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阿裡達摩院發佈2020十大科技趨勢 AI、晶片、雲計算等領域將現顛覆性突破

中国证券网
2020-01-02 14:16

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1月2日,阿裡巴巴達摩院發佈2020十大科技趨勢。達摩院預測,包括AI、晶片、雲計算、區塊鏈、工業互聯網、量子計算在內的多個技術領域,將在2020年出現顛覆性突破。

  2019年,達摩院首次發佈十大科技趨勢預測,提出區塊鏈商用提速、AI晶片崛起、智慧城市誕生、5G催生全新應用場景等趨勢。如今這些預測已經一一變為現實。

  以區塊鏈為例,2019年,達摩院提出,區塊鏈的商業化應用將加速,這一論斷得到了現實驗證。2019年,區塊鏈技術上升為國家戰略,在數位金融、數位政府、智慧製造等領域逐步落地,互聯網巨頭也紛紛入局,探索區塊鏈的真正價值。

  達摩院認為,2020年企業應用區塊鏈技術的門檻將進一步降低,專為區塊鏈設計的端、雲、鏈各類固化核心演算法的硬體晶片等也將應運而生,日活千萬的區塊鏈應用將走入大眾。

  在推動了歷次科技浪潮的晶片領域,達摩院認為,晶片領域的重大突破極有可能在體系架構、基礎材料和設計方法三處實現,打破傳統晶片性能增長瓶頸。體系架構方面,計算存儲一體化架構有望滿足日益複雜的計算需求,突破晶片的算力和功耗瓶頸;基礎材料方面,以矽為代表的半導體材料趨於性能極限,半導體產業的持續發展需寄望於拓撲絕緣體、二維超導材料等新材料;晶片設計方法也需應勢升級,基於芯粒(chiplet)的模組化設計方法可取代傳統方法,讓晶片設計變得像搭積木一樣快速。

  晶片技術突破的背後是“算力爆炸”,而人工智慧無疑是未來最重要的算力需求方和技術牽引者。達摩院認為,在不久的將來,AI有望習得自主意識、推理能力以及情緒感知能力,實現從感知智慧向認知智慧的演進。

  AI的認知演進,使得機器間的“群體智慧”成為可能。達摩院預測,今後AI不僅懂得“人機協同”,還能做到“機機協同”。當機器像人一樣,彼此合作、相互競爭共同完成目標任務,大規模智慧交通燈調度、倉儲機器人協作分揀貨物、無人駕駛車自主感知全域路況等場景便不難想像。

  與人工智慧技術範式轉變同步的是IT技術範式的轉變,雲計算正在融合軟體、演算法和硬體,加速各行各業的數位化轉型。達摩院指出,無論晶片、AI還是區塊鏈,所有技術創新都將以雲平臺為中心,為雲定制的晶片、與雲深度融合的AI、雲上的區塊鏈應用將層出不窮。雲將成所有IT技術創新的中心。

  附:達摩院2020十大科技趨勢

  趨勢一:人工智慧從感知智慧向認知智慧演進

  【趨勢概要】人工智慧已經在“聽、說、看”等感知智慧領域已經達到或超越了人類水準,但在需要外部知識、邏輯推理或者領域遷移的認知智慧領域還處於初級階段。認知智慧將從認知心理學、腦科學及人類社會歷史中汲取靈感,並結合跨領域知識圖譜、因果推理、持續學習等技術,建立穩定獲取和表達知識的有效機制,讓知識能夠被機器理解和運用,實現從感知智慧到認知智慧的關鍵突破。

  趨勢二:計算存儲一體化突破AI算力瓶頸

  【趨勢概要】馮諾伊曼架構的存儲和計算分離,已經不適合資料驅動的人工智慧應用需求。頻繁的資料搬運導致的算力瓶頸以及功耗瓶頸已經成為對更先進演算法探索的限制因素。類似於腦神經結構的存內計算架構將資料存儲單元和計算單元融合為一體,能顯著減少資料搬運,極大提高計算並行度和能效。計算存儲一體化在硬體架構方面的革新,將突破AI算力瓶頸。

  趨勢三:工業互聯網的超融合

  【趨勢概要】5G、IoT設備、雲計算、邊緣計算的迅速發展將推動工業互聯網的超融合,實現工控系統、通信系統和資訊化系統的智慧化融合。製造企業將實現設備自動化、搬送自動化和排產自動化,進而實現柔性製造,同時工廠上下游製造產線能即時調整和協同。這將大幅提升工廠的生產效率及企業的盈利能力。對產值數十萬億元乃至數百萬億元的工業產業而言,提高5%-10%的效率,就會產生數萬億元人民幣的價值。

