通信產(chǎn)業(yè)2017走向后摩爾時代

　　■中國工程院院士 鄔賀銓

　　剛剛過去的2016年，是信息通信業(yè)值得紀念的節(jié)點年，是信息通信業(yè)承上啟下的關(guān)鍵年。這一年，人工智能概念提出60周年、計算機應(yīng)用60周年、光纖發(fā)明50周年、蜂窩移動通信應(yīng)用40周年，亦是摩爾定律走過了51年的一年。

　　60年以來，以計算機、IC、光纖通信、移動通信為代表的信息技術(shù)引發(fā)的第三次科技革命浪潮深刻推動了人類社會政治、經(jīng)濟和文化領(lǐng)域的變革。

　　如果說過去的60年是IT+CT的時代，那么接下來的60年便是IT+CT+DT的時代。IT+CT+DT的融合孕育了大數(shù)據(jù)時代與人工智能時代，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展帶來了新動能，為提升網(wǎng)絡(luò)容量、個性化服務(wù)水平和更好的用戶體驗開拓了空間，也為未來顛覆性技術(shù)的出現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。

　　IC發(fā)展50余年，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展20余年，這些技術(shù)經(jīng)過不斷自我完善，仍然引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新。大智移云(大數(shù)據(jù)、智能化/物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算)將成為ICT融合創(chuàng)新平臺。而5G、軟件定義一切、移動邊緣計算等新生技術(shù)力量將驅(qū)動信息通信業(yè)進入后摩爾時代。

　　趨勢一：

　　10/7nm引領(lǐng)IC創(chuàng)新

　　ICT的創(chuàng)新從“芯”開始。多年以來，摩爾定律主導(dǎo)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，越來越小的芯片也使得ICT的各種創(chuàng)新變?yōu)榭赡堋?/p>

　　2015年中國SMIC公司實現(xiàn)28nm工藝量產(chǎn)，Intel、TSMC和三星2015年已量產(chǎn)16/14nm工藝，預(yù)計2017年可發(fā)展到10/7nm工藝。雖然在CES2017上，高通已經(jīng)帶來了10nm FinFET制作工藝的驍龍835處理器。不過10nm處理器規(guī)模商用還有待時日。

　　盡管目前摩爾定律遇到發(fā)展瓶頸，但石墨烯、鐵基硅基等新材料的應(yīng)用有望引導(dǎo)ICT行業(yè)走入后摩爾時代。

　　趨勢二：

　　大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)開啟人工智能第三次浪潮

　　2016年，人工智能走過了60年。這一年，對于人工智能領(lǐng)域來說，最為興奮的事件莫過于AlphaGo戰(zhàn)勝人類圍棋高手李世石，可以說是全球人工智能界承上啟下的里程碑式事件。

　　AlphaGo采用改進的蒙特卡洛決策樹算法與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合構(gòu)建深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在收集到的圍棋棋譜基礎(chǔ)上還通過自我對局三千萬盤的方式訓(xùn)練，得到了完整的圍棋程序。

　　隨著前60年有監(jiān)督深度學(xué)習(xí)算法的理論研究和工程化的成熟，以及硬件計算能力的大幅提升和成本的飛速降低，在云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的融合推動下，人工智能將迎來第三次發(fā)展浪潮。

　　趨勢三：

　　未來互聯(lián)網(wǎng)體系—網(wǎng)絡(luò)IT化

　　延續(xù)多年的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)將發(fā)生徹底的變革，朝著IT化演進，要實現(xiàn)從互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用被動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)絡(luò)主動、快速、靈活適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的根本轉(zhuǎn)變。

　　無論是SDN/NFV和云計算，還是切片，抑或是移動邊緣計算，都是為了讓網(wǎng)絡(luò)更加智能化，使得網(wǎng)絡(luò)資源的分配將基于對內(nèi)容、用戶和位置的感知。2017年，運營商將繼續(xù)推動網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)。

