達摩院：2023年十大科技趨勢

今日，《達摩院2023十大科技趨勢》發布，對於未來的十大科技趨勢預測包括：多模態預訓練大模型、chiplet、存算一體、雲原生安全、軟硬融合雲計算體系架構、端網融合的可預期網路、雙引擎智能決策、計算光學成像、大規模城市數字孿生、生成式ai。

趨勢一：多模態預訓練大模型

基於多模態的預訓練大模型將實現圖文音統一知識表示，成為人工智慧基礎設施。

人工智慧正在從文本、語音、視覺等單模態智能，向著多種模態融合的通用人工智慧方向發展。多模態統一建模，目的是增強模型的跨模態語義對齊能力，打通各個模態之間的關係，使得模型逐步標準化。目前，技術上的突出進展來自於clip（匹配圖像和文本）和beit-3（通用多模態基礎模型）。基於多領域知識，構建統一的、跨場景、多任務的多模態基礎模型已成為人工智慧的重點發展方向。未來大模型作為基礎設施，將實現圖像、文本、音頻統一知識表示，並朝著能推理、能回答問題、能總結、做創作的認知智能方向演進。

趨勢二：chiplet

chiplet的互聯標準將逐漸統一，重構晶元研發流程。

chiplet是矽片級別的「解構-重構-復用」，它把傳統的soc分解為多個芯粒模塊，將這些芯粒分開製備後再通過互聯封裝形成一個完整晶元。芯粒可以採用不同工藝進行分離製造，可以顯著降低成本，並實現一種新形式的ip復用。隨著摩爾定律的放緩，chiplet成為持續提高soc集成度和算力的重要途徑，特別是隨著2022年3月份ucle聯盟的成立，chiplet互聯標準將逐漸統一，產業化進程將進一步加速。基於先進封裝技術的chiplet可能將重構晶元研發流程，從製造到封測，從eda到設計，全方位影響晶元的區域與產業格局。

趨勢三：存算一體

資本和產業雙輪驅動，存算一體晶元將在垂直細分領域迎來規模化商用。

存算一體旨在計算單元與存儲單元融合，在實現數據存儲的同時直接進行計算，以消除數據搬移帶來的開銷，極大提升運算效率，以實現計算存儲的高效節能。存算一體非常符合高訪存、高並行的人工智慧場景計算需求。在產業和投資的驅動下，基於sram，dram，flash存儲介質的產品進入驗證期，將優先在低功耗、小算力的端側如智能家居、可穿戴設備、泛機器人、智能安防等計算場景落地。未來，隨著存算一體晶元在雲端推理大算力場景落地，或將帶來計算架構的變革。它推動傳統的以計算為中心的架構向以數據為中心的架構演進，並對雲計算、人工智慧、物聯網等產業發展帶來積極影響。

趨勢四：雲原生安全

安全技術與雲緊密結合，打造平台化、智能化的新型安全體系。

雲原生安全是安全理念從邊界防禦向縱深防禦、從外掛模式向內生安全的轉變，實現雲基礎設施的原生安全，並基於雲原生技術提升安全的服務能力。安全技術與雲計算由相對鬆散走向緊密結合，經過「容器化部署」、「微服務化轉型」走向「無伺服器化」的技術路線，

實現安全服務的原生化、精細化、平台化和智能化：

以安全左移為原則，構建產品研發安全、運維一體化的產品安全體系，增進研發，安全和運維融合協同；

以統一的身份驗證和配置管理為基礎，實現精準授權和動態策略配置；

以縱深防禦體系為架構，平台級的安全產品為依託，實現精準主動防禦，化解傳統安全產品碎片化的問題；

以安全運營為牽引，實現涵蓋應用、雲產品、網路等全鏈路的實時檢測、精準響應、快速溯源和威脅狩獵。

趨勢五：軟硬融合雲計算體系架構

雲計算向以cipu為中心的全新雲計算體系架構深度演進，通過軟體定義，硬體加速，在保持雲上應用開發的高彈性和敏捷性，同時，帶來雲上應用的全面加速。

雲計算從以cpu為中心的計算體系架構向以雲基礎設施處理器（cipu）為中心的全新體系架構深度演進。通過軟體定義，硬體加速，在保持雲上應用開發的高彈性和敏捷性同時，帶來雲上應用的全面加速。新的體系架構下，軟硬一體化帶來硬體結構的融合，接入物理的計算、存儲、網路資源，通過硬體資源的快速雲化實現硬體加速。此外，新架構也帶來軟體系統的融合。這意味著以cipu雲化加速後的算力資源，可通過cipu上的控制器接入分散式平台，實現雲資源的靈活管理、調度和編排。在此基礎上，cipu將定義下一代雲計算的服務標準，給核心軟體研發和專用晶元行業帶來新的發展機遇。

