达摩院科技趋势

《达摩院2020年十大技术趋势》将于2020年新年发布，内容包括:人工智能从感知智能到认知智能的进化、计算与存储的融合突破AI算力瓶颈、工业互联网的超融合、机器间的大规模协作。可能，模块化降低芯片设计门槛，量产区块链应用走向大众，量子计算进入关键时期，新材料推动半导体器件创新，保护数据隐私的AI技术加速，云将成为IT技术的创新中心。

大元认为，新的十年科技浪潮即将开启，2020年，人工智能、芯片、云计算、区块链、工业互联网、量子计算等多个技术领域将出现颠覆性突破。

2019年，达摩院预测的科技趋势正在一一成为现实:AI芯片的崛起、智慧城市的诞生、5G的诞生创造了新的应用场景...新的科技十年已经开启，在人工智能、芯片、云计算、区块链、工业互联网、量子计算等领域将会有很多令人振奋的颠覆性技术创新。让我们来看看2020年的10大趋势:

【趋势1钱包 区块】人工智能从感知智能到认知智能的进化

人工智能在“听、说、看”等感知智能领域已达到或超过人类水平，但在需要外部知识、逻辑推理或领域转移的认知智能领域仍处于起步阶段。认知智能将从认知心理学、脑科学和人类社会史中汲取灵感，结合跨领域知识图谱、因果推理、持续学习等技术，建立稳定有效的知识获取和表达机制人工智能区块链量子计算，让知识为机器所用。理解并运用它，实现从感知智能到认知智能的关键突破。

【趋势二】计算和存储的融合突破AI计算能力的瓶颈

冯诺依曼架构中存储和计算的分离不再适合数据驱动的人工智能应用。频繁的数据移动带来的计算能力和功耗瓶颈成为了探索更先进算法的限制因素。类似大脑神经结构的内存计算架构，将数据存储单元和计算单元集成在一起，可以显著降低数据处理量，大幅提高计算的并行性和能效。硬件计算和存储一体化的创新将突破AI计算能力的瓶颈。

【趋势三】产业互联网超融合

5G、物联网设备、云计算和边缘计算的快速发展，将推动工业互联网的超融合，实现工业控制系统、通信系统和信息系统的智能融合。制造企业将实现设备自动化、运输自动化、生产调度自动化，从而实现柔性制造。同时，工厂的上下游生产线可以实时调整和协调。这将大大提高工厂的生产效率和企业的盈利能力。对于产值几十万亿甚至几十万亿的工业行业，如果提高5%-10%的效率，就会产生几万亿的产值。

【趋势4】机器之间的大规模协作成为可能。

传统的单一智能无法满足大规模智能设备的实时感知和决策。物联网协同感知技术和5G通信技术的发展，将实现多智能体之间的合作——机器相互合作，相互竞争，完成目标任务。多智能体协作带来的群体智能将进一步放大智能系统的价值:大规模智能红绿灯调度将实现动态实时调整，仓储机器人将合作完成货物分拣的高效协作，无人驾驶汽车可以感知整体路况，无人机将合作高效打通配送的最后一公里。

【趋势五】模块化降低芯片设计门槛。

传统的芯片设计模式无法有效应对芯片需求的快速迭代、定制和碎片化。以RISC-V为代表的开放指令集及其对应的开源SoC芯片设计、高级抽象硬件描述语言和基于ip的模板芯片设计方法，推动了芯片敏捷设计方法和开源芯片生态的快速发展。此外，基于chiplet的模块化设计方法采用高级封装，将不同功能的“芯片模块”封装在一起，使满足应用需求的芯片无需串流即可快速定制，从而进一步加快芯片交付速度。。

【趋势六】大规模生产级区块链应用将上市。

区块链BaaS()服务将进一步降低企业应用区块链技术的门槛。为区块链设计的终端、云端、链固化核心算法等硬件芯片也将应运而生，实现物理世界资产。以链上资产为锚，进一步拓展价值互联网边界，实现万链互联。未来人工智能区块链量子计算，大量创新的区块链应用场景和跨行业、跨生态的多维协作将会涌现，日活跃用户超过1000万的大规模生产级区块链应用将会普及。

【趋势7】量子计算进入关键时期。

2019年，“量子霸权”之争让量子计算再次成为世界科技的焦点。超导量子计算芯片的成就提升了业界对超导路线的乐观预期和大规模量子计算的步伐。2020年，量子计算领域将经历进一步加大投入、加剧竞争、加速产业化和丰富生态的阶段。作为两个关键的技术里程碑，容错量子计算和实用量子优势的展示将是量子计算实际应用的转折点。未来几年，实现其中任何一项都将是非常艰巨的任务，量子计算将进入技术的关键时期。

【趋势8】新材料推动半导体器件创新

在摩尔定律放缓和计算能力、存储需求爆发式增长的双重压力下，以硅为主体的经典晶体管很难维持半导体行业的可持续发展。对于3 nm以下芯片的走向，各大半导体厂商都没有明确的答案。新材料将通过新的物理机制实现逻辑、存储和互联的新概念和新器件，推动半导体产业的创新。比如拓扑绝缘体，二维超导材料等。可以实现无损电子和自旋输运，可以作为新型高性能逻辑和互连器件的基础。

【趋势九】保护数据隐私的人工智能技术将加速落地。

与数据流相关的合规成本正在增加。利用人工智能技术保护数据隐私正成为新的技术热点。可以保证各方数据的安全性和隐私性，同时与用户共同进行特定的计算，解决数据孤岛和数据共享可靠性低的问题，实现数据的价值。

[趋势10]云成为IT创新中心

随着云技术的深入发展，云已经远远超出了IT基础设施的范畴，逐渐演变为所有IT技术创新的中心。云已经渗透到新芯片、新数据库、自驱动自适应网络、大数据、人工智能、物联网、区块链、量子计算等IT技术的全链条。同时衍生出无服务器计算、云原生软件架构、软硬件一体化设计、智能自动化运维等新技术模式。云正在重新定义IT的一切。广义的云正在不断将新的IT技术转化为可访问的服务和整个数字经济的基础设施。

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