趨勢(shì)一、人工智能從感知智能向認(rèn)知智能演進(jìn)

【趨勢(shì)概要】人工智能已經(jīng)在“聽、說、看”等感知智能領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到或超越了人類水準(zhǔn)，但在需要外部知識(shí)、邏輯推理或者領(lǐng)域遷移的認(rèn)知智能領(lǐng)域還處于初級(jí)階段。認(rèn)知智能將從認(rèn)知心理學(xué)、腦科學(xué)及人類社會(huì)歷史中汲取靈感，并結(jié)合跨領(lǐng)域知識(shí)圖譜、因果推理、持續(xù)學(xué)習(xí)等技術(shù)，建立穩(wěn)定獲取和表達(dá)知識(shí)的有效機(jī)制，讓知識(shí)能夠被機(jī)器理解和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)從感知智能到認(rèn)知智能的關(guān)鍵突破。

【趨勢(shì)解讀】近些年來(lái)，人工智能已經(jīng)在感知智能上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，甚至在許多領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到或超出了人類的水準(zhǔn)，解決了“聽、說、看”的問題。但對(duì)于需要外部知識(shí)、邏輯推理或者領(lǐng)域遷移等需要“思考和反饋”的問題，仍然存在諸多難題去攻破。

相較于感知智能這一人工智能1.0，人工智能2.0將更多基于數(shù)據(jù)，自動(dòng)將非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化的知識(shí)，做到真正意義上的認(rèn)知智能。探索如何保持大數(shù)據(jù)智能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，賦予機(jī)器常識(shí)和因果邏輯推理能力，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知智能，成為當(dāng)下人工智能研究的核心。

認(rèn)知智能的機(jī)制設(shè)計(jì)非常重要，包括如何建立有效的機(jī)制來(lái)穩(wěn)定獲取和表達(dá)知識(shí)，如何讓知識(shí)能夠被所有模型理解和運(yùn)用。認(rèn)知智能將會(huì)從認(rèn)知心理學(xué)、腦科學(xué)以及人類社會(huì)的發(fā)展歷史中汲取更多的靈感，并結(jié)合跨領(lǐng)域知識(shí)圖譜、因果推理、持續(xù)學(xué)習(xí)等研究領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行突破。

認(rèn)知智能將結(jié)合人腦的推理過程，進(jìn)一步解決復(fù)雜的閱讀理解問題和少樣本的知識(shí)圖譜推理問題，協(xié)同結(jié)構(gòu)化的推理過程和非結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)義理解。認(rèn)知智能也需要解決多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練問題，幫助機(jī)器獲得多模感知能力，賦能海量任務(wù)。

大規(guī)模圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是認(rèn)知智能計(jì)算強(qiáng)有力的推理方法。圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從處理傳統(tǒng)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如圖像、語(yǔ)音和文本序列）推廣到更高層次的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如圖結(jié)構(gòu)）。大規(guī)模的圖數(shù)據(jù)可以表達(dá)豐富和蘊(yùn)含邏輯關(guān)系的人類常識(shí)和專家規(guī)則，圖節(jié)點(diǎn)定義了可理解的符號(hào)化知識(shí)，不規(guī)則圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表達(dá)了圖節(jié)點(diǎn)之間的依賴、從屬、邏輯規(guī)則等推理關(guān)系。以保險(xiǎn)和金融風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為例，一個(gè)完備的AI系統(tǒng)不僅需要基于個(gè)人的履歷、行為習(xí)慣、健康程度等進(jìn)行分析處理，還需要通過其親友、同事、同學(xué)之間的來(lái)往數(shù)據(jù)和相互評(píng)價(jià)進(jìn)一步進(jìn)行信用評(píng)估和推斷。基于圖結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠利用用戶之間、用戶與產(chǎn)品之間的交互，做出非常準(zhǔn)確的因果和關(guān)聯(lián)推理。

未來(lái)人工智能熱潮能否進(jìn)一步打開天花板，形成更大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，認(rèn)知智能的突破是關(guān)鍵。認(rèn)知智能可以幫助機(jī)器跨越模態(tài)理解數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)到最接近人腦認(rèn)知的“一般表達(dá)”，獲得類似于人腦的多模感知能力，有望帶來(lái)顛覆性創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。認(rèn)知智能的出現(xiàn)使得AI系統(tǒng)主動(dòng)了解事物發(fā)展的背后規(guī)律和因果關(guān)系、而不再只是簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)擬合，從而進(jìn)一步推動(dòng)下一代具有自主意識(shí)的AI系統(tǒng)。

趨勢(shì)二、計(jì)算存儲(chǔ)一體化突破AI算力瓶頸

【趨勢(shì)概要】馮諾伊曼架構(gòu)的存儲(chǔ)和計(jì)算分離，已經(jīng)不適合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能應(yīng)用需求。頻繁的數(shù)據(jù)搬運(yùn)導(dǎo)致的算力瓶頸以及功耗瓶頸已經(jīng)成為對(duì)更先進(jìn)算法探索的限制因素。類似于腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)的存內(nèi)計(jì)算架構(gòu)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元融合為一體，能顯著減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)，極大提高計(jì)算并行度和能效。計(jì)算存儲(chǔ)一體化在硬件架構(gòu)方面的革新，將突破AI算力瓶頸。

【詳細(xì)解讀】經(jīng)典的馮諾伊曼計(jì)算機(jī)架構(gòu)中，存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元涇渭分明。運(yùn)算時(shí)，需要將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)單元讀取到計(jì)算單元，運(yùn)算后會(huì)把結(jié)果寫回存儲(chǔ)單元。在大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能時(shí)代，AI運(yùn)算中數(shù)據(jù)搬運(yùn)更加頻繁， 需要存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前常見的應(yīng)用。當(dāng)運(yùn)算能力達(dá)到一定程度，由于訪問存儲(chǔ)器的速度無(wú)法跟上運(yùn)算部件消耗數(shù)據(jù)的速度，再增加運(yùn)算部件也無(wú)法得到充分利用，即形成所謂的馮·諾伊曼“瓶頸”，或“內(nèi)存墻”問題。這就好比一臺(tái)馬力強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī)，卻因?yàn)檩斢凸艿莫M小而無(wú)法產(chǎn)生應(yīng)有的動(dòng)力。

