1月11日，阿里巴巴达摩院正式发布2023十大科技趋势，多模态预训练大模型、Chiplet模块化设计封装、存算一体等技术成功入选。
据悉，自达摩院发布十大科技趋势至今已走过5年历程。五年之中，其始终坚持从技术进步与产业发展的交叉视角出发，审视当年度的科技发展趋势，对那些已实现产业化应用、工程化落地或产品化落地的技术进行着重评估和预测，最终遴选出未来一年里最可能的十大科技发展方向。回首过去，诸如AI for science、大小模型协同进化等这些于2022发布的科技趋势，已经成功获得了市场的精准验证。
达摩院发布2023十大科技趋势，交叉融合或将成为年度关键词
今年，达摩院总结出范式重置、产业革新、场景变化三大领域，基于对理论关注度、技术可行性、产业化程度等因素的综合衡量，遴选出2023最可能的十大科技发展方向。
下文将对本次十大科技趋势进行逐一介绍。
趋势一：多模态预训练大模型
人工智能的发展，没有局限在文本、语音等单一的模态上，其正在朝着多种模态融合的通用人工智能方向发展。对多模态进行统一建模，能够增强模型的跨模态语义对齐能力，打通各个模态之间的关系，推动模型实现标准化。
目前，技术上的突出进展来自于BEiT-3通用多模态基础模型和CLTP对比学习预训练模型。前者在视觉-语言任务处理上具备出色表现，包括视觉问答、图片描述生成等。后者负责从文本特征映射到图像特征，能够指导GAN或扩散模型生成图像。
多模态预训练模型的发展有望重塑人工智能商业模式，并为人们的生产生活方式带来积极影响。未来，基于多模态的预训练大模型将实现图文音统一知识表示，成为人工智能基础设施。
趋势二：Chiplet模块化设计封装
自摩尔定律被提出以后，集成电路产业一直遵循该定律向前发展。近几年，摩尔定律接近极限，寻找能够解决高性能、低成本芯片需求的技术路线，成为下一步发展的重点。
在此基础上，Chiplet(芯粒)技术重磅登场。它把传统的SoC分解为多个芯粒模块，将这些芯粒分开制备后再通过互联封装形成完整芯片。芯粒可以采用不同工艺进行分离制造，能够显著降低成本，并实现新形式的IP复用。
其中，芯粒间的高速互联成为Chiplet的技术核心。如何保障互联封装时芯粒连接工艺的可靠性、普适性，实现芯粒间数据传输的大带宽、低延迟，是 Chiplet 技术研发的关键。
后摩尔时代，Chiplet有望成为突破现有困境的技术路径，其将重构芯片研发流程，从制造到封测，从EDA到设计，全方位影响芯片产业格局。
趋势三：存算一体
存算一体旨在融合计算单元与存储单元，实现在存储数据的同时直接进行计算，以提升运算效率，实现计算存储的高效节能。
目前，存算一体的技术路径主要有三个：近存计算、存内计算和基于非易失性存储器技术做的新型存储原件。从技术上看，该技术正朝着高精度、高算力和高能效的方向发展。它推动以计算为中心的架构向以数据为中心的架构演进，并为云计算、人工智能、物联网等产业发展带来积极影响。
未来，随着存算一体芯片在云端推理大算力场景落地，或将带来计算架构的变革。同时，资本和产业的驱动，也将有利于该芯片在垂直细分领域实现规模化商用。
趋势四：云原生安全
云原生安全，是依托云原生理念和技术特性，对安全体系进行的优化和重构。其将通过对安全技术服务轻量化、敏捷化、精细化和智能化等方面的提升，保障云基础设施的原生安全，并形成更强的安全能力。
其基本特征包括全链路的DevSecOps安全管理，一体化精细化的身份与权限管控、平台化的纵深防御体系，以及实时化、综合化的可视、可管、可控体系。从管理、运营和用户这三大视角出发，云原生安全主要存在以下三方面价值：全链路风险可视可控、基础设施安全运营闭环高效和云上客户资产全面保障。
虽然目前云原生安全在实践过程中也面临着种种困难，但相信在不久的未来，云原生安全将会更好地适应多云架构，帮助客户构建覆盖混合架构、全链路、动态精准的安全防护体系。
趋势五：软硬融合云计算体系架构
基于数据量爆发式增长带来的处理需求，以及企业在数据密集型计算上拥有的应用场景，传统CPU体系架构需要向软硬一体化方向迈进。
回首过去，云计算的体系架构发展已经历经了三个阶段，解决了大算力和超高并发问题。正处于第三阶段的云计算，引入了专用硬件，形成了软硬一体化的虚拟化架构，实现了全面硬件加速。
目前，以云基础设施处理器（CIPU）为核心的云计算体系架构，已经在工程上实现了如下突破。首先是底层硬件结构的融合，其次是在全链路硬件加速的基础上实现了eRDMA，最后是CIPU 和服务器达成系统组合。
未来，云计算将向以CIPU为中心的全新体系架构深度演进，云上的函数计算、容器服务、数据库服务等云服务，也将全面被CIPU加速。
趋势六：端网融合的可预期网络
以连接为本质的网络，一直以来追求高带宽、低时延、高稳定性和少抖动的目标。在大算力需求的驱动下，“可预期的”高性能网络架构出现，给传统基于“尽力而为”的网络体系带来了新挑战。
