科技點亮未來，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。隨著科技創(chuàng)新的步伐日益加快，2024年將迎來新一輪的突破，有望從根本上重塑整個世界的生活、互動和交流方式。是德科技緊跟技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)發(fā)展動向，于近期發(fā)布了2024主要技術(shù)趨勢預(yù)測，內(nèi)容涵蓋云計算、6G、AI與營銷及AI趨勢、軟件測試與AI、半導(dǎo)體和軟件與AI、EDA、量子、電動汽車等熱點話題，旨在為行業(yè)提供前瞻性的洞察與思考，從而預(yù)見未來。
此次關(guān)于趨勢預(yù)測的文章共分為上下兩篇，下篇重點圍繞云計算、6G、量子、以及電動汽車等領(lǐng)域進行深入探討，解讀新質(zhì)生產(chǎn)力會給各行各業(yè)帶來哪些變化與影響。
趨勢一：云計算
1.人工智能（AI）風起云涌，正在重塑云計算市場？
據(jù)觀察，AI 的工作負載需要強大的 GPU 和存儲能力來支撐。過去，業(yè)界把 AWS、Azure 和 GCP 視為云計算領(lǐng)域的三大巨頭。不過，第二代甲骨文云基礎(chǔ)設(shè)施（OCI）憑借其在生成式人工智能（GenAI）訓(xùn)練方面突出的性價比優(yōu)勢，目前在云計算領(lǐng)域形成了四強逐鹿的市場格局。
2.2024 年的云計算行業(yè)呈現(xiàn)如下趨勢：
大多數(shù)組織會采用多云架構(gòu)，只有極少數(shù)組織會采用單云架構(gòu)。云服務(wù)提供商已經(jīng)意識到了這一點，現(xiàn)在紛紛開始構(gòu)建強大的多云互操作能力。舉個例子，不久前甲骨文創(chuàng)始人Larry Ellison 與微軟首席執(zhí)行官 Satya Nadella 達成了 Azure/OCI 協(xié)議。這導(dǎo)致企業(yè)和組織需要使用不受云限制的工具來實現(xiàn)可觀察性、可視化和能夠保障質(zhì)量的自動化能力。
3.云計算行業(yè)的新興領(lǐng)域?qū)⒃?2024 年發(fā)揮舉足輕重的作用：
隨著傳統(tǒng)云計算能力逐步成熟，預(yù)計高性能計算（HPC）云服務(wù)將在未來 12 至 18 個月內(nèi)出現(xiàn)。當前的 HPC 工作負載通常采用本地超級計算基礎(chǔ)設(shè)施，但云服務(wù)提供商則會把兼具彈性、可編程自動化和計量使用等云原生特性的超級計算能力帶入 HPC 市場，讓需要強大計算能力的科學(xué)和工程工作負載變得更為普及。
趨勢二：6G
1.AI 成為各領(lǐng)域（包括 6G）的最佳搭檔
海量的復(fù)雜數(shù)據(jù)推動無線網(wǎng)絡(luò)向著 引入AI 優(yōu)化方案進而提升網(wǎng)絡(luò)能力的方向邁進。AI 技術(shù)整合已經(jīng)開始，并且會在 2024 年加快速度。在這個過程中，人們既要清楚 AI 能夠在哪些方面提供幫助，還要知道在哪些方面它不僅無法提供幫助，還可能會阻礙 6G 的推出。
2.AI + 6G：審慎前行
與其他行業(yè)不同，無線行業(yè)會采取更審慎的手段來整合 AI。運營商會集中精力使用不同的數(shù)據(jù)集來全面訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型，量化影響，并制定新的測試方法。隨著 AI 應(yīng)用走向成熟，它會在未來十年改變無線行業(yè)，從而釋放增強型波束管理和智能頻譜共享等新功能。
3. 推動實現(xiàn)凈零排放
越來越多的人開始關(guān)注無線網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)性，AI 將在降低 6G 的環(huán)境影響方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。例如，這項技術(shù)能夠根據(jù)實時運行條件開啟或關(guān)閉某些元器件，從而降低功耗。
隨著 6G 網(wǎng)絡(luò)的推出，越來越多的設(shè)備和機器會建立起無線連接，為優(yōu)化運營和減少碳足跡創(chuàng)造機會。例如，6G 能夠讓自動駕駛汽車變得更加先進，這不僅會降低交通壓力，還能避免一部分的人類駕駛導(dǎo)致的浪費和低效。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，連接了 6G 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將能夠監(jiān)測土壤狀況，優(yōu)化水和肥料的使用量。一旦 6G 進入人們生產(chǎn)生活的方方面面，它就會開辟一個由可持續(xù)性驅(qū)動運營的新時代。
業(yè)界有望在 2024 年推行標準化的可持續(xù)性衡量標準，其中包括衡量無線網(wǎng)絡(luò)的總碳足跡。這項舉措將有助于規(guī)避漂綠風險，加速實現(xiàn)凈零排放。
4.頻譜共享日志阻塞初現(xiàn)端倪