計(jì)算力瓶頸以及功耗瓶頸已經(jīng)對(duì)更先進(jìn)、復(fù)雜度更高的AI模型研究產(chǎn)生了限制。例如，最先進(jìn)的自然語(yǔ)言處理模型XLNet有約4億模型參數(shù)，每次訓(xùn)練需要數(shù)百個(gè)谷歌深度學(xué)習(xí)加速器TPU運(yùn)算三天，耗資超過10萬(wàn)美元。而據(jù)估算人腦中細(xì)胞間互聯(lián)軸突個(gè)數(shù)在百萬(wàn)億到千萬(wàn)億數(shù)量級(jí)，兩者相差約六個(gè)數(shù)量級(jí)。顯然AI在認(rèn)知問題上離我們追求的的所謂通用人工智能還有巨大差距，預(yù)計(jì)將需要計(jì)算能力和計(jì)算系統(tǒng)的能源效率比現(xiàn)在至少提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此人工智能要進(jìn)一步突破，必須采用新的計(jì)算架構(gòu)，解決存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元分離帶來(lái)的算力瓶頸。

計(jì)算存儲(chǔ)一體化，類似于人腦，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元融合為一體，能顯著減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)，極大提高計(jì)算并行度和能效。計(jì)算存儲(chǔ)一體化的研究無(wú)法一蹴而就。對(duì)于廣義上計(jì)算存儲(chǔ)一體化計(jì)算架構(gòu)的發(fā)展，近期策略的關(guān)鍵在于通過芯片設(shè)計(jì)、集成、封裝技術(shù)拉近存儲(chǔ)單元與計(jì)算單元的距離，增加帶寬，降低數(shù)據(jù)搬運(yùn)的代價(jià)，緩解由于數(shù)據(jù)搬運(yùn)產(chǎn)生的瓶頸。中期規(guī)劃，通過架構(gòu)方面的創(chuàng)新，設(shè)存儲(chǔ)器于計(jì)算單元中或者置計(jì)算單元于存儲(chǔ)模塊內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算和存儲(chǔ)你中有我，我中有你。遠(yuǎn)期展望，通過器件層面的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)器件即是存儲(chǔ)單元也是計(jì)算單元，不分彼此，融合一體，成為真正的計(jì)算存儲(chǔ)一體化。近年來(lái)，一些新型非易失存儲(chǔ)器，如阻變內(nèi)存，顯示了一定的計(jì)算存儲(chǔ)融合的潛力。

計(jì)算存儲(chǔ)一體化正在助力、推動(dòng)算法升級(jí)，成為下一代AI系統(tǒng)的入口。存內(nèi)計(jì)算提供的大規(guī)模更高效的算力，使得算法設(shè)計(jì)有更充分的想象力，不再受到算力的約束。從而將硬件上的先進(jìn)性，升級(jí)為系統(tǒng)、算法的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，最終加速孵化新業(yè)務(wù)。

更進(jìn)一步，計(jì)算存儲(chǔ)一體化是一個(gè)game-changer，開辟了一條新賽道。它的出現(xiàn)將通過迫使產(chǎn)業(yè)升級(jí)，重構(gòu)現(xiàn)在處理器和存儲(chǔ)器的相對(duì)壟斷的產(chǎn)業(yè)格局。在此過程中，可以幫助更多芯片行業(yè)中小企業(yè)發(fā)展，更為國(guó)產(chǎn)芯片創(chuàng)造彎道超車創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

趨勢(shì)三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合

【趨勢(shì)概要】5G、IoT設(shè)備、云計(jì)算、邊緣計(jì)算的迅速發(fā)展將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合，實(shí)現(xiàn)工控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)的智能化融合。制造企業(yè)將實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化、搬送自動(dòng)化和排產(chǎn)自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)柔性制造，同時(shí)工廠上下游制造產(chǎn)線能實(shí)時(shí)調(diào)整和協(xié)同。這將大幅提升工廠的生產(chǎn)效率及企業(yè)的盈利能力。對(duì)產(chǎn)值數(shù)十萬(wàn)億乃至數(shù)百萬(wàn)億的工業(yè)產(chǎn)業(yè)而言，提高5%-10%的效率，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)億人民幣的價(jià)值。

【趨勢(shì)解讀】現(xiàn)有工業(yè)系統(tǒng)之間的通信主要依賴于有線通信來(lái)屏蔽噪聲和保障低延時(shí)，例如OpcUA、Modbus。由于工廠復(fù)雜的環(huán)境，布線成為了工業(yè)系統(tǒng)通信的痛點(diǎn)。工廠的搬送機(jī)器人或一個(gè)工礦的挖機(jī)需要在一個(gè)大范圍內(nèi)頻繁移動(dòng)，WiFi難以較好覆蓋，而4G/Lora/NB的數(shù)據(jù)傳輸速率和延時(shí)達(dá)不到機(jī)器人響應(yīng)的要求，因此通信問題難以有效解決。隨著5G技術(shù)的成熟，可以滿足工業(yè)系統(tǒng)對(duì)于高可靠低時(shí)延的需求， DTU（無(wú)線傳輸設(shè)備）較原本的有線方案無(wú)論在部署上，還是在運(yùn)維上都有著極高的優(yōu)勢(shì)和性價(jià)比?？梢灶A(yù)見的是，工業(yè)系統(tǒng)的互聯(lián)將隨著5G的建設(shè)而得到快速普及。

