樊凱
信息技術(shù)是全球研發(fā)投入最為集中、創(chuàng)新最為活躍、應(yīng)用最為廣泛、輻射帶動最為巨大的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,是推動經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎、推動產(chǎn)業(yè)進化的根本動力。核心技術(shù)既是國之重器,也是發(fā)展的關(guān)鍵,發(fā)展核心技術(shù)是掌握自主發(fā)展命運、獲取全球分工的合理利潤、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國的必經(jīng)之路,也是推進制造轉(zhuǎn)型升級、保障制造業(yè)安全、構(gòu)筑制造大國強國的重要戰(zhàn)略。
我國“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)核心信息
技術(shù)發(fā)展特點
隨著全球經(jīng)濟不斷呈現(xiàn)出一體化發(fā)展的趨勢,信息產(chǎn)業(yè)的分工也在逐步細化,核心技術(shù)成為國家經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ),發(fā)達國家不斷鞏固核心技術(shù)優(yōu)勢,例如美國實施了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略”、德國實施了“工業(yè)4.0戰(zhàn)略”、日本實施了“新增長戰(zhàn)略”,強化國家制造業(yè)變革的戰(zhàn)略體系;而發(fā)展中國家則尋求自身核心技術(shù)能力的提升,例如我國實施了“中國制造2025”、印度實施了“印度制造戰(zhàn)略”。
我國核心技術(shù)發(fā)展起步較遲,基礎(chǔ)較為薄弱,目前的發(fā)展主要基于全球積累、轉(zhuǎn)型機遇和研究實踐三個方面。
全球積累方面,過去幾十年間,我國從全球分工體系中獲得了技術(shù)的積累,我國在整機信息產(chǎn)品鏈條中由簡單加工逐步走向系統(tǒng)集成、品牌生產(chǎn)、自主設(shè)計,技術(shù)能力不斷向顯示、計算等核心部件延伸。目前我國通信、計算機設(shè)備的產(chǎn)能居于全球首位,CPU高端芯片架構(gòu)設(shè)計能力、移動SoC芯片的設(shè)計與制造能力均得到顯著提升,TFT-LCD制造工藝有了大幅度進步。
轉(zhuǎn)型機遇方面,伴隨PC互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,我國企業(yè)抓住了這兩次難得的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型機遇,大力發(fā)展自主通信標準與商用網(wǎng)絡(luò),在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、移動通信技術(shù)、高性能計算、大數(shù)據(jù)處理等細分領(lǐng)域形成了一系列創(chuàng)新技術(shù),其中,固定與移動國產(chǎn)通信設(shè)備、十億億次超級計算機已達到國際領(lǐng)先水平,TD-SCDMA、TD-LTE已成為第3代和第4代移動通信國際標準之一。
研究實踐方面,我國在核心學(xué)科與專有領(lǐng)域中堅持開展自主研究及應(yīng)用實踐。近年來,我國在多個基礎(chǔ)學(xué)科保持了較為集中的科技研發(fā)投入,例如微電子、光電子、人工智能等,在航天、軍工、電力、交通、通信等領(lǐng)域形成了大量的自主標準與應(yīng)用成果,在部分關(guān)鍵細分領(lǐng)域上取得了一定突破,例如北斗導(dǎo)航、核心芯片、空天地一體化通信等,逐步建立了集成電路、新型顯示等基礎(chǔ)材料的供給能力,并逐步開展了量子通信、碳納米材料等前沿技術(shù)的研究。
近年來,我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢。2016年我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入達到15.38萬億元,近三年增長率保持在9.9%左右,2016年我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)企業(yè)數(shù)量達到20798家,近三年的年復(fù)合增長率達到4.6%。預(yù)計在大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、5G通信等技術(shù)的不斷推動下,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。
