阿里达摩院发布2019十大科技趋势！AI专用芯片将挑战GPU

2019-01-03

2018是各大巨头战略逐渐走向明晰的一年，究其原因，互联网下半场的迷茫和物联网的风潮渐盛在这一年终于正面会师，因此BAT三大巨头各据优势而发力、调整、尝试、布局，有押注AI者，有转为to B者，也有大步踏入第五大主赛道者。这或许只是巨头们备战下一周期的主旋律，具体细节的打法更能彰显不同的战略眼光、思考角度和侧重的方向。今天阿里巴巴达摩院发布了《2019十大科技趋势》，不妨就随着这份预测来反推一下其背后的布局思路。

该报告虽出自达摩院内部，但并未带有浓重的“为自己代言”的味道，在十项预测中亦包含阿里并未深入涉足或专长的领域，相对来说比较客观。但是，达摩院既然将其列入十强选手，就绝不可能眼睁睁看着大好的趋势、机会、市场从身边溜走，对于企业而言，方向比位置更为重要，因此这些技术领域或许与阿里的现有业务或未来业务息息相关。

入选该报告的十强选手覆盖了诸多技术领域和行业方向，分别有：智能城市、语音AI、AI专用芯片、图神经网络系统、计算体系结构、5G、数字身份、自动驾驶、区块链、数据安全。如果按照物联网金字塔架构来将其归类，则是：感知层技术突破（数字身份）通信层核心技术（5G）、AI相关技术（语音、芯片、图神经、计算结构）、横向领域（智能城市、自动驾驶）以及由物联网和万物智联网新时代而引发的诸多问题的应对答案（区块链、数据安全）。从这个角度来讲，阿里对于物联网几乎各层的布局和远见已全面展开。不妨层层分解来看~

• 感知层作为物联网整张大网的根基，如毛细血管各个端口般非常庞大而复杂，它不可能靠几家巨头撑起万物这一体量，也不符合巨头大手笔、一次投入长期收益的做事风格，但在万物互联向万物智联跨越的关键节点，数字化与整个物联网传感网络的结合迎来重大契机，这就是达摩院所预测的数字身份，只有让万物可查可记录可追溯，才能为后续实现智能化打好基础。而万物的数字身份证，不就是支付宝、蚂蚁金服近些年来渗透线下、形成联结的纽带么？

• 再来看通信层的变革，5G比之前各代的通信技术都更具“时代红利”，因为它不再是一个独立、单向、静止的管道了，而是与各行业更紧密的连接，与万物互联相辅相成：它力争提供不同场景所需的各具差异的网络条件，让曾经因不具备适配网络这一基础设施从而未能出现的许多物联网场景有了生存的土壤，而物联网的成功又将助其突破原有连接方式、盈利模式的天花板，这种相辅相成的双赢局面是物联网从业者（包括阿里的物联网平台）所需要的，更是不断推进5G标准、政策、试点等等走向成熟的运营商所期待的。

• 底层基础设施的完善会让AI这一利剑发挥出更高效、惊人、创新的威力，各家押注AI也是在未雨绸缪。在达摩院的预测中，2019AI将在语音、专用芯片、图神经网络系统方面大有进展，这其实与近年来AI的先行领域不谋而合。智能家居的持续爆发让语音识别成为消费类物联网竞争中最为聚焦的赛道，同样地，智慧安防的如火如荼让视觉类AI需求暴增，催生这一细分技术方向迅速成长，迭代和创新。而AI专有芯片的预测无疑更显示出AI在各行业应用中的碎片化特性，通用芯片向专用芯片的转变是AI脚踏实地的表征。阿里物联网视AI为三驾马车之一，驱动着整个物联网向智联网进化。

在各项物联网技术百花齐放的同时，如何选择最具价值、最有潜力、最适合当下投入的领域、行业、细分场景也至关重要。虽说物联网包罗各行各业，但各行业发展基础毕竟存在先天差异（如硬性指标：数字化程度、市场规模、刚需程度、前景预测、行业成熟度、投资周期；软性指标：政策环境、资本环境、潜在机会等等），因此如何根据当前的外部条件结合企业自身规划，选择前一两个切入口是考验决策者的“开放题”。在达摩院给出的“回答”中，智慧城市和自动驾驶拔得头两筹，与业内预期相符，也与物联网智库对于物联网重磅应用领域的判断相符。

目前，我国物联网整体来看仍处于初级阶段向正轨迈进的艰难时期，碎片化、技术应用滞后、规模化困难、商业模式等诸多历史遗留问题都尚未完全解决。因此，在这几方面占得某些独特优势的领域仍会继续领跑，并形成先发优势。

