物分揀，無(wú)人駕駛車(chē)可以感知全局路況，群體無(wú)人機協(xié)同將高效打通最后一公里配送。

趨勢五：模塊化降低芯片設計門(mén)檻

在應用驅動(dòng)的趨勢下，誰(shuí)能快速推出專(zhuān)用芯片，就能搶占市場(chǎng)先機。傳統芯片設計模式無(wú)法高效應對快速迭代、定制化與碎片化的芯片需求。

以 RISC-V 為代表的開(kāi)放指令集及其相應的開(kāi)源SoC芯片設計、以Chisel為代表的高級抽象硬件描述語(yǔ)言和基于IP的模塊化芯片設計方法，推動(dòng)了芯片敏捷設計方法與開(kāi)源芯片生態(tài)的快速發(fā)展。

同時(shí)，一種名為“芯粒”（Chiplet）的模塊化設計方法正在成為新的行業(yè)趨勢，它通過(guò)對復雜功能進(jìn)行分解，開(kāi)發(fā)出多種具有單一特定功能的“芯粒”，再進(jìn)行模塊化組裝。

趨勢六：規?；a(chǎn)級區塊鏈應用將走入大眾

2020年，區塊鏈BaaS（Blockchain as a Service）服務(wù)將進(jìn)一步降低企業(yè)應用區塊鏈技術(shù)的門(mén)檻。在商業(yè)應用大規模落地的同時(shí)，區塊鏈網(wǎng)絡(luò )的“局域網(wǎng)”和“數據孤島”問(wèn)題將被新型的通用跨鏈技術(shù)所解決，自主可控的安全與隱私保護算法及固化硬件芯片將會(huì )成為區塊鏈核心技術(shù)中的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

趨勢七：量子計算進(jìn)入攻堅期

2020年量子計算領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展主要還是基礎技術(shù)的突破，并且會(huì )經(jīng)歷投入進(jìn)一步增大、競爭激化、產(chǎn)業(yè)化加速和生態(tài)更加豐富的階段。

作為兩個(gè)最關(guān)鍵的技術(shù)里程碑，容錯量子計算和演示實(shí)用量子優(yōu)勢將是量子計算實(shí)用化的轉折點(diǎn)。未來(lái)幾年內，真正達到其中任何一個(gè)都將是十分艱巨的任務(wù)，量子計算將進(jìn)入技術(shù)攻堅期。

趨勢八：新材料推動(dòng)半導體器件革新

新材料將通過(guò)全新物理機制實(shí)現全新的邏輯、存儲及互聯(lián)概念和器件，推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)的革新。

從近期來(lái)看，新材料如鍺和 III-V 族材料可能會(huì )代替傳統的硅作為晶體管的通道材料以提升晶體管的速度，二維材料或外延生長(cháng)的納米層材料可能會(huì )導致3D堆集的架構以增加芯片的密度……

新材料和新機制將會(huì )對傳統的半導體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面洗牌，包括材料的生長(cháng)、器件的制備以及電路的工作原理都會(huì )發(fā)生根本性的變化。

趨勢九：保護數據隱私的AI技術(shù)將加速落地

數據流通所產(chǎn)生的合規成本越來(lái)越高。使用AI技術(shù)保護數據隱私正在成為新的技術(shù)熱點(diǎn)。

在A(yíng)I安全技術(shù)的保障下，組織或個(gè)人不必轉讓數據的擁有權，而是通過(guò)出租數據的使用權參與價(jià)值分配。以聯(lián)邦學(xué)習為代表的安全多方計算應用，能解決行業(yè)大數據聚合過(guò)程中遇到的挑戰。

趨勢十：云成為IT技術(shù)創(chuàng )新的中心

云已經(jīng)遠遠超過(guò)IT基礎設施的范疇，漸漸演變成所有IT技術(shù)創(chuàng )新的中心。

云貫穿了新型芯片、新型數據庫、自驅動(dòng)自適應的網(wǎng)絡(luò )、大數據、AI、物聯(lián)網(wǎng)、區塊鏈、量子計算整個(gè)IT技術(shù)鏈路，同時(shí)又衍生了無(wú)服務(wù)器計算、云原生軟件架構、軟硬一體化設計、智能自動(dòng)化運維等全新的技術(shù)模式。

阿里巴巴云智能總裁、阿里巴巴達摩院院長(cháng)張建峰在序言中提到，企業(yè)上云迎來(lái)拐點(diǎn)，全球云上IT基礎設施占比超過(guò)傳統數據中心，阿里巴巴率先實(shí)現核心系統100%上云。

最后：

中國科學(xué)學(xué)院院士、清華大學(xué)校長(cháng)薛其坤在卷首語(yǔ)中表示，我國想要在這輪科技革新中占得先機，就需要加強技術(shù)預判，找準方向，提早部署，特別是在一些基礎性、突破性的領(lǐng)域精準布局。

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