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如果說(shuō)數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心生產(chǎn)要素,，那么數(shù)據(jù)的底座之下,，算力承擔(dān)了核心生產(chǎn)力的角色。然而,，隨著計(jì)算性能的提升進(jìn)入瓶頸期,，算力也面臨多維度的挑戰(zhàn)。 比如在硬件方面,，硅基芯片制程接近極限,，內(nèi)存墻、功耗墻問題凸顯,，摩爾定律正在逐漸失效,；網(wǎng)絡(luò)方面，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膿p耗與開銷過大,，算力無(wú)法得到有效利用,；性價(jià)比方面，算力硬件的投入與回報(bào)不成正比,，亟需更加高性價(jià)比的方案…… 先進(jìn)計(jì)算技術(shù)有望解決上述難題,，并進(jìn)一步打破算力危機(jī)。先進(jìn)計(jì)算技術(shù)指代一切從計(jì)算理論,、計(jì)算架構(gòu),、計(jì)算系統(tǒng)等層面有效提升現(xiàn)有算力規(guī)模、降低算力成本,、提高算力利用效率的創(chuàng)新性技術(shù),。近日，DeepTech發(fā)布《2022先進(jìn)計(jì)算七大趨勢(shì)》,，通過科研數(shù)據(jù)分析,、專家訪談等方式洞悉先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀,，探尋出先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域具備顛覆性的硬件突破、架構(gòu)演變及前沿應(yīng)用趨勢(shì),。以下,，enjoy～ 在“量子計(jì)算優(yōu)越性”已被證明之后，量子計(jì)算邁入NISQ（含噪聲的中型量子）時(shí)代,。作為量子計(jì)算機(jī)邁向產(chǎn)業(yè)化,、商業(yè)化的核心要素，量子芯片將成為關(guān)鍵技術(shù),。目前,，麻省理工學(xué)院、耶魯大學(xué),、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等世界知名高校已經(jīng)在量子芯片領(lǐng)域取得重大突破,。
作為量子計(jì)算的一種代表性技術(shù)路徑，光量子芯片因其工作環(huán)境要求低,、集成度高等特點(diǎn)廣受關(guān)注,。在國(guó)內(nèi)，君聯(lián)資本,、聯(lián)想之星共同投資企業(yè)圖靈量子已成為全球光量子芯片的領(lǐng)跑者,。2022年3月，圖靈量子正式啟動(dòng)國(guó)內(nèi)第一條光子芯片中試線建設(shè),，兩年內(nèi)有望建成專注于新一代信息技術(shù)需求的光子芯片前沿研究和產(chǎn)業(yè)化支撐平臺(tái),。未來(lái)，量子芯片將賦能先進(jìn)計(jì)算,，為人工智能,、密碼分析、氣象預(yù)報(bào),、量子化學(xué)和藥物設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的計(jì)算難題提供顛覆性解決方案,。硅光芯片在微電子技術(shù)與納米光子技術(shù)之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，既具有微電子尺寸小,、成本低,、集成度高的特點(diǎn)，又將光子高帶寬,、高速率、多通道的長(zhǎng)處發(fā)揮得淋漓盡致,，實(shí)現(xiàn)了兩種物理體系的高效整合,。同時(shí)，硅光芯片對(duì)工藝制程要求較低,，具備極高的性價(jià)比,。隨著云計(jì)算與人工智能等技術(shù)應(yīng)用的爆發(fā),，硅光芯片進(jìn)入了技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展期，部分企業(yè)也在此趨勢(shì)下快速發(fā)展,。君聯(lián)資本所投企業(yè)中科光芯是我國(guó)唯一擁有從外延到器件完整工藝的光芯片/器件企業(yè),，在福州、石獅和深圳均建有研發(fā)中心,、生產(chǎn)線,，年銷售量超過幾千萬(wàn)顆光芯片及器件。同時(shí),，中科光芯與中科院物構(gòu)所,、中科院半導(dǎo)體所、清華大學(xué)等科研單位及高校開展產(chǎn)學(xué)研合作,，承接了眾多前沿科研項(xiàng)目,。據(jù)DeepTech介紹，未來(lái)3年,，硅光芯片將在量化交易,、自動(dòng)駕駛、大數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域迎來(lái)商業(yè)化落地,。未來(lái)10年,，硅光芯片與電子芯片將互補(bǔ)共存，深化光電融合的發(fā)展模式,。人腦是自然界中最完美的信息處理系統(tǒng),，類腦計(jì)算借鑒人腦處理信息的方式，以更少的器件,、更低的能耗與更高的能效比顛覆傳統(tǒng)計(jì)算范式,。類腦芯片是類腦計(jì)算落地應(yīng)用的硬件載體，具備“事件驅(qū)動(dòng)”與“存算一體”等特性,。未來(lái),，人工智能的發(fā)展必將從狹隘的弱人工智能走向更具魯棒性（穩(wěn)定性）與通用性的通用人工智能。腦科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的深度融合,，將為通用人工智能的實(shí)現(xiàn)提供必要的條件,。根據(jù)法國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)調(diào)研公司Yole Développement預(yù)測(cè)，2035年類腦計(jì)算市場(chǎng)將占人工智能市場(chǎng)總收入的15%-20%,，市場(chǎng)規(guī)模約200億美元,。隨著云計(jì)算的普及，數(shù)據(jù)中心在快速擴(kuò)容的同時(shí)也面臨著來(lái)自性能,、規(guī)模,、能耗與安全的問題。