可预期网络是由云计算定义，服务器端侧和网络协同的高性能网络互联系统。其以大算力为基本出发点，把端网融合作为实现方式，能够大幅提升分布式并行计算的网络通信效率，构建高效的算力资源池，实现云上大算力的弹性供给，并对产业链上下游、芯片技术的演进产生深远影响。
数字化社会下的算力普惠发展，将不断推动数据中心网络向高性能、资源池化的云计算方向发展，网络可预期技术也将在未来2-3年内发生颠覆变化，并逐渐成为主流的技术趋势。
趋势七：双引擎智能决策
近年来，企业逐渐面临着错综复杂、动态变化的外部环境，需要具备快速精准制定经营决策的能力。但是，经典决策优化存在的种种局限性越发明显，不能很好地解决问题。因此，学术界和产业界开始探索构建数学模型与数据模型双引擎新型智能决策体系，尝试用双引擎方式在动态变化中快速找到最优解。
电力调度场景是其中最为典型的场景。具体而言，双引擎智能决策深度耦合机器学习与底层优化技术，能在满足各类安全约束条件的情况下，提高计算效率至10倍以上，实现秒级调度优化，突破新型电力系统电网调度追风、逐日决策的性能瓶颈。
未来，双引擎智能决策还将进一步拓展应用场景，在大规模实时电力调度、港口吞吐量优化、机场停机安排、制造工艺优化等众多决策优化场景下推进全局实时动态资源配置优化。
趋势八：计算光学成像
建立在几何光学基础上的传统光学成像，已在硬件功能、成像性能等方面走向物理极限，无法满足众多领域的应用需求。而信息技术的蓬勃发展，使得计算光学成像备受关注。
作为一个新兴的多学科交叉领域，计算光学成像以具体应用任务为准则，通过多维度获取或编码光场信息为传感器设计远超人眼的感知新范式；同时，结合数学和信号处理知识，深度挖掘光场信息，突破传统光学成像极限。
目前，该技术正处于高速发展的阶段，已取得了不少优异的研究成果，也在手机摄像、医疗、无人驾驶等领域获得了应用。未来，计算光学成像有望进一步颠覆传统成像体系，带来更具创造力和想象力的应用，如无透镜成像、非视域成像等。
趋势九：大规模城市数字孪生
城市数字孪生自2017年被提出后获得了广泛认可，成为城市精细化治理的新方法。其以城市为对象，在数字世界建设与物理世界1:1的数字映射，并通过数字映射进行多学科机理与仿真推演，实现与物理世界的实时双向同步。
目前，包括精准映射、生成渲染、仿真推演等在内的城市数字孪生关键技术已经实现了关键突破，分别实现了大规模的动态感知映射、在线实时渲染和联合仿真推演。但是，该技术也面临一个关键问题，即城市级大规模对象实体孪生和业务流程孪生的城市孪生体还未完成最终搭建。
基于需求的牵引和技术的推动，大规模城市数字孪生已经在交通治理、灾害防控、双碳管理等方面获得应用。未来，其将在大规模特征的基础上，向立体化、无人化、全局化方向演进。
趋势十：生成式 AI
生成式AI是通过对各种机器学习算法的使用，从数据中学习要素，完成全新的文本、音频或图像等内容创建的技术。它使人工智能的价值得以扩展到“创造”上。
过去一年间，该技术的进展主要体现在三大领域，分别是图像生成领域的以DALL·E-2、Stable Diffusion为代表的来自扩散模型的应用，自然语言处理领域的基于GPT3.5的ChatGPT的应用，以及代码生成领域的代码生成系统 AlphaCode 和 Copilot的应用。其通常被用于产品原型或初稿的生成，涵盖图文创作、代码生成、广告等应用场景。
不远的未来，生成式 AI将朝向技术产品化方向发展，其内容创造力也将达到人类水平。而生成模型也会在交互能力、安全可信、认知智能等方面取得重要进展，并发挥辅助人类完成创造性工作的作用。
聚焦产业化：基于论文、专利数据分析，以专家访谈与行业洞察为依据
在遴选科技趋势的过程中，达摩院始终坚持数据分析与广泛调研的结合，延续“定量发散，定性收敛”的分析方法，对计算、通信、安全、应用等领域进行全面分析。
在定量发散阶段，基于论文与专利数量，筛选那些备受关注的细分技术领域。在定性收敛阶段，基于近百位专家的经验观点，通过交叉验证和深入挖掘，形成对趋势的主要判断。
在这之中，如何更好地权衡科学和技术，也成为了需要深入思考的根本命题。达摩院2023十大科技趋势项目成员秦钖认为：“判断科学理论能否形成技术产业，需要经过技术、产业和市场这三个重大关口考验。技术本身有没有量级提升？产业能否形成完整的上下游生态？消费者能否接受技术？这三方面都会成为我们的参考依据。”
五年的发展和变迁，既有不变，也有变化。对于达摩院而言，依然继续站在产业角度评估和预测今年的十大科技趋势，但也有与往年不同的地方。
首先，其本着回归本质的初心，从信息科技（IT）到通讯科技（CT）的基础领域出发，向应用和安全两个横向领域延伸。
其次，在专家判断前沿技术方向的基础上，采用定量和定性的方法进行科学总结，展示出每一个年度趋势下不同的技术路线。
“从前沿到产业，再回归学术，可以更明确地判断出趋势的走向，这也是我们今年在研究方面与以往相比体现出的不同。”秦钖说。
在达摩院看来，科技进步与产业应用双轮驱动的融合创新，已经成为不可逆转的宏大趋势。
概括来说，交叉融合将成为2023科技趋势的关键词汇。同时，信息与通信技术领域的裂变发展，也给未来科技产业的革新注入了全新动力。