隨著IoT PaaS的成熟，云端已經(jīng)兼容了WiFi、BLE,、Zigbee、Modbus、OpcUA,、RS232等網(wǎng)絡(luò)和連接協(xié)議。這些協(xié)議可以通過5G的模組非常方便地幫助原來(lái)的IT系統(tǒng)與云端打通。APS（自動(dòng)排產(chǎn)軟件）和MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）可以從云端或邊緣服務(wù)器直接下發(fā)工藝包和生產(chǎn)計(jì)劃至每一個(gè)機(jī)臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)IT（信息化）和OT（工控軟件）的融合，不僅極大解放了人力，更重要的是實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要方向之一，即工廠內(nèi)部垂直集成：IT和OT系統(tǒng)的整合。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要解決三個(gè)問題。一是將制造企業(yè)內(nèi)部的IT軟件系統(tǒng)與OT設(shè)備系統(tǒng)打通，進(jìn)行自動(dòng)派單，從而實(shí)現(xiàn)柔性制造。二是在工廠外實(shí)現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化組合。三是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生命周期的管理。

傳統(tǒng)生產(chǎn)管理與控制中，軟件是分層、弱連接，難以實(shí)現(xiàn)根據(jù)訂單變化進(jìn)行生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)整的個(gè)性化定制要求。目前隨著5G和IoT PaaS的成熟，可以輕松把設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)到云上，將設(shè)備作業(yè)的數(shù)據(jù)傳到業(yè)務(wù)系統(tǒng)（云上的IT系統(tǒng)）里面，實(shí)現(xiàn)派工自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)調(diào)整，滿足個(gè)性化需求定制。

每個(gè)企業(yè)出于核心技術(shù)保密以及采用的生產(chǎn)系統(tǒng)軟硬件不統(tǒng)一等原因，無(wú)法構(gòu)成緊密的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，使價(jià)值網(wǎng)絡(luò)整體的競(jìng)爭(zhēng)力難以提升。隨著5G和邊緣計(jì)算以及IoT PaaS的成熟以及區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)步，利用分布式賬本，解決信任問題后，可以突破單個(gè)工廠的限制，將價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中的上下游企業(yè)工廠的制造系統(tǒng)連接起來(lái)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)上下游制造產(chǎn)線的實(shí)時(shí)調(diào)整和協(xié)同，上游的流水線變慢，下游的流水線也可以慢一下，這樣就避免了不必要的生產(chǎn)和庫(kù)存，從而使整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)力得以提升。

現(xiàn)有生產(chǎn)模式中，在由產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)執(zhí)行、服務(wù)所購(gòu)成的產(chǎn)品價(jià)值鏈上，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)來(lái)源不同，異構(gòu)性強(qiáng)，難以互通，整個(gè)價(jià)值鏈的信息無(wú)法全透明。但是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生技術(shù)，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段使用CAD軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品的解析模型；在產(chǎn)品的使用階段，利用5G和IoT PaaS采集關(guān)鍵參數(shù)，并且輸入到云端的模型解析軟件里，可以很好跟蹤這個(gè)產(chǎn)品的全生命周期中的性能和設(shè)計(jì)指標(biāo)之間的差異變化。而這些使用過程的信息就成為下一次產(chǎn)品迭代的重要的數(shù)據(jù)來(lái)源，周而復(fù)始，推動(dòng)產(chǎn)品不斷迭代進(jìn)步。

工業(yè)系統(tǒng)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)第一次讓人類掌握了一個(gè)實(shí)時(shí)調(diào)整工業(yè)系統(tǒng)能力的工具，從而大幅度促進(jìn)了生產(chǎn)效率，降低了庫(kù)存，提高了質(zhì)量。整個(gè)中國(guó)的第二產(chǎn)業(yè)是40萬(wàn)億人民幣，如果按照提高5%-10%的效率計(jì)算，將是產(chǎn)生2-4萬(wàn)億人民幣的價(jià)值。 這將大幅提升企業(yè)的盈利能力。

趨勢(shì)四、機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作成為可能

【趨勢(shì)概要】傳統(tǒng)單體智能無(wú)法滿足大規(guī)模智能設(shè)備的實(shí)時(shí)感知、決策。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(xiàn)多個(gè)智能體之間的協(xié)同——機(jī)器彼此合作、相互競(jìng)爭(zhēng)共同完成目標(biāo)任務(wù)。多智能體協(xié)同帶來(lái)的群體智能將進(jìn)一步放大智能系統(tǒng)的價(jià)值：大規(guī)模智能交通燈調(diào)度將實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人協(xié)作完成貨物分揀的高效協(xié)作，無(wú)人駕駛車可以感知全局路況，群體無(wú)人機(jī)協(xié)同將高效打通最后一公里配送。

【趨勢(shì)解讀】隨著人工智能發(fā)展迎來(lái)又一次浪潮，越來(lái)越多的智能設(shè)備參與到人類日常生產(chǎn)活動(dòng)中，影響著人們生活的方方面面。隨著“萬(wàn)物互聯(lián)（Internet of everything）”概念的提出，大量的智能設(shè)備被聯(lián)接起來(lái)，形成一個(gè)智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息共享、統(tǒng)一控制。

在大規(guī)模智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)器與機(jī)器之間的交流與協(xié)作將十分重要。這種協(xié)作將優(yōu)化整體的長(zhǎng)期目標(biāo)，涌現(xiàn)群智，從而進(jìn)一步將智能系統(tǒng)的價(jià)值規(guī)?；糯?。以城市級(jí)別的交通燈控制任務(wù)為例，它關(guān)注長(zhǎng)期城市交通的車輛通行順暢度。現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，一個(gè)城市級(jí)別的交通燈控制規(guī)模巨大，不同時(shí)期又有不同的控制策略，每個(gè)路口紅綠燈的控制策略取決于實(shí)時(shí)車流信息及鄰近范圍內(nèi)其他路口的交通控制策略。這種要求動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整的大規(guī)模智能網(wǎng)絡(luò)，使用原有的基于規(guī)則的方法很難實(shí)現(xiàn)。而基于多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)的大規(guī)模交通控制技術(shù)可以解決這一難題。

