1月2日，阿裡(lǐ)巴巴達摩院今日發(fā)布“達摩院2020十大科技趨勢”。這(zhè)是繼2019年之後(hòu)，阿裡(lǐ)巴巴達摩院第二次預測年度科技趨勢。
科技浪潮新十年開(kāi)啓，“達摩院2020十大科技趨勢”圍繞AI、芯片、雲計算、區塊鏈、工業互聯網、量子計算等領域提出最新趨勢，并斷言多個領域將(jiāng)出現颠覆性技術突破。
趨勢認爲，芯片技術推動了曆次科技浪潮，但随着摩爾定律的放緩和高算力需求場景的井噴，傳統芯片陷入性能(néng)增長(cháng)瓶頸，業界試圖從芯片産業鏈的各個環節尋找破解之道(dào)。達摩院認爲，芯片領域的重大突破極有可能(néng)在體系架構、基礎材料和設計方法三處實現。
體系架構方面(miàn)，存儲、計算分離的馮·諾依曼架構難以滿足日益複雜的計算任務，業界正在探索計算存儲一體化架構，以突破芯片的算力和功耗瓶頸；基礎材料方面(miàn)，以矽爲代表的半導體材料趨于性能(néng)極限，半導體産業的持續發(fā)展需寄往于拓撲絕緣體、二維超導材料等新材料；芯片設計方法也需應勢升級，基于芯粒（chiplet）的模塊化設計方法可取代傳統方法，讓芯片設計變得像搭積木一樣快速。
芯片技術突破的背後(hòu)是“算力爆炸”，而人工智能(néng)無疑是未來最重要的算力需求方和技術牽引者。目前，語音、視覺、自然語言處理等感知AI技術的發(fā)展已到極限，但在通向(xiàng)“強人工智能(néng)”的認知智能(néng)方面(miàn)，AI還(hái)處在初級發(fā)展階段。達摩院認爲，在不久的將(jiāng)來，AI有望習得自主意識、推理能(néng)力以及情緒感知能(néng)力，實現從感知智能(néng)向(xiàng)認知智能(néng)的演進(jìn)。
AI的認知演進(jìn)，使得機器間的“群體智能(néng)”成(chéng)爲可能(néng)。達摩院預測，今後(hòu)AI不僅懂得“人機協同”，還(hái)能(néng)做到“機機協同”。當機器像人一樣，彼此合作、相互競争共同完成(chéng)目标任務，大規模智能(néng)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局路況等場景便不難想象。
與人工智能(néng)技術範式轉變同步的是IT技術範式的轉變。傳統物理機、網絡、軟件等發(fā)展失速，雲計算正在融合軟件、算法和硬件，加速各行各業的數字化轉型。達摩院指出，無論芯片、AI還(hái)是區塊鏈，所有技術創新都(dōu)將(jiāng)以雲平台爲中心，爲雲定制的芯片、與雲深度融合的AI、雲上的區塊鏈應用將(jiāng)層出不窮。一言以蔽之，雲將(jiāng)成(chéng)所有IT技術創新的中心。
科研與應用間的張力是科技進(jìn)步的永恒動力。達摩院的科技預測既有前瞻性又充分考慮落地性。去年，達摩院提出，區塊鏈的商業化應用將(jiāng)加速，這(zhè)一論斷得到了現實驗證。2019年，區塊鏈技術上升爲國(guó)家戰略，在數字金融、數字政府、智能(néng)制造等領域逐步落地。達摩院認爲，2020年企業應用區塊鏈技術的門檻將(jiāng)進(jìn)一步降低，專爲區塊鏈設計的端、雲、鏈各類固化核心算法的硬件芯片等也將(jiāng)應運而生，日活千萬的區塊鏈應用將(jiāng)走入大衆。
附：達摩院2020十大科技趨勢
趨勢一、人工智能(néng)從感知智能(néng)向(xiàng)認知智能(néng)演進(jìn)
【趨勢概要】人工智能(néng)已經(jīng)在“聽、說、看”等感知智能(néng)領域已經(jīng)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能(néng)領域還(hái)處于初級階段。認知智能(néng)將(jiāng)從認知心理學(xué)、腦科學(xué)及人類社會曆史中汲取靈感，并結合跨領域知識圖譜、因果推理、持續學(xué)習等技術，建立穩定獲取和表達知識的有效機制，讓知識能(néng)夠被機器理解和運用，實現從感知智能(néng)到認知智能(néng)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(jīng)不适合數據驅動的人工智能(néng)應用需求。頻繁的數據搬運導緻的算力瓶頸以及功耗瓶頸已經(jīng)成(chéng)爲對(duì)更先進(jìn)算法探索的限制因素。類似于腦神經(jīng)結構的存内計算架構將(jiāng)數據存儲單元和計算單元融合爲一體，能(néng)顯著減少數據搬運，極大提高計算并行度和能(néng)效。計算存儲一體化在硬件架構方面(miàn)的革新，將(jiāng)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(fā)展將(jiāng)推動工業互聯網的超融合，實現工控系統、通信系統和信息化系統的智能(néng)化融合。制造企業將(jiāng)實現設備自動化、搬送自動化和排産自動化，進(jìn)而實現柔性制造，同時工廠上下遊制造産線能(néng)實時調整和協同。這(zhè)將(jiāng)大幅提升工廠的生産效率及企業的盈利能(néng)力。對(duì)産值數十萬億乃至數百萬億的工業産業而言，提高5%-10%的效率，就會産生數萬億人民币的價值。