趨勢六：端網融合的可預期網路

基於雲定義的可預期網路技術，即將從數據中心的局域應用走向全網推廣。

可預期網路（predictable fabric）是由雲計算定義，伺服器端側和網路協同的高性能網路互聯繫統。計算體系和網路體系正在相互融合，高性能網路互聯使能算力集群的規模擴展，從而形成了大算力資源池，加速了算力普惠化，讓算力走向大規模產業應用。可預期網路不僅支持新興的大算力和高性能計算場景，也適用於通用計算場景，是融合了傳統網路和未來網路的產業趨勢。通過雲定義的協議、軟體、晶元、硬體、架構、平台的全棧創新，可預期高算力網路有望顛覆目前基於傳統互聯網tcp協議的技術體系，成為下一代數據中心網路的基本特徵，並從數據中心的局域應用走向全網推廣。

趨勢七：雙引擎智能決策

融合運籌優化和機器學習的雙引擎智能決策，將推進全局動態資源配置優化。

企業需在紛繁複雜、動態變化的環境中快速精準地做出經營決策。經典決策優化基於運籌學，通過對現實問題進行準確描述來構建數學模型，同時結合運籌優化演算法，在多重約束條件下求目標函數最優解。隨著外部環境複雜程度和變化速度不斷加劇，經典決策優化對不確定性問題處理不夠好、大規模求解響應速度不夠快的局限性日益突顯。學術界和產業界開始探索引入機器學習，構建數學模型與數據模型雙引擎新型智能決策體系，彌補彼此局限性、提升決策速度和質量。未來，雙引擎智能決策將進一步拓展應用場景，在大規模實時電力調度、港口吞吐量優化、機場停機安排、製造工藝優化等特定領域推進全局實時動態資源配置優化。

趨勢八：計算光學成像

計算光學成像突破傳統光學成像極限，將帶來更具創造力和想像力的應用。

計算光學成像是一個新興多學科交叉領域。它以具體應用任務為準則，通過多維度獲取或編碼光場信息（如角度、偏振、相位等），為感測器設計遠超人眼的感知新範式；同時，結合數學和信號處理知識，深度挖掘光場信息，突破傳統光學成像極限。目前，計算光學成像處於高速發展階段，已取得許多令人振奮的研究成果，並在手機攝像、醫療、無人駕駛等領域開始規模化應用。未來，計算光學成像有望進一步顛覆傳統成像體系，帶來更具創造力和想像力的應用，如無透鏡成像、非視域成像等。

趨勢九：大規模城市數字孿生

城市數字孿生在大規模趨勢基礎上，繼續向立體化、無人化、全局化方向演進。

城市數字孿生自2017年首度被提出以來，受到廣泛推廣和認可，成為城市精細化治理的新方法。近年來，城市數字孿生關鍵技術實現了從量到質的突破，具體體現在大規模方面，實現了大規模動態感知映射（更低建模成本）、大規模在線實時渲染（更短響應時間），以及大規模聯合模擬推演（更高精確性）。目前，大規模城市數字孿生已在交通治理、災害防控、雙碳管理等應用場景取得較大進展。未來城市數字孿生將在大規模趨勢的基礎上，繼續向立體化、無人化、全局化方向演進。

趨勢十：生成式ai

生成式ai進入應用爆發期，將極大地推動數字化內容生產與創造。

生成式ai（generative ai或aigc）是利用現有文本、音頻文件或圖像創建新內容的技術。過去一年，其技術上的進展主要來自於三大領域：圖像生成領域，以dall·e-2、stable diffusion為代表的擴散模型（diffusion model）；自然語言處理（nlp）領域基於gpt-3.5的chatgpt；代碼生成領域基於codex的copilot。現階段的生成式ai通常被用來生成產品原型或初稿，應用場景涵蓋圖文創作、代碼生成、遊戲、廣告、藝術平面設計等。未來，生成式ai將成為一項大眾化的基礎技術，極大的提高數字化內容的豐富度、創造性與生產效率，其應用邊界也將隨著技術的進步與成本的降低擴展到更多領域。

《達摩院2023十大科技趨勢》卷首語指出，展望2023，多元技術的協同並進驅動計算與通信的融合、硬體和軟體的融合，應用需求的爆發驅動ai技術與行業的融合，數字技術與產業生態的融合，企業、個人與政府在安全技術與管理上的融合。科技進步與產業應用雙輪驅動的融合創新已成為不可逆轉的宏大趨勢。

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