未來(lái)5年，多智能體協(xié)作將在城市生活的方方面面落地發(fā)展，倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的高效協(xié)作完成貨物的快速分揀，提升物流效率，降低存儲(chǔ)和運(yùn)輸成本；道路上的無(wú)人車能夠決定并道時(shí)是否讓其他車先行，提升無(wú)人駕駛的安全性和交通效率；交通燈根據(jù)當(dāng)前路口和鄰近路口的實(shí)時(shí)交通情況來(lái)決定調(diào)度信號(hào)，真正盤活整個(gè)城市高峰時(shí)期的交通；網(wǎng)約車平臺(tái)會(huì)根據(jù)城市不同地點(diǎn)各個(gè)時(shí)間的打車需求來(lái)優(yōu)化給每輛車的派單，降低用戶等車時(shí)間，提升司機(jī)收入。

多智能體協(xié)同及群體智能這樣全新的人工智能范式的發(fā)展和普及將會(huì)帶來(lái)整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的升級(jí)，讓人工智能不再只是單個(gè)的工具，而是協(xié)調(diào)整個(gè)人類工作生活網(wǎng)絡(luò)的核心系統(tǒng)。

趨勢(shì)五、模塊化降低芯片設(shè)計(jì)門檻

【趨勢(shì)概要】傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)模式無(wú)法高效應(yīng)對(duì)快速迭代、定制化與碎片化的芯片需求。以RISC-V為代表的開放指令集及其相應(yīng)的開源SoC芯片設(shè)計(jì)、高級(jí)抽象硬件描述語(yǔ)言和基于IP的模板化芯片設(shè)計(jì)方法，推動(dòng)了芯片敏捷設(shè)計(jì)方法與開源芯片生態(tài)的快速發(fā)展。此外，基于芯粒（chiplet）的模塊化設(shè)計(jì)方法用先進(jìn)封裝的方式將不同功能“芯片模塊”封裝在一起，可以跳過流片快速定制出一個(gè)符合應(yīng)用需求的芯片，進(jìn)一步加快了芯片的交付。

【趨勢(shì)解讀】AIoT時(shí)代世間萬(wàn)物逐步走向在線化、數(shù)據(jù)化、智能化，不僅將帶來(lái)芯片需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，形成巨大的市場(chǎng)空間，同時(shí)其碎片化和定制化的特點(diǎn)，也對(duì)芯片設(shè)計(jì)模式提出了新的要求。芯片行業(yè)傳統(tǒng)的比投資、比品牌、比工藝的“大魚吃小魚”格局，正逐漸被比市場(chǎng)靈敏度、比需求適配、比速度和價(jià)格的“快魚吃慢魚”格局所取代。在應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì)下，誰(shuí)能快速推出專用芯片，就能搶占市場(chǎng)先機(jī)。越來(lái)越多的系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)公司在推出專用芯片，例如蘋果、谷歌、阿里巴巴、亞馬遜、特斯拉等應(yīng)用企業(yè)開始進(jìn)入芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，自研或聯(lián)合開發(fā)芯片產(chǎn)品。

現(xiàn)有的芯片設(shè)計(jì)模式存在研發(fā)成本高、周期長(zhǎng)等問題，開發(fā)一款中檔芯片，往往需要數(shù)百人年、數(shù)千萬(wàn)甚至上億美元的研發(fā)投入，不僅嚴(yán)重阻礙了芯片創(chuàng)新速度。特別是隨著芯片制程從10nm縮減到7nm，接下來(lái)還要進(jìn)一步縮減到5nm，每一次制程縮減所需要的成本和開發(fā)時(shí)間都在大幅提升。受到成本和市場(chǎng)壓力的驅(qū)使，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在積極尋找新的芯片開發(fā)模式，來(lái)滿足低成本、快速的需求?；贗P的可重用的設(shè)計(jì)方法學(xué)，解決了芯片功能模塊重復(fù)設(shè)計(jì)的問題，使得芯片可以以模塊化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同功能的IP模塊可以在不同的芯片中被重用，這種方法推動(dòng)了系統(tǒng)芯片（Syetem-on-Chip）的普及。近年來(lái)，以RISC-V為代表的開放指令集及其相應(yīng)的開源SoC芯片設(shè)計(jì)、以Chisel為代表的高級(jí)抽象硬件描述語(yǔ)言和基于IP的模塊化模板化的芯片設(shè)計(jì)方法，推動(dòng)了芯片敏捷設(shè)計(jì)方法與開源芯片生態(tài)的快速發(fā)展，越來(lái)越多芯片企業(yè)開始嘗試開源硬件架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

面向未來(lái)，一種“芯粒”（Chiplet）的模塊化設(shè)計(jì)方法正在成為新的行業(yè)趨勢(shì)。這種方法通過對(duì)復(fù)雜功能進(jìn)行分解，開發(fā)出多種具有單一特定功能的“芯粒”（Chiplet），如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)流管理等功能。利用這些不同功能的Chiplets進(jìn)行模塊化組裝，將不同的計(jì)算機(jī)元件集成在一塊硅片上，來(lái)實(shí)現(xiàn)更小更緊湊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。以前設(shè)計(jì)一個(gè)SoC，需要從不同的IP供應(yīng)商購(gòu)買IP，包括軟核IP或硬核IP，再結(jié)合自家研發(fā)的模塊，集合成一個(gè)SoC，然后在某個(gè)制造工藝節(jié)點(diǎn)上完成芯片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的完整流程。未來(lái)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可能不是由單獨(dú)封裝的芯片制造的，而是在一塊較大的硅片上互連成芯片網(wǎng)絡(luò)的Chiplets制造的。模塊化的芯片技術(shù)最終可以實(shí)現(xiàn)像搭積木一樣”組裝“芯片。