趨勢四、機器間大規模協作成(chéng)爲可能(néng)
【趨勢概要】傳統單體智能(néng)無法滿足大規模智能(néng)設備的實時感知、決策。物聯網協同感知技術、5G通信技術的發(fā)展將(jiāng)實現多個智能(néng)體之間的協同——機器彼此合作、相互競争共同完成(chéng)目标任務。多智能(néng)體協同帶來的群體智能(néng)將(jiāng)進(jìn)一步放大智能(néng)系統的價值：大規模智能(néng)交通燈調度將(jiāng)實現動态實時調整，倉儲機器人協作完成(chéng)貨物分揀的高效協作，無人駕駛車可以感知全局路況，群體無人機協同將(jiāng)高效打通最後(hòu)一公裡(lǐ)配送。
趨勢五、模塊化降低芯片設計門檻
【趨勢概要】傳統芯片設計模式無法高效應對(duì)快速叠代、定制化與碎片化的芯片需求。以RISC-V爲代表的開(kāi)放指令集及其相應的開(kāi)源SoC芯片設計、高級抽象硬件描述語言和基于IP的模闆化芯片設計方法，推動了芯片敏捷設計方法與開(kāi)源芯片生态的快速發(fā)展。此外，基于芯粒（chiplet）的模塊化設計方法用先進(jìn)封裝的方式將(jiāng)不同功能(néng)“芯片模塊”封裝在一起(qǐ)，可以跳過(guò)流片快速定制出一個符合應用需求的芯片，進(jìn)一步加快了芯片的交付。
趨勢六、規模化生産級區塊鏈應用將(jiāng)走入大衆
【趨勢概要】區塊鏈BaaS（Blockchain as a Service）服務將(jiāng)進(jìn)一步降低企業應用區塊鏈技術的門檻，專爲區塊鏈設計的端、雲、鏈各類固化核心算法的硬件芯片等也將(jiāng)應運而生，實現物理世界資産與鏈上資産的錨定，進(jìn)一步拓展價值互聯網的邊界、實現萬鏈互聯。未來將(jiāng)湧現大批創新區塊鏈應用場景以及跨行業、跨生态的多維協作，日活千萬以上的規模化生産級區塊鏈應用將(jiāng)會走入大衆。
趨勢七、量子計算進(jìn)入攻堅期
【趨勢概要】2019年，“量子霸權”之争讓量子計算在再次成(chéng)爲世界科技焦點。超導量子計算芯片的成(chéng)果，增強了行業對(duì)超導路線及對(duì)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(jiāng)會經(jīng)曆投入進(jìn)一步增大、競争激化、産業化加速和生态更加豐富的階段。作爲兩(liǎng)個最關鍵的技術裡(lǐ)程碑，容錯量子計算和演示實用量子優勢將(jiāng)是量子計算實用化的轉折點。未來幾年内，真正達到其中任何一個都(dōu)將(jiāng)是十分艱巨的任務，量子計算將(jiāng)進(jìn)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(fā)的雙重壓力下，以矽爲主體的經(jīng)典晶體管很難維持半導體産業的持續發(fā)展，各大半導體廠商對(duì)于3納米以下的芯片走向(xiàng)都(dōu)沒(méi)有明确的答案。新材料將(jiāng)通過(guò)全新物理機制實現全新的邏輯、存儲及互聯概念和器件，推動半導體産業的革新。例如，拓撲絕緣體、二維超導材料等能(néng)夠實現無損耗的電子和自旋輸運，可以成(chéng)爲全新的高性能(néng)邏輯和互聯器件的基礎；新型磁性材料和新型阻變材料能(néng)夠帶來高性能(néng)磁性存儲器如SOT-MRAM和阻變存儲器。
趨勢九、保護數據隐私的AI技術將(jiāng)加速落地
【趨勢概要】數據流通所産生的合規成(chéng)本越來越高。使用AI技術保護數據隐私正在成(chéng)爲新的技術熱點，其能(néng)夠在保證各方數據安全和隐私的同時，聯合使用方實現特定計算，解決數據孤島以及數據共享可信程度低的問題，實現數據的價值。
趨勢十、雲成(chéng)爲IT技術創新的中心
【趨勢概要】随着雲技術的深入發(fā)展，雲已經(jīng)遠遠超過(guò)IT基礎設施的範疇，漸漸演變成(chéng)所有IT技術創新的中心。雲已經(jīng)貫穿新型芯片、新型數據庫、自驅動自适應的網絡、大數據、AI、物聯網、區塊鏈、量子計算整個IT技術鏈路，同時又衍生了無服務器計算、雲原生軟件架構、軟硬一體化設計、智能(néng)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(jiāng)新的IT技術變成(chéng)觸手可及的服務，成(chéng)爲整個數字經(jīng)濟的基礎設施。