6G 會利用許多不同的頻段和工具來滿足日益增長的蜂窩通信需求和期望。從技術(shù)方面來看，最大的挑戰(zhàn)在于如何共享頻譜。例如，6G 的中高頻段（7-24 GHz）已經(jīng)被政府和民間組織用于氣象和射電天文研究以及海上無線電導(dǎo)航。一旦增加無線接入，它就需要學(xué)習(xí)如何充分利用頻譜。2024 年，這一領(lǐng)域?qū)_展大量研究，以期找到前進的方向。
5.6G 的全球頻譜協(xié)調(diào)
2023 年末舉辦的世界無線電通信大會旨在確定 6G 未來將會使用的可用頻段，并制定一項能讓全球頻譜協(xié)調(diào)成為現(xiàn)實的計劃。在此基礎(chǔ)上，運營商能夠利用元器件的規(guī)模經(jīng)濟效益，并限定要支持的頻段數(shù)量。
6.為什么某些 AI 并非優(yōu)化 6G 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵
在助力優(yōu)化 6G 方面，AI 發(fā)揮了重要作用。然而，這里所說的并不是甚囂塵上的依賴于大型語言模型和龐大數(shù)據(jù)集的生成式 AI。只有將特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)與 AI 模型和無線領(lǐng)域?qū)I(yè)知識相結(jié)合，才有助于解決具體的行業(yè)問題。比如，AI 算法能夠改進空中接口，有利于優(yōu)化 6G 系統(tǒng)。還有其他一些使用場景，例如在切換期間改進移動性管理、規(guī)劃小區(qū)站點和優(yōu)化 MIMO。要想給 6G 發(fā)展帶來價值，AI 不僅需要提升可靠性和可解釋性，還需要降低成本。
7. 技能獨立限制了 6G 中的 AI 整合
專業(yè)知識和 AI 技術(shù)專長決定了能否將 AI 成功集成到 6G 網(wǎng)絡(luò)中。當前的行業(yè)中既有無線專家，也有 AI 專家，但很少有人同時具備這兩個領(lǐng)域的專業(yè)知識。如果不能融會貫通這些技能，業(yè)內(nèi)就很難找到合適的資源來部署 AI，從而行之有效地支持 6G 目標。這一人力資源能力短板預(yù)計要用十多年的時間才能補齊。
8.5G 仍在有條不紊地推進
截至 2023 年底，全球還只有不到 50 個商用獨立 5G 網(wǎng)絡(luò)。在未來幾年里，從非獨立網(wǎng)絡(luò)向獨立網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型會加快速度，因為這種架構(gòu)支持完全可編程的 5G 網(wǎng)絡(luò)，使運營商得以構(gòu)建增強型移動寬帶之外的服務(wù)。獨立網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當加速擴展，網(wǎng)絡(luò)切片要加快運用，應(yīng)對缺陷和性能挑戰(zhàn)的能力也需要快速提升。此外，5G 生態(tài)系統(tǒng)會不斷發(fā)展，以便為游戲和社交媒體活動之外的其他更多行業(yè)提供能力支持。這樣就為在各種使用場景下應(yīng)用 6G 技術(shù)奠定了堅實基礎(chǔ)。
9.移動游戲突顯 FR2 的重要性
無線行業(yè)正在探尋如何獲取 7 GHz至 24 GHz 之間的新頻譜。然而，F(xiàn)R2（毫米波，24-52 GHz）已經(jīng)可以使用，并且分配了很多使用場景。但是，它的使用成本過高，無法支持當前的使用場景。FR2 需要新的移動游戲/VR 應(yīng)用來擴大使用規(guī)模，從而降低使用成本。相較于傳統(tǒng)的智能手機，Z 世代和Alpha世代顯然對 VR/AR 設(shè)備上搭載的新消費應(yīng)用更加感興趣，因此需要更大的帶寬和更高的容量來滿足低風險使用需求。由于當前的網(wǎng)絡(luò)無法支持這一需求，運營商會考慮通過 FR2 來滿足這種規(guī)模的需求。受降本壓力影響，屆時將會推動娛樂和廣告領(lǐng)域以外的其他應(yīng)用也開始使用 FR2。
10.移動亞太赫茲無線通信系統(tǒng)成熟為時尚早
移動亞太赫茲（THz）無線通信系統(tǒng)至少還需十年的時間才能走向成熟。由于移動技術(shù)尚未成熟，相關(guān)成本高居不下，因此從移動性角度來看，這種系統(tǒng)還不具有可行性，更不用說功耗和數(shù)據(jù)管理。行業(yè)運用 FR2 的坎坷經(jīng)歷證明，移動亞太赫茲無線通信系統(tǒng)短期內(nèi)沒有可行性。
11.6G 不會對核心網(wǎng)實施大改造
6G 不會對核心網(wǎng)實施大改造。它會演進，但不會像從 4G 升級到 5G 時那樣對網(wǎng)絡(luò)功能進行重大改造。大多數(shù)無線行業(yè)從業(yè)人士現(xiàn)在都承認，這種做法并不明智。
12. 頻譜大雜燴：無線行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)