趨勢(shì)六、規(guī)?；a(chǎn)級(jí)區(qū)塊鏈應(yīng)用將走入大眾

【趨勢(shì)概要】區(qū)塊鏈BaaS(Blockchain as a Service)服務(wù)將進(jìn)一步降低企業(yè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的門檻，專為區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)的端、云、鏈各類固化核心算法的硬件芯片等也將應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)現(xiàn)物理世界資產(chǎn)與鏈上資產(chǎn)的錨定，進(jìn)一步拓展價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的邊界、實(shí)現(xiàn)萬(wàn)鏈互聯(lián)。未來(lái)將涌現(xiàn)大批創(chuàng)新區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景以及跨行業(yè)、跨生態(tài)的多維協(xié)作，日活千萬(wàn)以上的規(guī)?；a(chǎn)級(jí)區(qū)塊鏈應(yīng)用將會(huì)走入大眾。

【趨勢(shì)解讀】2019年是區(qū)塊鏈里程碑的一年，區(qū)塊鏈技術(shù)正式被定位為國(guó)家戰(zhàn)略，為區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打開了巨大的想象空間。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用已延伸到數(shù)字金融、數(shù)字政府、智能制造、供應(yīng)鏈管理等多個(gè)領(lǐng)域，主流廠商紛紛進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈領(lǐng)域推動(dòng)技術(shù)突破和商業(yè)化場(chǎng)景落地。區(qū)塊鏈將正式面對(duì)海量用戶場(chǎng)景的考驗(yàn)，這將對(duì)系統(tǒng)處理量提出了更高的要求，并加劇參與節(jié)點(diǎn)在信息存儲(chǔ)、同步等方面的負(fù)擔(dān)，在現(xiàn)有技術(shù)環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能和運(yùn)行效率的下降。

區(qū)塊鏈的路線之爭(zhēng)逐步清晰，從顛覆到補(bǔ)充，從去中心到去中介，聯(lián)盟鏈架構(gòu)成為行業(yè)主流技術(shù)路線。聚焦研發(fā)高吞吐、低延時(shí)大規(guī)模共識(shí)網(wǎng)絡(luò)，各行業(yè)內(nèi)提升多方協(xié)作效率的價(jià)值鏈接局域網(wǎng)逐步呈現(xiàn)。在傳統(tǒng)物理世界中，鏈外到鏈上錨定過程中的信息真實(shí)性保障一直是全行業(yè)技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。目前各個(gè)行業(yè)中正在逐步形成的局域網(wǎng)，通過更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，幫助價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的無(wú)障礙流動(dòng)，有望形成真正的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在商用網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)塊鏈保證所有信息數(shù)字化并實(shí)時(shí)共享，使得離散程度高、鏈路長(zhǎng)、涉及環(huán)節(jié)多的多方主體仍能有效合作，但與此同時(shí)，也帶來(lái)了存儲(chǔ)成本、秘鑰安全，數(shù)據(jù)隱私等方面的壓力。

展望2020年，區(qū)塊鏈BaaS(Blockchain as a Service)服務(wù)將進(jìn)一步降低企業(yè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的門檻。在商業(yè)應(yīng)用大規(guī)模落地的同時(shí)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的“局域網(wǎng)”和“數(shù)據(jù)孤島”問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(hù)算法及固化硬件芯片將會(huì)成為區(qū)塊鏈核心技術(shù)中的熱點(diǎn)領(lǐng)域，保障基礎(chǔ)設(shè)施的性能和安全。以端、云、鏈的軟硬件產(chǎn)品為基礎(chǔ)的一站式解決方案，進(jìn)一步加速企業(yè)上鏈與商業(yè)網(wǎng)絡(luò)搭建的進(jìn)程。區(qū)塊鏈通過與AIOT技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)物理世界資產(chǎn)與鏈上資產(chǎn)的錨定，進(jìn)一步拓展價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的邊界實(shí)現(xiàn)萬(wàn)鏈互聯(lián)。這也將進(jìn)一步夯實(shí)區(qū)塊鏈在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代數(shù)據(jù)和資產(chǎn)可信流轉(zhuǎn)的全球基礎(chǔ)設(shè)施地位。

在電氣時(shí)代，用電量是衡量經(jīng)濟(jì)水平的核心指標(biāo)；在4G時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)上的活躍用戶數(shù)是繁榮的標(biāo)志； 在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，面對(duì)即將到來(lái)的海量用戶場(chǎng)景，我們相信在未來(lái)的1年，將會(huì)井噴式的涌現(xiàn)大批創(chuàng)新區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景以及跨行業(yè)、跨生態(tài)的多維協(xié)作。與此而來(lái)的，一批日活千萬(wàn)的區(qū)塊鏈規(guī)模化生產(chǎn)級(jí)應(yīng)用將會(huì)走入大眾。以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的分布式帳本，將在數(shù)字經(jīng)濟(jì)中進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化形成的價(jià)值有效傳遞，從而構(gòu)建新一代價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)和契約社會(huì)。

趨勢(shì)七、量子計(jì)算進(jìn)入攻堅(jiān)期

【趨勢(shì)概要】2019年，“量子霸權(quán)”之爭(zhēng)讓量子計(jì)算在再次成為世界科技焦點(diǎn)。超導(dǎo)量子計(jì)算芯片的成果，增強(qiáng)了行業(yè)對(duì)超導(dǎo)路線及對(duì)大規(guī)模量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)步伐的樂觀預(yù)期。2020年量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)?huì)經(jīng)歷投入進(jìn)一步增大、競(jìng)爭(zhēng)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(cuò)量子計(jì)算和演示實(shí)用量子優(yōu)勢(shì)將是量子計(jì)算實(shí)用化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。未來(lái)幾年內(nèi)，真正達(dá)到其中任何一個(gè)都將是十分艱巨的任務(wù)，量子計(jì)算將進(jìn)入技術(shù)攻堅(jiān)期。

