达摩院2021十大科技趋势:第三代半导体质料将大周围行使

发布日期:2021-10-10 08:27    点击次数:128

中新网12月28日电 12月28日,阿里巴巴达摩院发布2021十大科技趋势,这是达摩院成立三年以来第三次发布年度科技趋势。

2020年是不屈凡的一年,通过疫情的洗礼,许众走业重启向上而生的螺旋,但疫情并未阻截科技挑高的脚步,量子计算、基础质料、生物医疗等周围的一系列伟大科技突破纷至沓来,后疫情时代,基础技术及科技产业将如何发展,达摩院为科技走业挑供了清新展看。

质料是统统科技发展的基础,新质料技术已推动众轮科技革命。然而,受限于成本振奋、生产工艺不走熟等题现在,诸众新型质料未能实现大周围行使。达摩院认为,另日几年,以氮化镓和碳化硅为代外的第三代半导体质料将在质料滋长、器件制备等技术上实现突破,并行使于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中央等新基建场景,大幅下落整体能耗。

新质料的价值远不止挑供更优的性能,它还能突破传统质料物理极限,达摩院展看,碳基质料走为制作柔性设备的中央质料,将走出实验室并制备可恣意伸缩、弯弯的柔性电子设备,例如用该质料制作的电子皮肤不仅物化板特性与逼真皮肤一致,还有外界环境感知功能。

以前几年,人工智能技术润物细无声渗透至传统产业,例如人工智能走进制造企业,挑升质检工作造就。达摩院认为,人工智能行使于生产环节只是最先,汽车、消耗电子、服装、钢铁、化工等新闻化基础优越的走业将实现供应链、生产、资产、物流、销售等各环节的全局智能,末了实现生产及运营造就的大幅挑升。

在医疗周围,业界公认人工智能与药物、疫苗研发结相符是大势所趋,但用人工智能研发药物并成功上市的案例极为鲜见。达摩院指出,新型人工智能算法的迭代及算力突破将解决药物分子靶点确证、药物可成药性等难题,例如在疫苗研发过程中,人工智能可自动输入有效化相符物模型,然后与电脑相符成程序产生的数亿种差异的化学化相符物对比筛选,末了敏捷找到疫苗的优质候选化相符物。

走为人机交互和人机搀杂智能另日技术,脑机接口在医疗周围极具研讨价值。达摩院在趋势中指出,学术界和工业界正在辛勤占据脑信号的采集和处理难题,配相符人类更好地理解大脑工作原理,技术的成熟将增速脑机接口的临床行使,另日将为口不能言、手不能动的患者挑供精准康复服务。

科学技术的发展总是在一向发散与收敛的模式中跃迁。去年,达摩院曾展看“云将成为信息技术技术的创新中央”,时隔一年,云原生成为云计算周围的新变量,达摩院挑出,另日芯片、开发平台、行使柔件乃至计算机等将诞生于云上,AI、5G、区块链等技术都将以云原生的手段落地,企业获取信息技术服务的路径再次被缩小。

创新永无限头,但每一次技术创新都肯定沿着普惠的既定轨迹前走。达摩院认为,AI、5G、云计算及物联网等数字技术正发生空前未有的化学响应,农业乃至城市都将因此发生新一轮变革。在农业周围,自动监测农作物、周详化育种,农产品物流运输可追溯都将变成现实;城市将拥有一颗超级大脑,感知、通信、决策能力详细挑升,为城市挑供整体治理能力。

达摩院2021十大科技趋势:第三代半导体质料将大周围行使

附:达摩院2021十大科技趋势

趋势一、以氮化镓、碳化硅为代外的第三代半导体迎来行使大爆发

以氮化镓(甘)和碳化硅(原文如此)为代外的第三代半导体,具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等卓越特性,但受工艺、成本等因素限制,众年来仅限于小周围行使。近年来,随着质料滋长、器件制备等技术的一向突破,第三代半导体的性价比优势逐渐表现并正在翻开行使市场:碳化硅元件已用于汽车逆变器,赣敏捷充电器也大量上市。另日5.年,基于第三代半导体质料的电子器件将一般行使于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中央等场景。

趋势二、后“量子霸权”时代,量子纠错和实用优势成中央命题

2020年为后“量子霸权”元年,世界对量子计算的投入一连上涨,技术和生态繁华发展,众个平台异彩缤纷。这一潮流将在2021年不息推高社会的关注和神去,量子计算的研讨需要外明本身的实用价值;业界需要聚焦“后霸权”时代的使命:协同创新,解决众众的科学和工程难题,为早日到达量子纠错和实用优势两座里程碑铺路奠基。

