達(dá)摩院發(fā)布2023十大科技趨勢(shì)，Chiplet技術(shù)有望重塑芯片產(chǎn)業(yè)格局

1月11日，達(dá)摩院2023十大科技趨勢(shì)發(fā)布，包括：多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練大模型、Chiplet模塊化設(shè)計(jì)封裝、存算一體、云原生安全、軟硬融合云計(jì)算體系架構(gòu)、端網(wǎng)融合的可預(yù)期網(wǎng)絡(luò)、雙引擎智能決策、計(jì)算光學(xué)成像、大規(guī)模城市數(shù)字孿生、生成式 AI。

達(dá)摩院2023十大科技趨勢(shì)項(xiàng)目成員秦钖表示，十大科技趨勢(shì)一以貫之是從產(chǎn)業(yè)的角度觀察，看哪些技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、工程化落地、產(chǎn)品化落地等。

2023年稍有不同，更多從基礎(chǔ)領(lǐng)域出發(fā)，從IT（信息科技）到CT（通訊科技），再到應(yīng)用和安全兩個(gè)橫向領(lǐng)域。“我們希望通過(guò)這四個(gè)維度，把整個(gè)ICT領(lǐng)域在一年或未來(lái)兩三年應(yīng)有的趨勢(shì)畫(huà)一張圖，這是跟以前不一樣的地方。”秦钖說(shuō)。

此外，年度趨勢(shì)以迭代性趨勢(shì)為主，達(dá)摩院所判斷的都是一組技術(shù)，每一個(gè)技術(shù)組的每一個(gè)趨勢(shì)不是只有一種技術(shù)代表，比如AI技術(shù)，它同時(shí)有幾種技術(shù)路線的變形，達(dá)摩院通過(guò)專家對(duì)前沿技術(shù)的方向做一個(gè)判斷，再通過(guò)定量和定性的方法做總結(jié)和判斷。

“科技趨勢(shì)的判斷永遠(yuǎn)是一個(gè)非常困難的過(guò)程，一般來(lái)講，趨勢(shì)判斷跟大猩猩投飛鏢是一樣的，都是50%/50%的概率。迭代性技術(shù)從前沿再到產(chǎn)業(yè)，再到各方面的專家和學(xué)者，綜合集成各種觀點(diǎn)和方法，可以更明確判斷出趨勢(shì)的走向，這也是今年科技趨勢(shì)在研究方面跟以往一個(gè)顯著的不同。”秦钖表示。

如上也被稱為“巴斯德象限”的研究思路，基于論文和專利的大數(shù)據(jù)“定量發(fā)散”，對(duì)產(chǎn)、學(xué)、研、用領(lǐng)域近百位專家深度訪談進(jìn)行“定性收斂”，再?gòu)膶W(xué)術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)落地、市場(chǎng)需求等維度綜合評(píng)估，力求“致廣大而盡精微”，最后遴選出十大趨勢(shì)。

從具體趨勢(shì)內(nèi)容來(lái)看，AI正在加速奔向通用人工智能。多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練大模型將實(shí)現(xiàn)圖像、文本、音頻等的統(tǒng)一知識(shí)表示，成為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施；生成式AI將迎來(lái)應(yīng)用大爆發(fā)，極大推動(dòng)數(shù)字化內(nèi)容的生產(chǎn)與創(chuàng)造。在計(jì)算、通訊、安全、應(yīng)用等各個(gè)方面，AI都在大范圍地深入每一個(gè)領(lǐng)域。

達(dá)摩院還提到，云計(jì)算始終是數(shù)字時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新中心：基于云定義的可預(yù)期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將從數(shù)據(jù)中心的局域應(yīng)用走向全網(wǎng)推廣；因云而生的云原生安全技術(shù)，則將推動(dòng)平臺(tái)化、智能化的新型安全體系的成形；云也在重新定義計(jì)算體系架構(gòu)，從以CPU為中心的傳統(tǒng)架構(gòu)，向以云基礎(chǔ)設(shè)施處理器 （CIPU）為中心的全新體系架構(gòu)演進(jìn)。未來(lái)，由云定義的軟硬一體化，將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的深度融合。

秦钖表示，“未來(lái)IT、CT不會(huì)分得這么明顯，有可能出現(xiàn)提供全方位算力服務(wù)的公司，這是產(chǎn)業(yè)方面非常明顯的趨勢(shì)?！?/p>