【趨勢(shì)解讀】通過利用量子力學(xué)中非經(jīng)典的性質(zhì)，量子計(jì)算有望顛覆當(dāng)前的計(jì)算技術(shù)，給經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來(lái)變革性的進(jìn)步。目前量子計(jì)算正處于從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)變之中。2019年谷歌宣稱達(dá)到 “量子霸權(quán)”的里程碑，即其量子計(jì)算器件可執(zhí)行一個(gè)任何經(jīng)典計(jì)算機(jī)都無(wú)法完成的任務(wù)。另一領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì)IBM當(dāng)即反駁，稱該任務(wù)仍在經(jīng)典算力之內(nèi)。且不論爭(zhēng)論的是非，谷歌在硬件上的進(jìn)展大大增強(qiáng)了行業(yè)對(duì)超導(dǎo)路線以及對(duì)大規(guī)模量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)步伐的樂觀預(yù)期。2020年的量子計(jì)算將蓬勃發(fā)展，主要特點(diǎn)是技術(shù)上進(jìn)入攻堅(jiān)和產(chǎn)業(yè)化的加速階段。

技術(shù)方面，超導(dǎo)量子計(jì)算仍將繼續(xù)占據(jù)中心舞臺(tái)，并對(duì)其他硬件路線造成嚴(yán)峻的壓力。因?yàn)楣雀柙诔瑢?dǎo)方向上的成果皆為已知技術(shù)，多個(gè)追趕者將按圖索驥，在2020年或做出令人欽佩的復(fù)制性結(jié)果，或陷入高度復(fù)雜的工程噩夢(mèng)。而領(lǐng)先團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)已然鎖定在比“量子霸權(quán)”更重要且毫無(wú)爭(zhēng)議的兩個(gè)里程碑：容錯(cuò)量子計(jì)算和演示實(shí)用量子優(yōu)勢(shì)。前者指的是如何通過量子糾錯(cuò)，避免硬件錯(cuò)誤的累積，技術(shù)上需要同時(shí)在“高精度”和“大規(guī)模”兩個(gè)維度上突破，后者指有力地證明量子計(jì)算機(jī)可以用超越經(jīng)典計(jì)算的性能解決一個(gè)有實(shí)際意義的問題。至于演示實(shí)用量子優(yōu)勢(shì)是否能繞過糾錯(cuò)，還有待歷史證明，因?yàn)閷?shí)際問題要求的規(guī)?？赡苋绱酥螅瑢?dǎo)致對(duì)精度的要求不低于糾錯(cuò)的要求。在2020年，乃至未來(lái)幾年，毫無(wú)爭(zhēng)議地達(dá)到這兩個(gè)目標(biāo)中任何一個(gè)都非常艱巨，故而量子計(jì)算將進(jìn)入技術(shù)攻堅(jiān)時(shí)期。

產(chǎn)業(yè)和生態(tài)方面，政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的規(guī)劃和投入將升級(jí)、擴(kuò)大。競(jìng)爭(zhēng)將在多個(gè)維度激化：領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì)規(guī)模擴(kuò)充的同時(shí)透明性下降；人為設(shè)障的風(fēng)險(xiǎn)上升。產(chǎn)業(yè)分工將進(jìn)一步細(xì)化：制冷、微波、低溫電子控制、設(shè)計(jì)自動(dòng)化、制備代工等領(lǐng)域在資本推動(dòng)、政策扶植和生態(tài)滋養(yǎng)下蓬勃發(fā)展。各行龍頭企業(yè)會(huì)加力探索應(yīng)用，助長(zhǎng)算法和軟件。

國(guó)際上工業(yè)界-學(xué)界-開放性平臺(tái)和服務(wù)三方將相互賦能。工業(yè)界的工程復(fù)雜度任何純學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)無(wú)法企及；學(xué)界將探索高不確定、顛覆性的方向；開放性平臺(tái)和服務(wù)將降低研究和創(chuàng)業(yè)的時(shí)間和成本，加速整個(gè)領(lǐng)域的迭代和創(chuàng)新速度。這一生態(tài)依賴于人才的自由流動(dòng)，深厚的基礎(chǔ)研究能力，和強(qiáng)大的企業(yè)執(zhí)行力；并將得益于大面積且高效的政府投入，及以降低門檻、激勵(lì)創(chuàng)新、帶動(dòng)民間投入為目標(biāo)的政策引領(lǐng)。

趨勢(shì)八、新材料推動(dòng)半導(dǎo)體器件革新

【趨勢(shì)概要】在摩爾定律放緩以及算力和存儲(chǔ)需求爆發(fā)的雙重壓力下，以硅為主體的經(jīng)典晶體管很難維持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，各大半導(dǎo)體廠商對(duì)于3納米以下的芯片走向都沒有明確的答案。新材料將通過全新物理機(jī)制實(shí)現(xiàn)全新的邏輯、存儲(chǔ)及互聯(lián)概念和器件，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的革新。例如，拓?fù)浣^緣體、二維超導(dǎo)材料等能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損耗的電子和自旋輸運(yùn)，可以成為全新的高性能邏輯和互聯(lián)器件的基礎(chǔ)；新型磁性材料和新型阻變材料能夠帶來(lái)高性能磁性存儲(chǔ)器如SOT-MRAM和阻變存儲(chǔ)器。