一方面,，數(shù)據(jù)中心的計(jì)算資源被復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施操作所占據(jù),。數(shù)據(jù)顯示,，處理100G帶寬的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，將耗費(fèi)CPU約70%的算力,；另一方面,，服務(wù)器集群的規(guī)模越來(lái)越大，如何高效地統(tǒng)籌各服務(wù)器間的計(jì)算和存儲(chǔ)資源,，是數(shù)據(jù)中心想要實(shí)現(xiàn)降本增效必須克服的難題,。針對(duì)上述問題，從智能網(wǎng)卡演變而來(lái)的DPU成為了共識(shí)的解決方案,。DPU集合了高性能的網(wǎng)絡(luò)接口與靈活可編程的多核CPU,，能夠?qū)崿F(xiàn)算力卸載（解放CPU）、降低網(wǎng)絡(luò)擁塞,、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和安全加速等多種功能,，為數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)與基礎(chǔ)設(shè)施操作的分離提供了強(qiáng)有力的支持。未來(lái),，DPU,、CPU、GPU將成為大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)的三駕馬車,。其中DPU作為整個(gè)數(shù)據(jù)中心的大腦,，將可通過數(shù)據(jù)流鏈接并管理著整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)。5G與IoT浪潮之下,，智能終端數(shù)量及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的增長(zhǎng),，集中式的云計(jì)算難以滿足帶寬、時(shí)延與成本的需求,，算力架構(gòu)開始再次向分布式遷移,。分布式云搭建在數(shù)據(jù)中心與終端設(shè)備之間的邊緣基礎(chǔ)設(shè)施上，是云計(jì)算能力向邊緣節(jié)點(diǎn)下沉的表現(xiàn),。分布式云靠近數(shù)據(jù)源頭,，廣泛分布在不同地理位置，覆蓋各種數(shù)據(jù)熱點(diǎn)區(qū)域和客戶場(chǎng)景,，就近提供計(jì)算,、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ),、安全等云能力,。基于以上物理層面的優(yōu)勢(shì),，分布式云是一種滿足廣連接,、大帶寬、低延時(shí)和碎片化需求的精細(xì)化云服務(wù),。未來(lái),，分布式云將服務(wù)于自動(dòng)駕駛、工業(yè)制造,、智慧城市等對(duì)時(shí)延和連接有苛刻要求的應(yīng)用領(lǐng)域,，釋放更多邊緣智能的價(jià)值。在數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長(zhǎng)與算力單點(diǎn)性能極限之間的矛盾日益突出的背景下,，以網(wǎng)絡(luò)連接泛在算力,，構(gòu)建云邊端一體的立體算力網(wǎng)絡(luò)迫在眉睫。在這一領(lǐng)域,，聯(lián)想集團(tuán)打造以“端-邊-云-網(wǎng)-智”為代表的“新IT”戰(zhàn)略,，在大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的運(yùn)用下,，賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì),，促進(jìn)供應(yīng)鏈的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。聯(lián)想集團(tuán)通過“內(nèi)生外化”的方式,，即把公司內(nèi)部作為試驗(yàn)場(chǎng),，把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)品化，再形成解決方法和服務(wù),，對(duì)外賦能更多企業(yè)向數(shù)字化以及智能化轉(zhuǎn)型升級(jí),，發(fā)揮頭雁作用，以推動(dòng)“中國(guó)制造”走向“中國(guó)智造”,，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力,。截至目前，聯(lián)想集團(tuán)已經(jīng)在智慧城市,、智慧零售,、智能制造、智能辦公等領(lǐng)域打造出了一系列標(biāo)志性案例,。下一個(gè)10年,，算力將如同水電煤等基礎(chǔ)資源一般，滲透進(jìn)人類生產(chǎn)生活的點(diǎn)滴,，成為智能社會(huì)運(yùn)行的核心要素,。泛在的算力為各行各業(yè)帶來(lái)的效率提升能夠釋放出新的生產(chǎn)力，從而推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,。科學(xué)的突破不僅僅需要敏銳的觀察力,、豐富的想象力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砟芰?，更需要?qiáng)大的計(jì)算能力,。從手寫演算到圖靈機(jī)的運(yùn)算，再到基于大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí),、以及未來(lái)的量子計(jì)算,，人類每一次計(jì)算能力的革新都助推著科技的發(fā)展,。邁入算力時(shí)代，以量子計(jì)算,、光計(jì)算為代表的先進(jìn)計(jì)算技術(shù)將為人工智能等工具搭載全新的引擎,，加速人類科學(xué)復(fù)興。> DeepTech：2022先進(jìn)計(jì)算七大趨勢(shì)
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