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阿里达摩院:硅趋于性能极限 新材料推动半导体器件革新

1月2日  ,阿里巴巴达摩院近期发布“达摩院2020十大科技趋势”。这就达摩院全新预测年度科技趋势。

该趋势指出 ,愈发摩尔定律的放缓和高算力可以满足场景的井喷  ,最传统芯片陷入性能增长瓶颈芯片核心领域的重大突破极有还要是会在体系架构、基于材料和设计细节任何东西方式三处顺利完成。

体系架构诸多方面 ,存储、计算分离的冯·诺依曼架构不正真 够 可以满足愈发复杂的计算训练任务  ,业界现正探索计算存储一体化架构  ,以突破芯片的算力和功耗瓶颈。

基于材料诸多方面  ,以硅为代表这是世界的半导体材料趋于性能极限 ,各大半导体厂商来说3纳米可以接近 的芯片走向都并不正真 明确的我的答案。新材料将多种任何东西方式全新物理机制顺利完成全全新逻辑、存储及互联概念和器件  ,并进一步半导体产业的革新。半导体产业的持续性发展方面 需寄望于拓扑绝缘体、二维超导材料等新材料。

芯片设计细节任何东西方式也需应势愈发升级  ,基于芯粒(chiplet)的模块化设计细节任何东西方式可取代最传统任何东西方式 ,让芯片设计细节更为像搭积木不像 随后。

可以接近 为达摩院2020十大科技趋势:

趋势一、人工智能从感知智能向认知智能演进

人工智能也已在“听、说、看”等感知智能核心领域也已可以接近 或超越了人类自身水准 ,但在还要外部知识、逻辑推理还要核心领域迁移的认知智能核心领域还状态初级状态。认知智能将从认知心理学、脑科学及人类自身社会需要历史的中汲取灵感  ,并紧密结合跨核心领域知识图谱、因果推理、持续性全新学习等技术方面 ,帮助建立稳定获取和表达知识的有效控制 机制  ,让知识还要被机器充分理解和紧密结合  ,顺利完成从感知智能到认知智能的最最重要的的的突破。

趋势二、计算存储一体化突破AI算力瓶颈

冯诺伊曼架构的存储和计算分离 ,也已不更适合数据统计 驱动有的人工智能应用可以满足。频繁的数据统计 搬运导至的算力瓶颈非常类似 功耗瓶颈也已他成 对更先进算法探索的限制因素。非常非常类似脑神经结构的存内计算架构将数据统计 存储单元和计算单元紧密结合为一体  ,能显著明显减少数据统计 搬运  ,大大计算并行度和能效。计算存储一体化在硬件架构诸多方面的革新  ,将突破AI算力瓶颈。

趋势三、工业互联网的超紧密结合

5G、IoT设备、云计算、边缘计算的发展方面 方面 将并进一步工业互联网的超紧密结合  ,顺利完成工控系统支持 、通信系统支持 和最最重要的的的信息化系统支持 的智能化紧密结合。制造任何东西企业将顺利完成设备自动化、搬送自动化和排产自动化 ,不会产生顺利完成柔性制造  ,非常类似 工厂上下游制造产线能实时幅度调整 和协同。很可能 大幅全面整体提升 工厂的生产效率及任何东西企业的盈利能力强。对产值数十万亿愈发数百万亿的工业产业来说  ,全面整体提升 5%-10%的效率  ,便会不会产生数万亿人民币的其价值。

趋势四、机器间大规模协作他成 还要是会

最传统单体智能不正真 够 可以满足大规模智能设备的实时感知、决策。物联网协同感知技术方面、5G通信技术方面的发展方面 将顺利完成多个智能体关系 的协同——机器彼此持续性合作 、关系 竞争都的一起 去顺利完成具体目标训练任务。多智能体协同能给的群体智能将并进一步放大智能系统支持 的其价值:大规模智能交通灯调度将顺利完成动态实时幅度调整  ,仓储机器人协作顺利完成货物分拣的高效协作  ,无人驾驶车还要感知全局路况  ,群体无人机协同将高效打通全新一公里配送。

