2020 年第一個(gè)工作日，“達摩院 2020 十大科技趨勢”發(fā)布。這是繼 2019 年之后，阿里巴巴達摩院第二次預測年度科技趨勢。

　　回望 2019 年的科技領(lǐng)域，靜水流深之下仍有暗潮涌動(dòng)。AI 芯片崛起、智能城市誕生、5G 催生全新應用場(chǎng)景……達摩院去年預測的科技趨勢一一變?yōu)楝F實(shí)?？萍祭顺毙率觊_(kāi)啟，圍繞 AI、芯片、云計算、區塊鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、量子計算等領(lǐng)域，達摩院繼續提出最新趨勢，并斷言多個(gè)領(lǐng)域將出現顛覆性技術(shù)突破。

　　芯片技術(shù)推動(dòng)了歷次科技浪潮，但隨著(zhù)摩爾定律的放緩和高算力需求場(chǎng)景的井噴，傳統芯片陷入性能增長(cháng)瓶頸，業(yè)界試圖從芯片產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節尋找破解之道。達摩院認為，芯片領(lǐng)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(shí)現。

　　體系架構方面，存儲、計算分離的馮·諾依曼架構難以滿(mǎn)足日益復雜的計算任務(wù)，業(yè)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，以硅為代表的半導體材料趨于性能極限，半導體產(chǎn)業(yè)的持續發(fā)展需寄望于拓撲絕緣體、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(shù)突破的背后是“算力爆炸”，而人工智能無(wú)疑是未來(lái)最重要的算力需求方和技術(shù)牽引者。目前，語(yǔ)音、視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理等感知 AI 技術(shù)的發(fā)展已到極限，但在通向“強人工智能”的認知智能方面，AI 還處在初級發(fā)展階段。達摩院認為，在不久的將來(lái)，AI 有望習得自主意識、推理能力以及情緒感知能力，實(shí)現從感知智能向認知智能的演進(jìn)。

　　AI 的認知演進(jìn)，使得機器間的“群體智能”成為可能。達摩院預測，今后 AI 不僅懂得“人機協(xié)同”，還能做到“機機協(xié)同”。當機器像人一樣，彼此合作、相互競爭共同完成目標任務(wù)，大規模智能交通燈調度、倉儲機器人協(xié)作分揀貨物、無(wú)人駕駛車(chē)自主感知全局路況等場(chǎng)景便不難想象。

　　與人工智能技術(shù)范式轉變同步的是 IT 技術(shù)范式的轉變。傳統物理機、網(wǎng)絡(luò )、軟件等發(fā)展失速，云計算正在融合軟件、算法和硬件，加速各行各業(yè)的數字化轉型。達摩院指出，無(wú)論芯片、AI 還是區塊鏈，所有技術(shù)創(chuàng )新都將以云平臺為中心，為云定制的芯片、與云深度融合的 AI、云上的區塊鏈應用將層出不窮。一言以蔽之，云將成所有 IT 技術(shù)創(chuàng )新的中心。

　　科研與應用間的張力是科技進(jìn)步的永恒動(dòng)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(yè)化應用將加速，這一論斷得到了現實(shí)驗證。2019 年，區塊鏈技術(shù)上升為國家戰略，在數字金融、數字政府、智能制造等領(lǐng)域逐步落地。達摩院認為，2020 年企業(yè)應用區塊鏈技術(shù)的門(mén)檻將進(jìn)一步降低，專(zhuān)為區塊鏈設計的端、云、鏈各類(lèi)固化核心算法的硬件芯片等也將應運而生，日活千萬(wàn)的區塊鏈應用將走入大眾。

　　附：達摩院 2020 十大科技趨勢

　　趨勢一、人工智能從感知智能向認知智能演進(jìn)