【趨勢(shì)解讀】半個(gè)世紀(jì)以來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都在竭力遵循摩爾定律，在取得巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也從根本上改變了人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程。人工智能及大數(shù)據(jù)興起為云端及終端裝置帶來(lái)更多創(chuàng)新的同時(shí)，也使得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著摩爾定律放緩導(dǎo)致的產(chǎn)品升級(jí)困難以及大數(shù)據(jù)導(dǎo)致的算力和存儲(chǔ)需求爆發(fā)的雙重壓力。以硅為主體的經(jīng)典晶體管縮放已經(jīng)越來(lái)越難以維持，從而難以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

雖然新的材料和器件架構(gòu)如高介電常數(shù)介電層（high-k dielectrics）、鰭式晶體管（FinFET）以及銅質(zhì)導(dǎo)線，擴(kuò)展了傳統(tǒng)半導(dǎo)體廠商的選擇并逐步被采用成為主流，但并沒有從根本上改變傳統(tǒng)的邏輯、存儲(chǔ)及互聯(lián)的原理以及這些器件所面臨的物理原理上的困境。各大半導(dǎo)體廠商對(duì)于3納米以下的芯片走向都沒有明確的答案，但一個(gè)可以確定的趨勢(shì)是越來(lái)越多的新材料將會(huì)被應(yīng)用在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，這些新材料將將會(huì)通過新的物理機(jī)制實(shí)現(xiàn)全新的邏輯、存儲(chǔ)、及互聯(lián)概念和器件。

從近期來(lái)看，新材料如鍺和III-V族材料可能會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅作為晶體管的通道材料以提升晶體管的速度。新的介電材料如鐵電材料可能會(huì)導(dǎo)致超陡的亞閾值坡度以降低晶體管的能耗。新的金屬材料如鈷可能會(huì)替代鎢和銅作互聯(lián)導(dǎo)線以增強(qiáng)穩(wěn)定性和減緩信號(hào)延遲。二維材料或外延生長(zhǎng)的納米層材料可能會(huì)導(dǎo)致3D堆集的架構(gòu)以增加芯片的密度。這些器件的物理機(jī)制清楚，當(dāng)然大規(guī)模應(yīng)用還需要半導(dǎo)體廠商來(lái)解決工藝實(shí)現(xiàn)、工程配套等方面的挑戰(zhàn)。

從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，更具挑戰(zhàn)性的材料及全新的物理機(jī)制將是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能夠保持甚至加速指數(shù)式的增長(zhǎng)的關(guān)鍵。新物理機(jī)制是全新的高性能的邏輯和互聯(lián)器件的基礎(chǔ)，比如基于量子效應(yīng)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)材料和拓?fù)浣^緣體、新發(fā)現(xiàn)的二維材料中魔幻角度下的超導(dǎo)現(xiàn)象等會(huì)導(dǎo)致無(wú)損耗的電子和自旋輸運(yùn)。利用新的磁性材料的自旋-軌道耦合現(xiàn)象可以制備全新的高性能磁性存儲(chǔ)器如SOT-MRAM，而利用新的阻變現(xiàn)象使得全新的高密度、高穩(wěn)定性的阻變存儲(chǔ)器（RRAM）成為可能。雖然這些全新的工作機(jī)制還處在早期的探索中，但他們能從根本上解決傳統(tǒng)器件在物理原理層面所受到的限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)摩爾定律的突破。

新材料和新機(jī)制將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面洗牌，包括材料的生長(zhǎng)、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。這對(duì)設(shè)備廠商，晶圓廠及電路設(shè)計(jì)公司都會(huì)帶來(lái)歷史性的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，也會(huì)為新興的公司及產(chǎn)業(yè)提供振奮人心的發(fā)展機(jī)會(huì)。

趨勢(shì)九、保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的AI技術(shù)將加速落地

【趨勢(shì)概要】數(shù)據(jù)流通所產(chǎn)生的合規(guī)成本越來(lái)越高。使用AI技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)隱私正在成為新的技術(shù)熱點(diǎn)，其能夠在保證各方數(shù)據(jù)安全和隱私的同時(shí)，聯(lián)合使用方實(shí)現(xiàn)特定計(jì)算，解決數(shù)據(jù)孤島以及數(shù)據(jù)共享可信程度低的問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值。

【趨勢(shì)解讀】數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)流動(dòng)價(jià)值也越來(lái)越受到人們的重視。然而在企業(yè)數(shù)字化建設(shè)過程中，由于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理等方面存在的問題，導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)在功能上不關(guān)聯(lián)互動(dòng)、信息不共享互換，各個(gè)系統(tǒng)之間容易形成數(shù)據(jù)孤島的問題，進(jìn)一步制約數(shù)據(jù)共享所帶來(lái)的流動(dòng)價(jià)值。在越來(lái)越多對(duì)數(shù)據(jù)隱私的擔(dān)憂聲中，政府開始行動(dòng)制定數(shù)據(jù)使用合規(guī)法案，大量的數(shù)據(jù)因?yàn)樾枰婪ūＷo(hù)而無(wú)法被聯(lián)合在一起計(jì)算。針對(duì)“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，目前大部分?jǐn)?shù)據(jù)共享平臺(tái)本質(zhì)上都是基于中心化的數(shù)據(jù)交換機(jī)制，存在過程復(fù)雜、通信成本高、效率低、所有權(quán)模糊化、數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)大的缺點(diǎn)，而且無(wú)法保護(hù)用戶的個(gè)人隱私。保護(hù)隱私的AI安全技術(shù)能夠在保證各方數(shù)據(jù)安全和隱私的同時(shí)，聯(lián)合使用各方數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到特定的訓(xùn)練與使用AI的目的，大大降低信任成本與會(huì)計(jì)成本，從而充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值，解決數(shù)據(jù)孤島以及數(shù)據(jù)共享可信程度低的問題。