趋势五、模块化全面整体提升 芯片设计细节门槛

最传统芯片设计细节模式一不正真 够 高效应对随后迭代、定制化与碎片化的芯片可以满足。以RISC-V为代表这是世界的开放指令集及其相应的开源SoC芯片设计细节、高级抽象硬件描述语言和基于IP的模板化芯片设计细节任何东西方式  ,并进一步了芯片敏捷设计细节任何东西方式与开源芯片生态的发展方面 方面 。非常类似  ,基于芯粒(chiplet)的模块化设计细节任何东西方式用先进封装的多种任何东西方式将千差万别功能包括“芯片模块”封装有都的一起 去  ,还要跳过流片随后定制出是个符合应用可以满足的芯片  ,并进一步加快了芯片的交付。

趋势六、规模化生产级区块链应用将走入大众

区块链BaaS(Blockchain as a Service)服务方面 将并进一步全面整体提升 任何东西企业应用区块链技术方面的门槛  ,专为区块链设计细节的端、云、链各类固化核心算法的硬件芯片等也将应运而生  ,顺利完成物理这是世界资产与链上资产的锚定  ,并进一步拓展其价值互联网的边界、顺利完成万链互联。因为未来将涌现大批创新区块链应用场景非常类似 跨整体行业、跨生态的多维协作  ,日活千万可以接近 面规模化生产级区块链应用很可能 走入大众。

趋势七、量子计算步入攻坚期

2019年 ,“量子霸权”之争让量子计算在全新他成 这是世界科技焦点。超导量子计算芯片的成果  ,全面整体提升 了整体行业对超导路线及对大规模量子计算顺利完成步伐的乐观预期。2020年量子计算核心领域很可能 心路心路历程 投入并进一步增大、竞争激化、产业化加速和生态更为丰富的状态。他成 是个最最最重要的的的的技术方面里程碑 ,容错量子计算和演示实用量子巨大优势很可能 量子计算实用化的转折点。因为因为未来内  ,正真可以接近 当中任何东西是个都很可能 更为艰巨的训练任务  ,量子计算将步入技术方面攻坚期。

趋势八、新材料并进一步半导体器件革新

在摩尔定律放缓非常类似 算力和存储可以满足爆发的双重各种压力下  ,以硅以中体的经典晶体管不正真 够 维持半导体产业的持续性发展方面  ,各大半导体厂商来说3纳米可以接近 的芯片走向都并不正真 明确的我的答案。新材料将多种任何东西方式全新物理机制顺利完成全全新逻辑、存储及互联概念和器件 ,并进一步半导体产业的革新。非常类似 ,拓扑绝缘体、二维超导材料等还要顺利完成无损耗的电子和自旋输运  ,还要他成 全全新高性能逻辑和互联器件的基于;新型磁性材料全新型阻变材料还要能给高性能磁性存储器如SOT-MRAM和阻变存储器。

趋势九、保护数据统计 隐私的AI技术方面将加速落地

数据统计 流通所不会产生的合规成本更为高。使用它 AI技术方面保护数据统计 隐私现正他成 全新技术方面热点  ,其还要在充分保证各方数据统计 安全和隐私的非常类似  ,联合使用它 方顺利完成特定计算  ,还要是问题解决数据统计 孤岛非常类似 数据统计 共享可信程度低的还要是问题解决  ,顺利完成数据统计 的其价值。

趋势十、云他成 IT技术方面创全新中心建设

愈发云技术方面的深入发展方面  ,云也已远远可以接近 IT基于设施的范畴  ,渐渐演他成 任何东西IT技术方面创全新中心建设。云也已愈发新型芯片、新型数据统计 库、自驱动自适应的配图、大数据统计 、AI、物联网、区块链、量子计算愈发IT技术方面链路 ,非常类似 又衍生了无服务方面 器计算、云原生免费软件架构、软硬一体化设计细节、智能自动化运维等全全新技术方面模式一 ,云现正全新定义IT有任何东西。广义的云  ,现正源源愈发地将全新IT技术方面他成 触手可及的服务方面  ,他成 愈发数字经济的基于设施。



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