下一個十年，這些技術會迎來顛覆性的突破嗎？

1月2日，阿里達摩院發布了2020年十大科技趨勢，在科技浪潮新十年開啟之日，阿里圍繞人工智能、芯片、云計算、量子計算、區塊鏈等技術領域，做出了新的預判和發展方向預測。

具體十大科技趨勢如下：

1、人工智能從感知智能向認知智能演進

2、計算存儲一體化突破AI算力瓶頸

3、工業互聯網的超融合

4、機器間大規模協作成為可能

5、模塊化降低芯片設計門檻

6、規模化生產級區塊鏈應用將走入大眾

7、量子計算進入攻堅期

8、新材料推動半導體器件革新

9、保護數據隱私的AI技術將加速落地

10、云成為IT技術創新的中心

趨勢一：人工智能從感知智能向認知智能演進

AI在需要外部知識、邏輯推理或者領域遷移的認知智能領域還處于初級階段，實現認知智能成為當下AI研究的核心。

大規模圖神經網絡是推動認知智能發展的推理方法，圖神經網絡指的是將深度神經網絡從處理傳統非結構化的數據，比如圖像、文字和語音，推廣到更深層的結構化數據（如圖結構）。

趨勢二：計算存儲一體化突破AI算力瓶頸

馮諾伊曼架構的存儲和計算分離，已經不適合數據驅動的人工智能應用需求，算力以及功耗瓶頸成為對更先進、復雜度更高的AI模型研究產生了限制。

AI的進一步突破必須要采用新的計算架構，計算存儲一體化在硬件架構方面的革新，將突破AI算力瓶頸。

具體可以通過芯片設計、集成、封裝技術，架構方面的創新以及器件層面的創新，來一步步推進計算存儲一體化的發展。

達摩院認為，計算存儲一體化會重構現在處理器和存儲器的相對壟斷的產業格局。在此過程中，可以幫助更多芯片行業中小企業發展，更為國產芯片彎道超車創造了機會。

趨勢三：工業互聯網的超融合

5G、IoT設備、云計算、邊緣計算將推動工業互聯網的超融合，實現工控系統、通信系統和信息化系統的智能化融合，可以為工業產業提高 5％－10％的效率。

首先是5G技術的成熟，可以滿足工業系統對于高可靠低時延的需求；其次 IoT PaaS讓云端與傳統IT系統打通，實現IT（信息化）和OT（工控軟件）；區塊鏈的分布式賬本解決了信任問題，將價值網絡中的上下游企業工廠的制造系統連接起來。

趨勢四：機器間大規模協作成為可能

物聯網協同感知技術、5G通信技術的發展將實現多個智能體之間的協同。機器間的大規模協作，可以讓大規模智能交通燈調度實現動態實時調整，倉儲機器人高效協作完成貨物分揀，無人駕駛車可以感知全局路況，群體無人機協同將高效打通最后一公里配送。

趨勢五：模塊化降低芯片設計門檻

在應用驅動的趨勢下，誰能快速推出專用芯片，就能搶占市場先機。傳統芯片設計模式無法高效應對快速迭代、定制化與碎片化的芯片需求。

以 RISC－V 為代表的開放指令集及其相應的開源SoC芯片設計、以Chisel為代表的高級抽象硬件描述語言和基于IP的模塊化芯片設計方法，推動了芯片敏捷設計方法與開源芯片生態的快速發展。

同時，一種名為“芯粒”（Chiplet）的模塊化設計方法正在成為新的行業趨勢，它通過對復雜功能進行分解，開發出多種具有單一特定功能的“芯粒”，再進行模塊化組裝。

趨勢六：規模化生產級區塊鏈應用將走入大眾

2020年，區塊鏈BaaS（Blockchain as a Service）服務將進一步降低企業應用區塊鏈技術的門檻。在商業應用大規模落地的同時，區塊鏈網絡的“局域網”和“數據孤島”問題將被新型的通用跨鏈技術所解決，自主可控的安全與隱私保護算法及固化硬件芯片將會成為區塊鏈核心技術中的熱點領域。

趨勢七：量子計算進入攻堅期

2020年量子計算領域的技術進展主要還是基礎技術的突破，并且會經歷投入進一步增大、競爭激化、產業化加速和生態更加豐富的階段。

作為兩個最關鍵的技術里程碑，容錯量子計算和演示實用量子優勢將是量子計算實用化的轉折點。未來幾年內，真正達到其中任何一個都將是十分艱巨的任務，量子計算將進入技術攻堅期。

趨勢八：新材料推動半導體器件革新

新材料將通過全新物理機制實現全新的邏輯、存儲及互聯概念和器件，推動半導體產業的革新。

從近期來看，新材料如鍺和 III－V 族材料可能會代替傳統的硅作為晶體管的通道材料以提升晶體管的速度，二維材料或外延生長的納米層材料可能會導致3D堆集的架構以增加芯片的密度……

新材料和新機制將會對傳統的半導體產業進行全面洗牌，包括材料的生長、器件的制備以及電路的工作原理都會發生根本性的變化。

趨勢九：保護數據隱私的AI技術將加速落地

數據流通所產生的合規成本越來越高。使用AI技術保護數據隱私正在成為新的技術熱點。

在AI安全技術的保障下，組織或個人不必轉讓數據的擁有權，而是通過出租數據的使用權參與價值分配。以聯邦學習為代表的安全多方計算應用，能解決行業大數據聚合過程中遇到的挑戰。

趨勢十：云成為IT技術創新的中心

云已經遠遠超過IT基礎設施的范疇，漸漸演變成所有IT技術創新的中心。

云貫穿了新型芯片、新型數據庫、自驅動自適應的網絡、大數據、AI、物聯網、區塊鏈、量子計算整個IT技術鏈路，同時又衍生了無服務器計算、云原生軟件架構、軟硬一體化設計、智能自動化運維等全新的技術模式。

阿里巴巴云智能總裁、阿里巴巴達摩院院長張建峰在序言中提到，企業上云迎來拐點，全球云上IT基礎設施占比超過傳統數據中心，阿里巴巴率先實現核心系統100％上云。

最后：

中國科學學院院士、清華大學校長薛其坤在卷首語中表示，我國想要在這輪科技革新中占得先機，就需要加強技術預判，找準方向，提早部署，特別是在一些基礎性、突破性的領域精準布局。