　　趨勢四：

　　5G和RAN的切片化

　　不同于過往任何一種網(wǎng)絡(luò)，5G最大的特點就是可以提供豐富的應(yīng)用場景，從虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實到無人駕駛，再到工業(yè)自動化乃至層出不窮的垂直化應(yīng)用。不同的應(yīng)用場景對5G提出不同需求。網(wǎng)絡(luò)切片可以讓運營商在一個硬件基礎(chǔ)設(shè)施切分出多個虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)切片從設(shè)備到接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)在邏輯上隔離，適配各種類型應(yīng)用場景的不同特征需求。鄔賀銓認為，網(wǎng)絡(luò)切片將是5G核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的理想網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

　　趨勢五：

　　軟件定義一切

　　軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義存儲……未來，軟件將在智能社會中發(fā)揮越來越重要的作用。

　　1972年，阿波羅登月飛行器軟件僅有4K的代碼，日本高鐵的列控軟件有數(shù)百萬行代碼，而如今雪佛蘭、奔馳推出的新車中的軟件代碼就達到1000萬行到1億行，空客飛機的軟件代碼則高達10億行。

　　中國2015年軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)占電子信息產(chǎn)業(yè)比重28%，實現(xiàn)軟件業(yè)務(wù)收入4.3萬億元，同比增長16.6%，2020年規(guī)劃達到8.8萬億元。

　　趨勢六：

　　移動邊緣計算搶風(fēng)口

　　為了適應(yīng)視頻業(yè)務(wù)、VR/AR與車聯(lián)網(wǎng)等對時延要求、又不希望視頻業(yè)務(wù)大量消耗無線資源和帶寬，需要將網(wǎng)絡(luò)存儲和內(nèi)容分發(fā)下沉到接入網(wǎng);核心網(wǎng)用戶下沉到基站，即實現(xiàn)基站與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合。據(jù)華為預(yù)測，未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲存。

　　移動邊緣計算有利于運營商提供差異化服務(wù)。2017年，設(shè)備商會積極在移動邊緣計算領(lǐng)域搶占風(fēng)口，為未來的視頻時代積蓄力量。

　　趨勢七：

　　區(qū)塊鏈技術(shù)保物聯(lián)網(wǎng)安全

　　區(qū)塊鏈技術(shù)源自2008年年底提出的比特幣技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共同完成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督的方式來保證信息的真實性和不可篡改性。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)將在物聯(lián)網(wǎng)中得到規(guī)模應(yīng)用。由于區(qū)塊鏈去中心化與加密，避免了數(shù)據(jù)中心被攻擊或被內(nèi)部人員控制而導(dǎo)致的物聯(lián)網(wǎng)信息的泄露，特別是當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)收集個人隱私信息時尤其嚴重。

　　區(qū)塊鏈疊加的智能合約技術(shù)可將智能設(shè)備變成可自我維護調(diào)節(jié)的獨立個體，可在事先植入的規(guī)則合約基礎(chǔ)上執(zhí)行和其他類似個體交換信息和核實身份等功能。

　　趨勢八：

　　容器技術(shù)加速云落地

　　在Windows上同時運行兩個或多個進程時，因使用共同的資源會互相干擾。在Linux環(huán)境下也有類似的問題。使用虛擬化的方法可以實現(xiàn)“隔離+運行環(huán)境打包”，但每個進程鏡像里需要包含一個OS，提及過大且管理和運行的效率低。

　　容器就是共享OS內(nèi)核的隔離支撐環(huán)境，每個容器運行在完全獨立的根文件系統(tǒng)里，每個容器擁有自己的虛擬接口和網(wǎng)絡(luò)地址，為每個進程容器分配不同系統(tǒng)資源。

　　容器技術(shù)的應(yīng)用將加速云業(yè)務(wù)的落地，而且在智能終端上使用容器技術(shù)將改進用戶體驗。(本文根據(jù)鄔賀銓在2017 ICT深度觀察大型報告會上的講話整理，題目為編者所加。)