2021年信息產(chǎn)業(yè)十大技術(shù)趨勢
隨著摩爾定律和登納德縮放定律的放緩和停滯、器件能效和速度需求的日益增長，探尋新物理原理的基礎器件、發(fā)展多元化、異構(gòu)化芯片設計成為學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的前沿熱點。
芯片多元化設計：隨著跨工藝單片集成技術(shù)網(wǎng)的發(fā)展，預期微納傳感器與憶阻器存算一體單元、通信單元等結(jié)合將催生出廣泛的應用空間，顯著提升智能設備、智能傳感器等終端設備的計算能力。
芯片異構(gòu)集成：通過Chiplet架構(gòu)與先進封裝的高密度互聯(lián)，實現(xiàn)更低成本提供相同等級效能表現(xiàn)，提升設計彈性、制造良率、是高性能芯片組打開市場化的有效捷徑。在Chiplet設計架構(gòu)及高性能芯片對各芯片間互聯(lián)表現(xiàn)愈發(fā)嚴格的趨勢下，3D堆疊將成為下一代高性能運算芯片不可或缺的解決方案。
基于MEMS工藝的新型傳感器將采集、存儲、計算、傳輸融為一體，憑借數(shù)字化、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)集成、功能復合等優(yōu)勢，極大滿足了市場對智能傳感器的要求，在汽車電子、消費電子、工業(yè)控制等多個應用場景發(fā)展勢頭迅猛。
云邊端三駕馬車齊頭并進，成為推動先進計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力。邊緣算力部署大面積鋪開，用于云端算力的芯片、功耗技術(shù)持續(xù)演進，支持端側(cè)推理的顛覆性計算技術(shù)加速突破。
邊緣托管服務將趨向成熟∶針對各個節(jié)點網(wǎng)絡環(huán)境、機型及穩(wěn)定性不一致的資源形態(tài)統(tǒng)一建模提供服務。
邊緣自治∶邊緣節(jié)點的協(xié)同整合、跨節(jié)點遷移、邊緣伸縮等能力提升。
底層網(wǎng)絡統(tǒng)一∶協(xié)議棧優(yōu)化、私有協(xié)議以及動態(tài)選路和組網(wǎng)技術(shù)升級推動底層網(wǎng)絡實現(xiàn)穩(wěn)定可靠體驗。
終端虛擬化改造∶通過Hypervisor（虛擬機監(jiān)視器）或Container（容器），使終端上同樣大小存儲空間支撐更多容器化的應用和業(yè)務，從而創(chuàng)新應用分發(fā)方式，實現(xiàn)端側(cè)復雜計算的卸載，實現(xiàn)資源動態(tài)共享和調(diào)度。
云端芯片方面，助力提升云計算效能的云專用芯片將成為未來發(fā)展趨勢，用于云端訓練和推斷市場的 HBM技術(shù)也將實現(xiàn)廣泛應用。
云端架構(gòu)方面，無服務器計算興起，使用容器和云托管的通用應用程序為系統(tǒng)管理提供極大靈活性。
云服務方面，針對跨應用和服務的互聯(lián)復雜性問題，自動化云編排和優(yōu)化技術(shù)將成為重要發(fā)展方向。
智能互聯(lián)將傳統(tǒng)通信技術(shù)與云計算、大數(shù)據(jù)應用結(jié)合，釋放數(shù)據(jù)要素潛力，賦能農(nóng)業(yè)、工業(yè)、零售、醫(yī)療、金融等眾多行業(yè)應用，加速車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設。
以數(shù)據(jù)為核心∶ 智能互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的演進形態(tài)，其首要表征是互聯(lián)網(wǎng)的核心價值驅(qū)動力由「連接」到「數(shù)據(jù)」的發(fā)展。
分散化∶智能互聯(lián)網(wǎng)載體分散并且將隨著其滲透到各個應用場景而呈現(xiàn)出離散化的特征。
大數(shù)據(jù)與小數(shù)據(jù)∶ 既包括作用于產(chǎn)業(yè)與行業(yè)的橫向數(shù)據(jù)，也包括以某一具體指向為單位的縱向數(shù)據(jù)，兩者都屬于超出人腦可處理范圍的數(shù)據(jù)。