未來五年里，全球無線行業(yè)不得不同時支持和管理 2G、4G、5G 和 6G 網(wǎng)絡(luò)。這種情形會在技術(shù)和業(yè)務(wù)方面帶來巨大挑戰(zhàn)。鑒于全球超過五分之一的人口仍然依賴 2G，在 2030 年之前，非洲和亞洲大部分地區(qū)等發(fā)展中的地區(qū)還不會讓傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)退出舞臺。不過，印度正在逆勢而上，實現(xiàn)了全國性的 5G 獨立網(wǎng)絡(luò)覆蓋，因此成為了最有可能淘汰 2G 網(wǎng)絡(luò)的大國。唯一可能延緩這一網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的制約因素是用戶購買新設(shè)備的能力。
13.元宇宙：超然于娛樂的存在
盡管大多數(shù)涉及元宇宙的討論都側(cè)重于游戲，元宇宙仍將繼續(xù)演進，以支持 Meta 所列之外的廣泛使用場景。到本世紀30年代末，增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實將成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑?G 則會在提供帶寬和連通性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，從而支持這種合成環(huán)境，并增進虛擬世界與現(xiàn)實世界之間的密切互動。
趨勢三：量子
量子勢能：從理論到現(xiàn)實
得益于量子技術(shù)的發(fā)展，人們能夠利用量子力學(xué)基本原理來解決當前難以解決甚至無法解決的問題。借助量子技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜的仿真和計算、安全通信以及強大的成像和傳感技術(shù)將成為可能。
遨游量子世界：彌合人才缺口
量子技術(shù)的發(fā)展已不再囿于學(xué)術(shù)領(lǐng)域，而是擴展到了初創(chuàng)企業(yè)、高科技公司和軍事領(lǐng)域。量子中心、孵化器以及地方和國家量子生態(tài)系統(tǒng)也應(yīng)運而生，其目標都是為了建設(shè)有能力抓住量子機遇的人才資源。要想在不遠的將來發(fā)揮量子的潛能，解決人才缺口問題至關(guān)重要。
從實驗室到課堂：教育領(lǐng)域的量子躍遷
量子人才的短缺給高等教育指出了一個方向——高?？梢酝瞥鲂抡n程來培訓(xùn)未來的量子人才。量子課程有望在 2030 年普及。這些課程通常是與行業(yè)合作伙伴一同建設(shè)，以便學(xué)生了解先進的量子控制和讀出技術(shù)，掌握合適的技能。此外，商學(xué)院也會開設(shè)量子課程，為新一代企業(yè)家進入量子生態(tài)系統(tǒng)厲兵秣馬。
人人皆可量子：量子即服務(wù)（QaaS）涌現(xiàn)
開發(fā)量子實驗室需要投入巨大的成本和人力資源，因此產(chǎn)生了對量子即服務(wù)（QaaS）提供商的需求。提供商提供的服務(wù)包括可通過云服務(wù)遠程訪問的量子處理器、用于設(shè)備表征的測試臺以及為客戶提供制造服務(wù)的代工廠，這類服務(wù)從另一方面吸引了初創(chuàng)企業(yè)進入量子生態(tài)系統(tǒng)。假以時日，QaaS 提供商將有助于推動設(shè)備運行、表征和制造的標準化，從而在未來實現(xiàn)對量子處理器以及量子比特相關(guān)技術(shù)執(zhí)行基準測試。
包容性創(chuàng)新：量子社區(qū)引領(lǐng)性別平等風潮
量子領(lǐng)域有可能成為第一個實現(xiàn)性別平等的技術(shù)領(lǐng)域。量子社區(qū)會一如既往地努力吸引女性工作者，常態(tài)化保持人力資源的多樣性。
知識短板阻礙量子技術(shù)的發(fā)展
量子研發(fā)將會繼續(xù)吸引來自政府、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的投資；然而，量子技術(shù)的發(fā)展速度會受到知識短板和先進技術(shù)的可用性拖累。舉個例子，由于缺乏先進的專用潔凈室設(shè)施，因此無法生產(chǎn)高品質(zhì)量子處理器單元（QPU），導(dǎo)致進展緩慢。
趨勢四：電動汽車
電動汽車前沿技術(shù)：優(yōu)先考慮并預(yù)測電池健康狀況
電動汽車（EV）不斷升級，已經(jīng)達到 300 英里的標準續(xù)航里程，人們的里程焦慮逐漸煙消云散。不過，人們的注意力轉(zhuǎn)到了電池健康狀況（HoB）上。使用手機的經(jīng)驗告訴用戶，電池容量會隨著時間的推移而下降。對于司機而言，誰都不愿意駕駛一輛很快掉電的汽車，去冒可能拋錨的風險，或者是每天要充好幾次電。電池健康狀況會成為影響 EV 購買決策的一個因素，汽車制造商可以抓住這個展示汽車健康狀況的機會，讓用戶了解信息，放心選購。這些信息會變得更加細致，并且與娛樂化界面相結(jié)合，以便駕駛員看到如何通過操作來讓電池管理系統(tǒng)保持最佳性能。此外，這套系統(tǒng)還納入了 AI 算法，能夠預(yù)測不同條件下的健康狀況和性能，從而消除用戶的擔憂。
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