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、計算機應用60周年、光纖發(fā)明50周年、蜂窩移動通信應用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)絡技術(shù)發(fā)展帶來了新動能，為提升網(wǎng)絡容量、個性化服務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。

　　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，仍然引領網(wǎng)絡技術(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IC創(chuàng)新

　　ICT的創(chuàng)新從“芯”開始。多年以來，摩爾定律主導半導體行業(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用有望引導ICT行業(yè)走入后摩爾時代。

　　趨勢二：

　　大數(shù)據(jù)、深度學習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)絡算法相結(jié)合構(gòu)建深度學習系統(tǒng)，在收集到的圍棋棋譜基礎上還通過自我對局三千萬盤的方式訓練，得到了完整的圍棋程序。

　　隨著前60年有監(jiān)督深度學習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)應用被動適應網(wǎng)絡向網(wǎng)絡主動、快速、靈活適應互聯(lián)網(wǎng)應用的根本轉(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)絡更加智能化，使得網(wǎng)絡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，5G最大的特點就是可以提供豐富的應用場景，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用。不同的應用場景對5G提出不同需求。網(wǎng)絡切片可以讓運營商在一個硬件基礎設施切分出多個虛擬的端到端網(wǎng)絡，每個網(wǎng)絡切片從設備到接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)在邏輯上隔離，適配各種類型應用場景的不同特征需求。鄔賀銓認為，網(wǎng)絡切片將是5G核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的理想網(wǎng)絡架構(gòu)。

　　趨勢五：

　　軟件定義一切

　　軟件定義網(wǎng)絡、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)服務業(yè)占電子信息產(chǎn)業(yè)比重28%，實現(xiàn)軟件業(yè)務收入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：

　　移動邊緣計算搶風口

　　為了適應視頻業(yè)務、VR/AR與車聯(lián)網(wǎng)等對時延要求、又不希望視頻業(yè)務大量消耗無線資源和帶寬，需要將網(wǎng)絡存儲和內(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)務深度融合。據(jù)華為預測，未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣側(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。2017年，設備商會積極在移動邊緣計算領域搶占風口，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)絡節(jié)點共同完成網(wǎng)絡監(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)部人員控制而導致的物聯(lián)網(wǎng)信息的泄露，特別是當物聯(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)的應用將加速云業(yè)務的落地，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。)