• 智慧城市领域占据了哪些优势呢？显然，四大优势它几乎占全了。城市虽包罗许多细分类目，但停车、水务、安防、消防、照明等细分行业都是与地域无关、所有市民的显性刚需，躲过了碎片化这一劫；这些行业所需的物联网各层技术在近几年都有突飞猛进的发展（如LPWAN网络、高精度智能摄像头、烟感、门锁等硬件设备），在技术上不再具备难点；更重要的是智慧城市和公共事业均是政府牵头，众多企业参与，这在“无成熟的商业模式”的物联网业界实在难得，政策、资金、商业模式的多重保障无疑让城市成为物联网最重要的应用领地，没有之一。在刚刚结束的ICA联盟万亿伙伴聚合峰会·北京站，阿里巴巴智能城市团队也展示了其一年多来丰富的业务进展和生态建设成果。

• 再来说自动驾驶，它也在政策、市场规模和技术突破两方面占据了明显的优势。随着AI技术和通信网络设施的不断优化，使得自动驾驶能安全实现的级别越来越高，此外政策方面也在给予虽严谨但积极的支持，在此基础上，如此诱人的市场体量本身就是驱动企业创新、技术革新、产业落地的原动力。而进入冷静发展周期，对于任何行业而言都是极大的良性转折点。

立足当下，筹谋未来，当你张开双臂拥抱智联网的同时，也要披上盔甲同时准备好应对随之而来的新挑战。在所有应当未雨绸缪的物联网to do list中，占据C位的应是安全问题。近日，华仔在演唱会上喉疾严重近乎哑掉，以至不得不取消早已排练好的三场（甚至更多）演唱会，这件事不禁让众多歌迷唏嘘惋惜。对此，华仔只有一句话，健康不是第一位的，健康是唯一的。

对于物联网而言亦是如此，有些方面貌似不是第一位的，但却拥有一票否决权，且成本极高，甚至一旦发生便无回天之力，因此它理应占据物联网布局者心目中极其重要的一席，且不是观望产业然后跟进，而是越早越好、自始至终。数据安全、物联网安全，r u ready？温馨提示，别让黑客ready在你之前~

庆幸的是，业内从意识和技术上都在迅速提高对安全的重视，而区块链技术就是其中之一。物女王曾说过，物联网才是区块链技术的主战场，它将以其理论层面极难破解的严谨性为安全助力加码，从身份鉴权、可查可溯到跨主体协作，区块链将服务于越来越丰富的物联网场景，在安全主场大放异彩。

附：达摩院《2019十大科技趋势》

城市公共基础设施的感知数据与城市实时脉动数据流将汇聚到大计算平台上，算力与算法发展将推动视频等非结构化信息与其他结构化信息实时融合，城市实时仿真成为可能，城市局部智能将升级为全局智能，未来会出现更多的力量进行城市大脑技术和应用的研发，实体城市之上将诞生全时空感知、全要素联动、全周期迭代的智能城市，大大推动城市治理水平优化提升，预计在新的一年，中国会有越来越多城市具有大脑。

随着端云一体语音交互模组的标准化、低成本化，会说话的公共设施会越来越多，未来每一个空间都至少会有一个可以进行语音交互的触点。随着智能语音技术的提升，移动设备上的实时语音生成与真人语音可能将无法区分，甚至在一些特定对话中通过图灵测试。针对这一领域的规则甚至法律会逐步建立，引导行业走向规范化。

当下数据中心的AI训练场景下，计算和存储之间数据搬移已成为瓶颈，新一代的基于3D堆叠存储技术的AI芯片架构已经成为趋势。AI芯片中数据带宽的需求会进一步推动3D堆叠存储芯片在AI训练芯片中的普遍应用。而类脑计算芯片也会在寻找更合适的应用中进一步推动其发展。在数据中心的训练场景，AI专用芯片将挑战GPU的绝对统治地位。真正能充分体现Domain Specific的AI芯片架构还是会更多地体现在诸多边缘场景。

单纯的深度学习已经成熟，而结合了深度学习的图神经网络将端到端学习与归纳推理相结合，有望解决深度学习无法处理的关系推理、可解释性等一系列问题。强大的图神经网络将会类似于由神经元等节点所形成网络的人的大脑，机器有望成为具备常识，具有理解、认知能力的AI。