芯片領(lǐng)域在算力需求暴漲、摩爾定律放緩的夾擊下尋求突圍，達(dá)摩院預(yù)測(cè)，存算一體和Chiplet模塊化設(shè)計(jì)封裝將有長(zhǎng)足進(jìn)展：基于SRAM、NOR Flash等成熟存儲(chǔ)器的存內(nèi)計(jì)算有望在智能家居、可穿戴設(shè)備等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商用；Chiplet互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的逐漸統(tǒng)一將重構(gòu)芯片研發(fā)流程。

目前芯片在設(shè)計(jì)和制程等方面遭遇明顯難題，越來(lái)越囿于一些物理極限，業(yè)界探索把芯片做小或把芯片的功能更加專一和集中，即采取Chiplet方式，試圖繞過(guò)現(xiàn)在的物理極限。

Chiplet最重要的是創(chuàng)新了芯片封裝理念，把以前的SoC芯片用Chiplet結(jié)構(gòu)分成了多個(gè)芯粒。分開(kāi)制造這些芯粒以后再把它們封裝在一起，形成了一個(gè)非常完整復(fù)雜的工藝。

秦钖說(shuō)道，芯粒本身可以采取不同工藝進(jìn)行分離制造，例如對(duì)GPU、CPU等核心模塊可以采取先進(jìn)制程工藝；對(duì)制程工藝不敏感的模塊，就采取成熟的工藝制造，最后制成的芯片也能達(dá)到與SoC系統(tǒng)級(jí)芯片性能相近的水平。Chiplet對(duì)芯片的設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試整個(gè)流程，都產(chǎn)生了一個(gè)革命性的變化。

此外，基礎(chǔ)技術(shù)的迭代演進(jìn)將催生新場(chǎng)景和新產(chǎn)業(yè)，今年最被達(dá)摩院看好的趨勢(shì)有計(jì)算光學(xué)成像、數(shù)字孿生城市、雙引擎智能決策等。

附：達(dá)摩院2023十大科技趨勢(shì)

● 多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練大模型：基于多模態(tài)的預(yù)訓(xùn)練大模型將實(shí)現(xiàn)圖文音統(tǒng)一知識(shí)表示，成為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施。

● Chiplet模塊化設(shè)計(jì)封裝：Chiplet的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將逐漸統(tǒng)一，重構(gòu)芯片研發(fā)流程。

● 存算一體：資本和產(chǎn)業(yè)雙輪驅(qū)動(dòng)，存算一體芯片將在垂直細(xì)分領(lǐng)域迎來(lái)規(guī)?；逃谩?/p>

● 云原生安全：安全技術(shù)與云緊密結(jié)合，打造平臺(tái)化、智能化的新型安全體系。

● 軟硬融合云計(jì)算體系架構(gòu)：云計(jì)算向以CIPU為中心的全新云計(jì)算體系架構(gòu)深度演進(jìn)，通過(guò)軟件定義、硬件加速，在保持云上應(yīng)用開(kāi)發(fā)的高彈性和敏捷性的同時(shí)，帶來(lái)云上應(yīng)用的全面加速。

● 端網(wǎng)融合的可預(yù)期網(wǎng)絡(luò)：基于云定義的可預(yù)期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，即將從數(shù)據(jù)中心的局域應(yīng)用走向全網(wǎng)推廣。

● 雙引擎智能決策：融合運(yùn)籌優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)的雙引擎智能決策，將推進(jìn)全局動(dòng)態(tài)資源配置優(yōu)化。

● 計(jì)算光學(xué)成像：計(jì)算光學(xué)成像突破傳統(tǒng)光學(xué)成像極限，將帶來(lái)更具創(chuàng)造力和想象力的應(yīng)用。

● 大規(guī)模城市數(shù)字孿生：城市數(shù)字孿生在大規(guī)模趨勢(shì)基礎(chǔ)上，繼續(xù)向立體化、無(wú)人化、全局化方向演進(jìn)。

● 生成式 AI：生成式AI進(jìn)入應(yīng)用爆發(fā)期，將極大推動(dòng)數(shù)字化內(nèi)容生產(chǎn)與創(chuàng)造。