　　【趨勢概要】人工智能已經(jīng)在“聽(tīng)、說(shuō)、看”等感知智能領(lǐng)域已經(jīng)達到或超越了人類(lèi)水準，但在需要外部知識、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。認知智能將從認知心理學(xué)、腦科學(xué)及人類(lèi)社會(huì )歷史中汲取靈感，并結合跨領(lǐng)域知識圖譜、因果推理、持續學(xué)習等技術(shù)，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(shí)現從感知智能到認知智能的關(guān)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)不適合數據驅動(dòng)的人工智能應用需求。頻繁的數據搬運導致的算力瓶頸以及功耗瓶頸已經(jīng)成為對更先進(jìn)算法探索的限制因素。類(lèi)似于腦神經(jīng)結構的存內計算架構將數據存儲單元和計算單元融合為一體，能顯著(zhù)減少數據搬運，極大提高計算并行度和能效。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。

　　趨勢三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合

　　【趨勢概要】5G、IoT 設備、云計算、邊緣計算的迅速發(fā)展將推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合，實(shí)現工控系統、通信系統和信息化系統的智能化融合。制造企業(yè)將實(shí)現設備自動(dòng)化、搬送自動(dòng)化和排產(chǎn)自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現柔性制造，同時(shí)工廠(chǎng)上下游制造產(chǎn)線(xiàn)能實(shí)時(shí)調整和協(xié)同。這將大幅提升工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率及企業(yè)的盈利能力。對產(chǎn)值數十萬(wàn)億乃至數百萬(wàn)億的工業(yè)產(chǎn)業(yè)而言，提高5%-10% 的效率，就會(huì )產(chǎn)生數萬(wàn)億人民幣的價(jià)值。

　　趨勢四、機器間大規模協(xié)作成為可能

　　【趨勢概要】傳統單體智能無(wú)法滿(mǎn)足大規模智能設備的實(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)現多個(gè)智能體之間的協(xié)同——機器彼此合作、相互競爭共同完成目標任務(wù)。多智能體協(xié)同帶來(lái)的群體智能將進(jìn)一步放大智能系統的價(jià)值：大規模智能交通燈調度將實(shí)現動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調整，倉儲機器人協(xié)作完成貨物分揀的高效協(xié)作，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

　　【趨勢概要】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、高級抽象硬件描述語(yǔ)言和基于 IP 的模板化芯片設計方法，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。此外，基于芯粒(chiplet)的模塊化設計方法用先進(jìn)封裝的方式將不同功能“芯片模塊”封裝在一起，可以跳過(guò)流片快速定制出一個(gè)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?；a(chǎn)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(wù)將進(jìn)一步降低企業(yè)應用區塊鏈技術(shù)的門(mén)檻，專(zhuān)為區塊鏈設計的端、云、鏈各類(lèi)固化核心算法的硬件芯片等也將應運而生，實(shí)現物理世界資產(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)現萬(wàn)鏈互聯(lián)。未來(lái)將涌現大批創(chuàng )新區塊鏈應用場(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?；a(chǎn)級區塊鏈應用將會(huì )走入大眾。

　　趨勢七、量子計算進(jìn)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(diǎn)。超導量子計算芯片的成果，增強了行業(yè)對超導路線(xiàn)及對大規模量子計算實(shí)現步伐的樂(lè )觀(guān)預期。2020 年量子計算領(lǐng)域將會(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

　　【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，以硅為主體的經(jīng)典晶體管很難維持半導體產(chǎn)業(yè)的持續發(fā)展，各大半導體廠(chǎng)商對于 3 納米以下的芯片走向都沒(méi)有明確的答案。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。例如，拓撲絕緣體、二維超導材料等能夠實(shí)現無(wú)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(lián)器件的基礎;新型磁性材料和新型阻變材料能夠帶來(lái)高性能磁性存儲器如 SOT-MRAM 和阻變存儲器。

　　趨勢九、保護數據隱私的 AI 技術(shù)將加速落地

　　【趨勢概要】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)，其能夠在保證各方數據安全和隱私的同時(shí)，聯(lián)合使用方實(shí)現特定計算，解決數據孤島以及數據共享可信程度低的問(wèn)題，實(shí)現數據的價(jià)值。

　　趨勢十、云成為 IT 技術(shù)創(chuàng )新的中心

　　【趨勢概要】隨著(zhù)云技術(shù)的深入發(fā)展，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。云已經(jīng)貫穿新型芯片、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，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)數字經(jīng)濟的基礎設施。
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