但是由于核心信息技術(shù)具有一定的歷史延續(xù)性與體系化創(chuàng)新的特點,部分發(fā)達國家已經(jīng)形成了多個領(lǐng)域的信息技術(shù)優(yōu)勢,并且通過不斷優(yōu)化升級,依據(jù)有利形勢,持續(xù)鞏固領(lǐng)先地位,而我國的核心信息技術(shù)依然處于受制于人的局面。目前我國CPU制造和高性能制造工藝尚處于起步階段,而面向個人計算機和服務(wù)器的國產(chǎn)CPU產(chǎn)品依然依賴于國外企業(yè),核心信息技術(shù)生態(tài)環(huán)境依然脆弱且成熟緩慢。此外,在高性能存儲系統(tǒng)、高速AD/DA轉(zhuǎn)換芯片、中高端FPGA芯片、DSP芯片、光電子器件的制造能力與水平上,我國依然整體落后于國際先進水平。
“互聯(lián)網(wǎng)+”新業(yè)態(tài)通過“互聯(lián)網(wǎng)+”將信息技術(shù)成果全面、深度融合于經(jīng)濟社會各領(lǐng)域之中,促進不同產(chǎn)業(yè)間的組合、企業(yè)內(nèi)部價值鏈和外部產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的分化融合、行業(yè)跨界整合,形成新型的企業(yè)、商業(yè)甚至產(chǎn)業(yè)的組織形態(tài)。互聯(lián)網(wǎng)正在重新塑造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),推動信息技術(shù)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷變革發(fā)展模式,催生出眾多新興業(yè)態(tài)。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”的推動下,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在被重新塑造、轉(zhuǎn)換升級。推動信息技術(shù)特別是核心信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合,形成以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實現(xiàn)工具的經(jīng)濟發(fā)展新模式,以“互聯(lián)網(wǎng)+”為核心的新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展,成為引領(lǐng)經(jīng)濟增長的重要力量,“互聯(lián)網(wǎng)+”模式成為當下行業(yè)競爭、企業(yè)競爭以及國家競爭的新常態(tài)。
核心信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的應(yīng)用引擎正在擴大,生產(chǎn)市場和消費市場同時由信息化后期向智能化前期過渡,既有信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)正在加速融合,不斷創(chuàng)新生產(chǎn)方式。
2018年核心技術(shù)發(fā)展情況預(yù)測
芯片技術(shù)
隨著中國從“制造大國”向“制造強國”的不斷邁進,芯片的國產(chǎn)化也成為其中至關(guān)重要的一步。半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)一直以來被認為是電子信息行業(yè)的高端環(huán)節(jié),中國作為全球最大的消費電子制造工廠,芯片產(chǎn)業(yè)在設(shè)計、制造、封裝測試等領(lǐng)域正在逐步成長,雖然芯片國產(chǎn)化率不足10%,技術(shù)水平與國際仍存在一定差距,但已經(jīng)培育出華為、展訊、海思、七星華創(chuàng)、北方微電子、中國電科等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的優(yōu)秀企業(yè)。
從市場角度來看,SoC(系統(tǒng)級芯片)設(shè)計已經(jīng)不再由高通等傳統(tǒng)芯片制造商獨占,三星與蘋果等智能手機制造商正在逐步進入SoC市場。同時,隨著制造商們嘗試將更為復(fù)雜、更為智能的處理單元加入芯片中,整個移動芯片市場競爭也將呈現(xiàn)更加激烈的情形,制造商們將不再簡單地采用更快、更多的處理核心,聚焦人工智能能力在芯片中的應(yīng)用將成為新的競爭方式,預(yù)計到2020年,至少有1/3的智能手機將配置帶有原生AI能力的SoC。
人工智能
人工智能代表了信息技術(shù)的未來。目前的人工智能更多的是完成單一任務(wù)的狹義的人工智能,例如語音識別、人臉識別、指紋識別等。
