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达摩院预测2021年十大科技趋势,专家对此是如何解读的?

2021十大科技趋势分别为:

以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体迎来应用大爆发后“量子霸权”时代,量子纠错和实用优势成核心命题碳基技术突破加速柔性电子发展AI提升药物及疫苗研发效率脑机接口帮助人类超越生物学极限数据处理实现“自治与自我进化”云原生重塑IT技术体系农业迈入数据智能时代工业互联网从单点智能走向全局智能智慧运营中心成为未来城市标配。

专家普遍认为,达摩院发布的科技趋势虽然有十个方向,但都是围绕着当前科学发展的几个关键潮流,即以芯片为代表的算力、以图计算为代表的算法以及以5G为代表的连接能力。

传统时代的计算始终在冯诺伊曼架构约束下发展,但人工智能的到来正在挑战冯诺依曼架构,而摩尔定律也接近失效,新型芯片以及新的计算机架构已经成为整个行业研究重心。达摩院认为,计算体系结构正在被重构,基于FPGA、ASIC等计算芯片的异构计算架构正在对以CPU为核心的通用计算发起冲击。

“通过推高通用芯片的性能来征服一切的方式已经失效。” 中国科学院计算技术研究所研究员陈天石对此评论说,“学术界和工业界都把目光投向了更加专用的处理器架构,并且一直在期待新器件引发的新的架构演进。”

杜克大学副教授、IEEE Fellow陈怡然也表示,目前学术界的研究重心在一些更为革命性的架构研究,例如内存计算、非冯诺依曼架构、神经形态计算等。而佛罗里达大学杰出教授、IEEE Fellow李涛则指出,计算体系结构的变革将主导和引领ICT领域的持续创新和发展,这将是未来产业界的核心竞争力。

在人工智能领域,GPU无疑是最受企业以及开发者追捧的芯片。但达摩院认为,数据中心的AI训练场景下,计算和存储之间数据搬移已成为瓶颈,AI专用芯片将挑战GPU的绝对统治地位。

“对于训练场景来说,计算量要求非常高,需要存储和处理的数据量远远大于之前常见的应用,AI专用计算架构是最佳选择。” 清华大学微纳电子系副系主任尹首一对达摩院的这一观点表示认可。

根据达摩院的判断,AI专用芯片的应用将成为趋势。在2018年的杭州云栖大会上,阿里巴巴曾宣布首款AI芯片AliNPU将于2019年应用于城市大脑和自动驾驶等云端数据场景中。陈天石指出,“AI芯片可以灵活高效地支持视觉、语音和自然语言处理,甚至传统的机器学习应用,将在数据中心场景发挥重要作用。”

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