LCD供不應求，OLED產(chǎn)能放量：隨著三星、LG等品牌相繼退出液晶市場，產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到國內(nèi)，國內(nèi)廠商產(chǎn)能不足以彌補外企退出后的市場需求，2021年的液晶面板市場仍然供不應求。
目前，我國已建成OLED產(chǎn)線13條。據(jù)WitsView預測，2021年，我國OLED產(chǎn)線月產(chǎn)能將超過45萬片，占全球產(chǎn)能的26%。
一方面，隨著人工智能應用場景的復雜性和多元化，打造與硬件相匹配、面向特定應用場景算法優(yōu)化體系愈加重要；另一方面，算力是未來Al應用取得突破的決定性因素，全國各省市加速區(qū)域算力的培育與提升。
（1）GPT-3等大規(guī)模自監(jiān)督預訓練方法快速演進，未來基于大規(guī)模圖像、語音、視頻等多模態(tài)人工智能及跨語言的自監(jiān)督訓練模型將進一步發(fā)展；
（2）深度學習算法向深度網(wǎng)絡和全局性方向不斷突破，并與統(tǒng)計學、機器學習和數(shù)據(jù)科學等方法進一步結(jié)合；
（3） 基于因果學習的信息檢索成為重要方向，為對子數(shù)據(jù)檢索復雜問題提供解決方案。
開源社區(qū)匯集全球海量開發(fā)者的力量，共同攻克技術(shù)難點、優(yōu)化開源應用。與此同時，加速提升服務水平，完善運營體系，健全保障機制，為企業(yè)和開發(fā)者提供一個自由創(chuàng)新的開源技術(shù)平臺。
開源應用集中全球力量實現(xiàn)技術(shù)突破，引導前瞻性技術(shù)創(chuàng)新。從Linux、Apache、MySQL、Firefox、 OpenOffice、GCC在全球大范圍的應用，到LibreOffice、Dia、Gimp、FreeCAD等眾多成熟的開源軟件在制造、能源、金融、政務等領(lǐng)域得到推廣應用。
ARM技術(shù)發(fā)展：ARM架構(gòu)發(fā)布了移動旗艦核心Cortex-A78和新的服務器核心Cortex-X1。A78相較于前代實現(xiàn) 了22%的性能提升。X1更是打破了功耗枷鎖，專注于獲得最高性能。
ARM生態(tài)日趨完備：ARM在軟件方面制定了SBBR規(guī)范標準。廣大廠商加速合作開發(fā)，基礎軟件、應用軟件、中間件等已實現(xiàn)多領(lǐng)域覆蓋。Intel、谷歌、障軟，華為等眾多國內(nèi)外廣商加大投入共建ARM生態(tài)。
市場規(guī)模龐大：2020年第四季度，全球基于ARM IP的芯片出貨，達到了67億顆，超越了X86、ARC和 Power 等其他架構(gòu)的總和，截至 2021年2月，全球累積出貨1800億顆ARM處理器芯片。
2020年，新冠肺炎疫情加快了耗時數(shù)十年的數(shù)字化變革過程，數(shù)字技術(shù)的應用和發(fā)展加速產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進程，也導致了網(wǎng)絡安全問題的泛在化和復雜化。
芯片制造：14nm提升良率，并降低成本。28nm成熟工藝拓展產(chǎn)品族。
存儲顆粒：提升現(xiàn)有64層三維閃存顆粒性價比，加快安防監(jiān)控等行業(yè)應用，構(gòu)建內(nèi)循環(huán)。加快192層3D NAND閃存顆粒研發(fā)，推動試產(chǎn)。
信創(chuàng)工程：隨著產(chǎn)業(yè)鏈條逐漸完善，相關(guān)產(chǎn)品將在金融、電力水力等重點行業(yè)領(lǐng)域推廣應用，第二平面加速形成。
設備材料：新型顯示領(lǐng)域，核心面板模組、光學材料、導光板、偏光片、掩膜版、靶材等配套體系繼續(xù)完善。集成電路領(lǐng)域，高密度封裝基板等材料設備的配套能力將得到改善。
RISC-V：我國在RISC-V的商業(yè)化參與度高，正在獲得良性化生態(tài)支持。開源、開放、靈活的RISC-V架構(gòu)，我國將有機會參與核心知識產(chǎn)權(quán)構(gòu)建，建立差異化的競爭力。
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