无论是数据中心或者边缘计算场景，计算体系将被重构。未来的计算、存储、网络不仅要满足人工智能对高通量计算力的需求，也要满足物联网场景对低功耗的需求。基于FPGA、GPU、ASIC等计算芯片的异构计算架构，以及新型存储器件的出现，已经为传统计算架构的演进拉开了序幕。从过去以CPU为核心的通用计算而走向由应用驱动（Application-driven) 和技术驱动（Technology-driven）所带来的Domain-specific 体系结构的颠覆性改变，将加速人工智能甚至是量子计算黄金时代的到来。

第五代移动通信技术将使移动带宽大幅度增强，提供近百倍于4G 的峰值速率，促进基于4K/8K超高清视频、AR/VR等沉浸式交互模式的逐步成熟。连接能力将增强至百亿级，带来海量的机器类通信及连接的深度融合。网络向云化、软件化演进，网络可切片成多个相互独立、平行的虚拟子网络，为不同应用提供虚拟专属网络，加上高可靠、低时延、大容量的网络能力，将使车路协同、工业互联网等领域获得全新的技术赋能。

单纯依靠“单车智能”的方式革新汽车，在很长一段时间内无法实现终极的无人驾驶，但并不意味着自动驾驶完全进入寒冬。车路协同技术路线，会加快无人驾驶的到来。在未来2-3年内，以物流、运输等限定场景为代表的自动驾驶商业化应用会迎来新的进展，例如固定线路公交、无人配送、园区微循环等商用场景将快速落地。

在各行业数字化的进程中，物联网技术将支撑链下世界和链上数据的可信映射，区块链技术将促进可信数据在流转路径上的重组和优化，从而提高流转和协同的效率。在跨境汇款，供应链金融，电子票据和司法存证等众多场景中，区块链将开始融入我们的日常生活。随着“链接”价值的体现，分层架构和跨链互联将成为区块链规模化的技术基础。区块链领域将从过度狂热和过度悲观回归理性，商业化应用有望加速落地。

各国政府都会趋向于推出更加严厉的数据安全政策法规，企业将在个人数据隐私保护上投入更多力量。未来几年，黑客、黑产攻击不会停止，但数据安全保护技术将加码推出。跨系统的数据追踪溯源相关的技术，比如水印技术，数据资产保护的技术以及面向强对抗的高级反爬虫技术等将得到更加广泛应用。

2018是各大巨头战略逐渐走向明晰的一年，究其原因，互联网下半场的迷茫和物联网的风潮渐盛在这一年终于正面会师，因此BAT三大巨头各据优势而发力、调整、尝试、布局，有押注AI者，有转为to B者，也有大步踏入第五大主赛道者。这或许只是巨头们备战下一周期的主旋律，具体细节的打法更能彰显不同的战略眼光、思考角度和侧重的方向。今天阿里巴巴达摩院发布了《2019十大科技趋势》，不妨就随着这份预测来反推一下其背后的布局思路。

该报告虽出自达摩院内部，但并未带有浓重的“为自己代言”的味道，在十项预测中亦包含阿里并未深入涉足或专长的领域，相对来说比较客观。但是，达摩院既然将其列入十强选手，就绝不可能眼睁睁看着大好的趋势、机会、市场从身边溜走，对于企业而言，方向比位置更为重要，因此这些技术领域或许与阿里的现有业务或未来业务息息相关。

入选该报告的十强选手覆盖了诸多技术领域和行业方向，分别有：智能城市、语音AI、AI专用芯片、图神经网络系统、计算体系结构、5G、数字身份、自动驾驶、区块链、数据安全。如果按照物联网金字塔架构来将其归类，则是：感知层技术突破（数字身份）通信层核心技术（5G）、AI相关技术（语音、芯片、图神经、计算结构）、横向领域（智能城市、自动驾驶）以及由物联网和万物智联网新时代而引发的诸多问题的应对答案（区块链、数据安全）。从这个角度来讲，阿里对于物联网几乎各层的布局和远见已全面展开。不妨层层分解来看~

• 感知层作为物联网整张大网的根基，如毛细血管各个端口般非常庞大而复杂，它不可能靠几家巨头撑起万物这一体量，也不符合巨头大手笔、一次投入长期收益的做事风格，但在万物互联向万物智联跨越的关键节点，数字化与整个物联网传感网络的结合迎来重大契机，这就是达摩院所预测的数字身份，只有让万物可查可记录可追溯，才能为后续实现智能化打好基础。而万物的数字身份证，不就是支付宝、蚂蚁金服近些年来渗透线下、形成联结的纽带么？