2017年7月,國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,黨的十九大報告明確要“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”。同時,隨著百度、騰訊、Face++曠視、訊飛等應(yīng)用算法平臺的紛紛涌現(xiàn),不斷推動“AI+”應(yīng)用深度部署。新型計算芯片逐漸成為行業(yè)熱點,基于語音識別、計算機視覺的應(yīng)用型芯片不斷落地,為智能家居、無人駕駛領(lǐng)域提供充足計算能力。
人工智能正在不斷增強學(xué)習(xí)推理能力,面向消費者的人工智能如圖像識別目前已經(jīng)積累了大量數(shù)據(jù),而面向企業(yè)的人工智能在特定任務(wù)方面尚處于數(shù)據(jù)積累階段。同時,多模態(tài)學(xué)習(xí)將會變得越來越普遍,例如人工智能剪輯電影,需要根據(jù)圖像、音樂、語言來理解視頻的涵義,并具備解釋結(jié)果的能力。未來幾年間,人工智能將從云向邊緣端擴展,將人工智能與物聯(lián)網(wǎng)密切結(jié)合起來,這些場景對于實時信息處理具有極大的需求,而實現(xiàn)邊緣智能,則需要低功耗的智能設(shè)備作為支持。開源化浪潮將成為中國人工智能操作系統(tǒng)主戰(zhàn)場,隨著開源框架的生態(tài)體系逐漸完善,未來將只存在一至兩種主導(dǎo)框架,最終形成通用的AI操作系統(tǒng)平臺。
量子計算
2017年底,IBM宣布成功研制一款50量子位處理器原型,并與三星、摩根大通等公司建立量子計算合作,有望在2021年前推出首個在金融領(lǐng)域的量子計算應(yīng)用。而量子計算的另一領(lǐng)先者—谷歌正在開發(fā)有49個量子位的機器,英特爾和微軟也在這個領(lǐng)域持續(xù)加大投入。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉與陸朝陽課題組也在向相關(guān)目標努力,他們于2017年成功研制出世界首臺超越早期傳統(tǒng)計算機的量子計算機。
2018年,量子計算能力將展開白熱化競爭,其中一個重要懸念就是誰能率先突破50量子位的“量子霸權(quán)”標志。“量子霸權(quán)”是指量子計算機的計算能力超過傳統(tǒng)計算機,實現(xiàn)相對于傳統(tǒng)計算機的“霸權(quán)”,有觀點認為50量子位的量子計算機就能實現(xiàn)“量子霸權(quán)”。建造量子計算機現(xiàn)在已經(jīng)成為一個世界范圍內(nèi)的競賽,有多位科學(xué)家對于在2018年實現(xiàn)“量子霸權(quán)”持樂觀態(tài)度。
5G通信技術(shù)
5G技術(shù)尚處于科技誕生觸發(fā)期,目前,我國正逐步落實5G技術(shù)研發(fā)、頻譜分配等各項前期工作,工信部已正式發(fā)文明確了第五代國際移動通信系統(tǒng)(IMT-2020)的初始頻段,擬在3300-3600MHz和4800-5000MHz兩個頻段上部署5G,這使得我國成為國際上第一個發(fā)布5G系統(tǒng)在中頻段內(nèi)頻率使用規(guī)劃的國家。2018年是中國5G標準確定和商用產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵一年,中國將依托第三階段5G技術(shù)研發(fā)試驗,注重“標準、研發(fā)與試驗”三項工作同步開展。對于電信運營商來說,5G是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的最佳機遇和抓手,未來5G核心網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)也將發(fā)生重大改變。
國際標準機構(gòu)第三代合作伙伴計劃(3GPP)將于2018年6月份完成制定5G國際標準的第一版本。華為已經(jīng)在技術(shù)觸發(fā)期就進入了5G領(lǐng)域的布局,成為該技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者和推動者,華為已經(jīng)與全球30多家領(lǐng)先運營商開展創(chuàng)新合作,同時也聯(lián)合垂直行業(yè)伙伴,在技術(shù)研發(fā)驗證、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、產(chǎn)業(yè)合作等方面積極試驗。目前除了中國制造商,國際制造商例如愛立信、諾基亞貝爾等均在積極地參與5G的研發(fā)和試驗。預(yù)計到2020年,3%的基于網(wǎng)絡(luò)的移動通信服務(wù)提供商(CSP)將推出5G商業(yè)化網(wǎng)絡(luò),從2018到2022年,國際上將主要利用5G來支持物聯(lián)網(wǎng)通信、高清視頻和固定無線接入。
云計算