保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的AI安全技術(shù)拓展傳統(tǒng)分布式計(jì)算以及信息安全范疇，為網(wǎng)絡(luò)協(xié)作計(jì)算提供一種新的計(jì)算模式。它可通過多種技術(shù)結(jié)合保護(hù)數(shù)據(jù)安全，包括安全多方計(jì)算、差分隱私、同態(tài)加密、混淆電路、加密搜索與計(jì)算、可信軟硬件等；也可利用人工智能保障模型魯棒與安全性，如模型加固、數(shù)據(jù)毒化防御、對(duì)抗性樣本防御等。

趨勢(shì)十、云成為IT技術(shù)創(chuàng)新的中心

【趨勢(shì)概要】隨著云技術(shù)的深入發(fā)展，云已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過IT基礎(chǔ)設(shè)施的范疇，漸漸演變成所有IT技術(shù)創(chuàng)新的中心。云已經(jīng)貫穿新型芯片、新型數(shù)據(jù)庫(kù)、自驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、量子計(jì)算整個(gè)IT技術(shù)鏈路，同時(shí)又衍生了無(wú)服務(wù)器計(jì)算、云原生軟件架構(gòu)、軟硬一體化設(shè)計(jì)、智能自動(dòng)化運(yùn)維等全新的技術(shù)模式，云正在重新定義IT的一切。廣義的云，正在源源不斷地將新的IT技術(shù)變成觸手可及的服務(wù)，成為整個(gè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施。

【趨勢(shì)解讀】從單機(jī)離線到超大規(guī)模在線，IT的技術(shù)框架發(fā)生了時(shí)代性劇變。傳統(tǒng)IT范式出現(xiàn)失速，而借助與客戶的緊密協(xié)同并降低使用門檻，云計(jì)算不但成為傳統(tǒng)IT的顛覆者，傳統(tǒng)IT接口開始逐漸被云端接口取代和重新定義。

與此同時(shí)，技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)者與策源地全面轉(zhuǎn)移到云平臺(tái)。云平臺(tái)、技術(shù)開源、云用戶三者形成驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的新三角。未來(lái)新型的計(jì)算形態(tài)例如量子計(jì)算、AI、新型芯片等創(chuàng)新不僅將首先發(fā)生在云平臺(tái)上，同時(shí)也將通過云向外界服務(wù)。云計(jì)算的含義不斷擴(kuò)展，這使得廣義上的云計(jì)算成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施。

在全面上云的云計(jì)算時(shí)代，傳統(tǒng)的軟硬件分離迭代的模式逐步顯現(xiàn)出局限性，現(xiàn)今的應(yīng)用越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)算力的要求越來(lái)越高，而算法、軟件和硬件的隔閡造成巨大算力的浪費(fèi)，已經(jīng)無(wú)法滿足在超大規(guī)模計(jì)算機(jī)場(chǎng)景下提升IT計(jì)算效率、降低計(jì)算成本的訴求。同時(shí)隨著大多數(shù)企業(yè)開始全面擁抱云計(jì)算，如何最大化發(fā)揮“云”的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的快速上線和高效運(yùn)行、業(yè)務(wù)的秒級(jí)啟動(dòng)等是企業(yè)從容地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)快速變化的關(guān)鍵。

在軟硬件核心技術(shù)領(lǐng)域，通過自主可控的技術(shù)重新設(shè)計(jì)軟硬件之間的系統(tǒng)接口，使算法、軟件和硬件設(shè)計(jì)的溝通會(huì)更加緊密，讓現(xiàn)有硬件的算力發(fā)揮到極致，打造適合云基礎(chǔ)設(shè)施的新型計(jì)算機(jī)。通過大幅提升計(jì)算效率，實(shí)現(xiàn)能夠突破傳統(tǒng)IT時(shí)代的算力瓶頸，凸顯云計(jì)算的整體優(yōu)勢(shì)。在過去的幾年中，用于機(jī)器學(xué)習(xí)加速的AI芯片，以及新一代虛擬化專用芯片等都是充分利用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)模式帶來(lái)計(jì)算效率提升的典范。另一方面，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)有利于加強(qiáng)對(duì)于底層技術(shù)的控制能力，提升云的可靠性和易用性。

在云資源交付方式上，云原生讓云計(jì)算變得越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化。基于無(wú)服務(wù)器計(jì)算（Serverless Computing）的應(yīng)用開發(fā)和交付方式進(jìn)一步解放云計(jì)算能力。Serverless通過更高層次的抽象，由云平臺(tái)來(lái)負(fù)責(zé)計(jì)算資源的分配、管理和伸縮，讓開發(fā)者只需關(guān)注自己的業(yè)務(wù)邏輯，而無(wú)需顯示地保有計(jì)算資源，免去資源管理、系統(tǒng)運(yùn)維等工作，按需付費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式也可以幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化。無(wú)服務(wù)器計(jì)算進(jìn)一步簡(jiǎn)化微服務(wù)（Micro-service）應(yīng)用架構(gòu)，用戶只需書寫事件驅(qū)動(dòng)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)即可，極大地降低構(gòu)建云應(yīng)用的難度。同時(shí)無(wú)服務(wù)器計(jì)算進(jìn)一步推動(dòng)事件驅(qū)動(dòng)應(yīng)用架構(gòu)的發(fā)展，有效解耦事件源和事件處理者，為企業(yè)提供一個(gè)靈活的系統(tǒng)，能夠快速適應(yīng)變化并實(shí)時(shí)做出決策。

未來(lái)的軟件一定是生長(zhǎng)于云上的，云原生和無(wú)服務(wù)器計(jì)算正在重塑整個(gè)軟件生命周期，從軟件需求設(shè)計(jì)到研發(fā)到發(fā)布到構(gòu)建分發(fā)到運(yùn)維等。在All-in-Cloud的時(shí)代，基于軟硬一體化重新設(shè)計(jì)的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施以及通過云原生的嶄新資源交付方式在提高計(jì)算效率、易用性的同時(shí)降低計(jì)算和運(yùn)維成本，進(jìn)一步鞏固云成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代基礎(chǔ)設(shè)施。