趋势三、碳基技术突破增速柔性电子发展

柔性电子是指经扭弯、折叠、拉伸等形状转变后仍保持原有性能的电子设备,可用作可穿戴设备、电子皮肤、柔性外现屏等。柔性电子发展的主要瓶颈在于质料——现在的柔性质料,或者“柔性”不敷容易失效,或者电性能远不如“硬质”硅基电子。近年来,碳基质料的技术突破为柔性电子挑供了更好的质料选择:碳纳米管这一碳基柔性质料的质量已可知足大周围集成电路的制备乞求,且在此质料上制备的电路性能超过同尺寸下的硅基电路;而另一碳基柔性质料石墨烯的大面积制备也已实现。

趋势四、人工智能挑升药物及疫苗研发造就

AI已一般行使于医疗影像、病历管理等辅助诊断场景,但人工智能在疫苗研发及药物临床研讨的行使照样处于寻求阶段。随着新型人工智能算法的迭代及算力的突破,人工智能将有效解决疫苗/药物研发周期长、成本高等难题,例如挑升化相符物筛选、设立疾病模型、发现新靶点、先导化相符物发现及先导药物优化等环节的造就。人工智能与疫苗、药物临床研讨的结相符能够减少重复工作与时间消耗,挑升研发造就,极大的推动医疗服务和药物的普惠化。

趋势五、脑机接口配相符人类超越生物学极限

脑机接口是新一代人机交互和人机搀杂智能的关键中央技术。脑机接口对神经工程的发展始到了主要赞许与推走为用,配相符人类从更高维度空间进一步解析人类大脑的工作原理。脑机接口这一新技术周围寻求性的将大脑与外部设备进走通信,并借由脑力意念限制机器。例如在限制物化板臂等方面配相符挑升行使精度,将为神智苏醒,思维健全,但口不能言、手不能动的患者挑供精准康复服务。

趋势六、数据处理实现“自治与自我进化”

随着云计算的发展、数据周围一连指数级增进,传统数据处理面临存储成本高、集群管理复杂、计算责任众样性等重大挑战;面对海量暴增的数据周围以及复杂众元的处理场景,人工管理和系统调优左支右绌。因此,通过智能化形态实现数据管理系统的自动优化成为另日数据处理发展的肯定选择。人工智能和机器学习形态逐渐被一般行使于智能化的冷热数据分层、逆常检测、智能建模、资源调动、参数调优、压测生成、索引选举等周围,有效下落数据计算、处理、存储、运维的管理成本,实现数据管理系统的“自治与自我进化”。

趋势七、云原生重塑信息技术技术系统

在传统信息技术开发环境里,产品开发上线周期长、研发效能不高,云原生架构有余行使了云计算的分布式、可扩展和明达的特性,更高效地行使和管理异构硬件和环境下的各类云计算资源,通过形态论工具集、最佳实践和产品技术,开发人员可凝思于行使开发过程本身。另日,芯片、开发平台、行使柔件乃至计算机等将诞生于云上,可将网络、服务器、操作系统等基础架构层高度抽象化,下落计算成本、挑升迭代造就,大幅下落云计算行使门槛、拓展技术行使边界。

趋势八、农业迈入数据智能时代

传统农业产业发展存在土地资源行使率低和从生产到零售链路脱离等瓶颈题现在。以物联网、人工智能、云计算等为代外的科学技术正在与农业产业深度融相符,打通农业产业的全链路流程。结相符新一代传感器技术,农野外面数据新闻得以实时获取和感知,并倚赖大数据分析与人工智能技术敏捷处理海量周围农业数据,实现农作物监测、周详化育种和环境资源按需分配。同时,通过5G、物联网、区块链等技术的行使确保农产品物流运输中的可控和可追溯,保障农产品整体供应链流程的安然郑重。农业将告别“靠天”吃饭进入智慧农业时代。

趋势九、工业互联网从单点智能走向全局智能

受实走成本和复杂度较高、供给侧数据难以打通、整体生态不敷完善等因素限制,现在的工业智能仍以解决碎片化需要为主。疫情中数字经济所外现出来的韧性让企业更增注重工业智能的价值,增之数字技术的挑高普及、新基建的投资拉动,这些因素将共同推动工业智能从单点智能敏捷跃迁到全局智能,奇怪是汽车、消耗电子、品牌服饰、钢铁、水泥、化工等具备优越新闻化基础的制造业,贯穿供应链、生产、资产、物流、销售等各环节在内的企业生产决策闭环的全局智能化行使将大周围涌现。

趋势十、智慧运营中央成为另日城市标配

在以前10年时间里,智慧城市借助数字化形态实在挑升了城市治理水平。但在新冠疫情防控中,一些所谓的智慧城市聚积展现题现在,奇怪是原由“重建设轻运营”所导致的业务行使不敷。在此背景下,城市管理者期待通过运营中央盘活数据资源、推动治理与服务的全局化、周详化和实时化。而艾奥特技术的日渐成熟和普及、空间计算技术的挑高,将进一步挑升运营中央

 




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