云計算可以說是人工智能、增強商業(yè)智能、數(shù)據(jù)采集、處理分析、數(shù)據(jù)計算等的基礎(chǔ)所在。在云計算技術(shù)上,PaaS(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))和IaaS(技術(shù)設(shè)施即服務(wù))目前國內(nèi)尚處于技術(shù)發(fā)展階段,在技術(shù)應(yīng)用與服務(wù)成熟度等方面較國際先進水平尚有距離,阿里云、騰訊云、華為云、九州云、海云捷訊等國內(nèi)企業(yè)正在緊跟人工智能等新興技術(shù)浪潮,加快推出新服務(wù),如面向人工智能企業(yè)的底層云計算服務(wù)和直接面向應(yīng)用的人工智能API服務(wù)。
2018年,在應(yīng)用需求的推動下,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的融合發(fā)展趨勢將更加明顯,其中云計算也將繼續(xù)演化,云計算成為企業(yè)IT的核心資源,云原生應(yīng)用、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)將成為用戶業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動力。預(yù)計混合云(Hybrid cloud)將在近期逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,Docker等技術(shù)將進入規(guī)?;渴鹌冢缙脚_管理、云安全、云遷移、Hadoop、OpenStack、軟件定義存儲、SaaS-ERP、社交化SaaS服務(wù)等領(lǐng)域技術(shù)也將迎來應(yīng)用化突破。
核心技術(shù)將成“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)
發(fā)展引擎
隨著ICT的發(fā)展,信息技術(shù)開啟了多領(lǐng)域的集成創(chuàng)新,信息產(chǎn)品與服務(wù)逐步開始具備萬物互聯(lián)、泛在感知的智慧能力。信息產(chǎn)業(yè)加快多種接入技術(shù)的融合,賦予智能產(chǎn)品萬物感知的數(shù)據(jù)獲取能力。
產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面,供應(yīng)鏈平臺將會成為發(fā)展之重,供應(yīng)鏈涉及物流、現(xiàn)金流等各種維持企業(yè)運營的重要因素,企業(yè)及行業(yè)轉(zhuǎn)型的根本是供應(yīng)鏈的互聯(lián)網(wǎng)化,即供應(yīng)鏈的優(yōu)化與升級,專門設(shè)計和研究供應(yīng)鏈的商家將成為構(gòu)成傳統(tǒng)企業(yè)新商業(yè)模式主架構(gòu)部分的服務(wù)者。而在人工智能方面,人工智能技術(shù)將在多領(lǐng)域開展應(yīng)用,如制造業(yè)領(lǐng)域,利用視頻分析進行產(chǎn)品缺陷檢測與質(zhì)量控制;醫(yī)療領(lǐng)域,利用人工智能學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)指南及臨床數(shù)據(jù),為人類醫(yī)生提供實時的診療建議;法律領(lǐng)域,利用人工智能引用相關(guān)法律文獻、尋找相似案例,為人類律師呈現(xiàn)最有價值的法律信息。
未來,我國將促使技術(shù)創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈共同作用,創(chuàng)建前所未有的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)或產(chǎn)業(yè)集群。在核心技術(shù)體系化創(chuàng)新中,將逐步補齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)軟硬件技術(shù),建立具有我國特色的個性化應(yīng)用產(chǎn)品和生態(tài)體系;借助人工智能、量子計算、石墨烯等機遇類技術(shù)的發(fā)展,實現(xiàn)我國核心技術(shù)從追趕到超越的轉(zhuǎn)變;工業(yè)領(lǐng)域信息技術(shù)供給體系將逐步建立,整機產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化將帶動芯片、通信器件、傳感器件等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展。
信息技術(shù)特別是核心技術(shù)對于產(chǎn)業(yè)具有巨大的推動作用,隨著核心技術(shù)的快速發(fā)展,機器人、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、3D打印等產(chǎn)業(yè)將迎來突破,核心技術(shù)將成為“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。