• 再来看通信层的变革，5G比之前各代的通信技术都更具“时代红利”，因为它不再是一个独立、单向、静止的管道了，而是与各行业更紧密的连接，与万物互联相辅相成：它力争提供不同场景所需的各具差异的网络条件，让曾经因不具备适配网络这一基础设施从而未能出现的许多物联网场景有了生存的土壤，而物联网的成功又将助其突破原有连接方式、盈利模式的天花板，这种相辅相成的双赢局面是物联网从业者（包括阿里的物联网平台）所需要的，更是不断推进5G标准、政策、试点等等走向成熟的运营商所期待的。

• 底层基础设施的完善会让AI这一利剑发挥出更高效、惊人、创新的威力，各家押注AI也是在未雨绸缪。在达摩院的预测中，2019AI将在语音、专用芯片、图神经网络系统方面大有进展，这其实与近年来AI的先行领域不谋而合。智能家居的持续爆发让语音识别成为消费类物联网竞争中最为聚焦的赛道，同样地，智慧安防的如火如荼让视觉类AI需求暴增，催生这一细分技术方向迅速成长，迭代和创新。而AI专有芯片的预测无疑更显示出AI在各行业应用中的碎片化特性，通用芯片向专用芯片的转变是AI脚踏实地的表征。阿里物联网视AI为三驾马车之一，驱动着整个物联网向智联网进化。

在各项物联网技术百花齐放的同时，如何选择最具价值、最有潜力、最适合当下投入的领域、行业、细分场景也至关重要。虽说物联网包罗各行各业，但各行业发展基础毕竟存在先天差异（如硬性指标：数字化程度、市场规模、刚需程度、前景预测、行业成熟度、投资周期；软性指标：政策环境、资本环境、潜在机会等等），因此如何根据当前的外部条件结合企业自身规划，选择前一两个切入口是考验决策者的“开放题”。在达摩院给出的“回答”中，智慧城市和自动驾驶拔得头两筹，与业内预期相符，也与物联网智库对于物联网重磅应用领域的判断相符。

目前，我国物联网整体来看仍处于初级阶段向正轨迈进的艰难时期，碎片化、技术应用滞后、规模化困难、商业模式等诸多历史遗留问题都尚未完全解决。因此，在这几方面占得某些独特优势的领域仍会继续领跑，并形成先发优势。

• 智慧城市领域占据了哪些优势呢？显然，四大优势它几乎占全了。城市虽包罗许多细分类目，但停车、水务、安防、消防、照明等细分行业都是与地域无关、所有市民的显性刚需，躲过了碎片化这一劫；这些行业所需的物联网各层技术在近几年都有突飞猛进的发展（如LPWAN网络、高精度智能摄像头、烟感、门锁等硬件设备），在技术上不再具备难点；更重要的是智慧城市和公共事业均是政府牵头，众多企业参与，这在“无成熟的商业模式”的物联网业界实在难得，政策、资金、商业模式的多重保障无疑让城市成为物联网最重要的应用领地，没有之一。在刚刚结束的ICA联盟万亿伙伴聚合峰会·北京站，阿里巴巴智能城市团队也展示了其一年多来丰富的业务进展和生态建设成果。

• 再来说自动驾驶，它也在政策、市场规模和技术突破两方面占据了明显的优势。随着AI技术和通信网络设施的不断优化，使得自动驾驶能安全实现的级别越来越高，此外政策方面也在给予虽严谨但积极的支持，在此基础上，如此诱人的市场体量本身就是驱动企业创新、技术革新、产业落地的原动力。而进入冷静发展周期，对于任何行业而言都是极大的良性转折点。

立足当下，筹谋未来，当你张开双臂拥抱智联网的同时，也要披上盔甲同时准备好应对随之而来的新挑战。在所有应当未雨绸缪的物联网to do list中，占据C位的应是安全问题。近日，华仔在演唱会上喉疾严重近乎哑掉，以至不得不取消早已排练好的三场（甚至更多）演唱会，这件事不禁让众多歌迷唏嘘惋惜。对此，华仔只有一句话，健康不是第一位的，健康是唯一的。

对于物联网而言亦是如此，有些方面貌似不是第一位的，但却拥有一票否决权，且成本极高，甚至一旦发生便无回天之力，因此它理应占据物联网布局者心目中极其重要的一席，且不是观望产业然后跟进，而是越早越好、自始至终。数据安全、物联网安全，r u ready？温馨提示，别让黑客ready在你之前~