  趨勢四:機器間大規模協作成為可能

  【趨勢概要】傳統單體智慧無法滿足大規模智慧設備的即時感知、決策。物聯網協同感知技術、5G通信技術的發展,將實現多個智慧體之間的協同,機器彼此合作、相互競爭共同完成目標任務。多智慧體協同帶來的群體智慧將進一步放大智慧系統的價值:大規模智慧交通燈調度將實現動態即時調整,倉儲機器人協作完成貨物分揀的高效協作,無人駕駛車可以感知全域路況,群體無人機協同將高效打通最後一公里配送。

  趨勢五:模組化降低晶片設計門檻

  【趨勢概要】傳統晶片設計模式無法高效應對快速反覆運算、定制化與碎片化的晶片需求。以RISC-V為代表的開放指令集及其相應的開源SoC晶片設計、高級抽象硬體描述語言和基於IP的範本化晶片設計方法,推動了晶片敏捷設計方法與開源晶片生態的快速發展。此外,基於芯粒(chiplet)的模組化設計方法用先進封裝的方式,將不同功能“晶片模組”封裝在一起,可以跳過流片快速定制出一個符合應用需求的晶片,進一步加快了晶片的交付。

  趨勢六:規模化生產級區塊鏈應用將走入大眾

  【趨勢概要】區塊鏈BaaS(Blockchain as a Service)服務將進一步降低企業應用區塊鏈技術的門檻,專為區塊鏈設計的端、雲、鏈各類固化核心演算法的硬體晶片等也將應運而生,實現物理世界資產與鏈上資產的錨定,進一步拓展價值互聯網的邊界、實現萬鏈互聯。未來將湧現大批創新區塊鏈應用場景以及跨行業、跨生態的多維協作,日活千萬以上的規模化生產級區塊鏈應用將會走入大眾。

  趨勢七:量子計算進入攻堅期

  【趨勢概要】2019年,“量子霸權”之爭讓量子計算在再次成為世界科技焦點。超導量子計算晶片的成果,增強了行業對超導路線及對大規模量子計算實現步伐的樂觀預期。2020年量子計算領域將會經歷投入進一步增大、競爭激化、產業化加速和生態更加豐富的階段。作為兩個最關鍵的技術里程碑,容錯量子計算和演示實用量子優勢將是量子計算實用化的轉捩點。未來幾年內,真正達到其中任何一個都將是十分艱巨的任務,量子計算將進入技術攻堅期。

  趨勢八:新材料推動半導體器件革新

  【趨勢概要】在摩爾定律放緩以及算力和存儲需求爆發的雙重壓力下,以矽為主體的經典電晶體很難維持半導體產業的持續發展,各大半導體廠商對於3納米以下的晶片走向都沒有明確的答案。新材料將通過全新物理機制實現全新的邏輯、存儲及互聯概念和器件,推動半導體產業的革新。例如,拓撲絕緣體、二維超導材料等能夠實現無損耗的電子和自旋輸運,可以成為全新的高性能邏輯和互聯器件的基礎;新型磁性材料和新型阻變材料能夠帶來高性能磁性記憶體,如SOT-MRAM和阻變記憶體。

  趨勢九:保護資料隱私的AI技術將加速落地

  【趨勢概要】資料流程通所產生的合規成本越來越高。使用AI技術保護資料隱私正在成為新的技術熱點,其能夠在保證各方資料安全和隱私的同時,聯合使用方實現特定計算,解決資料孤島以及資料共用可信程度低的問題,實現資料的價值。

  趨勢十:雲成為IT技術創新的中心

  【趨勢概要】隨著雲技術的深入發展,雲已經遠遠超過IT基礎設施的範疇,漸漸演變成所有IT技術創新的中心。雲已經貫穿新型晶片、新型資料庫、自驅動自我調整的網路、大資料、AI、物聯網、區塊鏈、量子計算整個IT技術鏈路,同時又衍生了無伺服器計算、雲原生軟體架構、軟硬一體化設計、智慧自動化運維等全新的技術模式,雲正在重新定義IT的一切。廣義的雲,正在源源不斷地將新的IT技術變成觸手可及的服務,成為整個數位經濟的基礎設施。

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