庆幸的是，业内从意识和技术上都在迅速提高对安全的重视，而区块链技术就是其中之一。物女王曾说过，物联网才是区块链技术的主战场，它将以其理论层面极难破解的严谨性为安全助力加码，从身份鉴权、可查可溯到跨主体协作，区块链将服务于越来越丰富的物联网场景，在安全主场大放异彩。

附：达摩院《2019十大科技趋势》

城市公共基础设施的感知数据与城市实时脉动数据流将汇聚到大计算平台上，算力与算法发展将推动视频等非结构化信息与其他结构化信息实时融合，城市实时仿真成为可能，城市局部智能将升级为全局智能，未来会出现更多的力量进行城市大脑技术和应用的研发，实体城市之上将诞生全时空感知、全要素联动、全周期迭代的智能城市，大大推动城市治理水平优化提升，预计在新的一年，中国会有越来越多城市具有大脑。

随着端云一体语音交互模组的标准化、低成本化，会说话的公共设施会越来越多，未来每一个空间都至少会有一个可以进行语音交互的触点。随着智能语音技术的提升，移动设备上的实时语音生成与真人语音可能将无法区分，甚至在一些特定对话中通过图灵测试。针对这一领域的规则甚至法律会逐步建立，引导行业走向规范化。

当下数据中心的AI训练场景下，计算和存储之间数据搬移已成为瓶颈，新一代的基于3D堆叠存储技术的AI芯片架构已经成为趋势。AI芯片中数据带宽的需求会进一步推动3D堆叠存储芯片在AI训练芯片中的普遍应用。而类脑计算芯片也会在寻找更合适的应用中进一步推动其发展。在数据中心的训练场景，AI专用芯片将挑战GPU的绝对统治地位。真正能充分体现Domain Specific的AI芯片架构还是会更多地体现在诸多边缘场景。

单纯的深度学习已经成熟，而结合了深度学习的图神经网络将端到端学习与归纳推理相结合，有望解决深度学习无法处理的关系推理、可解释性等一系列问题。强大的图神经网络将会类似于由神经元等节点所形成网络的人的大脑，机器有望成为具备常识，具有理解、认知能力的AI。

无论是数据中心或者边缘计算场景，计算体系将被重构。未来的计算、存储、网络不仅要满足人工智能对高通量计算力的需求，也要满足物联网场景对低功耗的需求。基于FPGA、GPU、ASIC等计算芯片的异构计算架构，以及新型存储器件的出现，已经为传统计算架构的演进拉开了序幕。从过去以CPU为核心的通用计算而走向由应用驱动（Application-driven) 和技术驱动（Technology-driven）所带来的Domain-specific 体系结构的颠覆性改变，将加速人工智能甚至是量子计算黄金时代的到来。

第五代移动通信技术将使移动带宽大幅度增强，提供近百倍于4G 的峰值速率，促进基于4K/8K超高清视频、AR/VR等沉浸式交互模式的逐步成熟。连接能力将增强至百亿级，带来海量的机器类通信及连接的深度融合。网络向云化、软件化演进，网络可切片成多个相互独立、平行的虚拟子网络，为不同应用提供虚拟专属网络，加上高可靠、低时延、大容量的网络能力，将使车路协同、工业互联网等领域获得全新的技术赋能。

单纯依靠“单车智能”的方式革新汽车，在很长一段时间内无法实现终极的无人驾驶，但并不意味着自动驾驶完全进入寒冬。车路协同技术路线，会加快无人驾驶的到来。在未来2-3年内，以物流、运输等限定场景为代表的自动驾驶商业化应用会迎来新的进展，例如固定线路公交、无人配送、园区微循环等商用场景将快速落地。

在各行业数字化的进程中，物联网技术将支撑链下世界和链上数据的可信映射，区块链技术将促进可信数据在流转路径上的重组和优化，从而提高流转和协同的效率。在跨境汇款，供应链金融，电子票据和司法存证等众多场景中，区块链将开始融入我们的日常生活。随着“链接”价值的体现，分层架构和跨链互联将成为区块链规模化的技术基础。区块链领域将从过度狂热和过度悲观回归理性，商业化应用有望加速落地。

各国政府都会趋向于推出更加严厉的数据安全政策法规，企业将在个人数据隐私保护上投入更多力量。未来几年，黑客、黑产攻击不会停止，但数据安全保护技术将加码推出。跨系统的数据追踪溯源相关的技术，比如水印技术，数据资产保护的技术以及面向强对抗的高级反爬虫技术等将得到更加广泛应用。