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2022年科技产业趋势展望

2022-01-10 Brian Dipert 阅读:
新的年度一开始,我将再次着手展开更具挑战性的专题:预测将会成为未来一年的热门技术话题...

在不久前尝试总结过去一年来我认为值得回顾的关键技术主题(参见“2021科技大事回顾:奇特的一年”)后,在新的年度一开始,我将再次着手展开更具挑战性的专题:预测我认为将会成为未来一年的热门技术话题。PZ5ednc

在此过程中,我尽量避免在2021年的回顾和2022年的展望报导中重复相同的主题,除非我真的觉得它显然会成为来年重复出现的热门话题——那就是这一场疫情……PZ5ednc

COVID-19疫情仍是未知数?

2019年年底,中国首次报告出现一种前所未知的肺炎病毒,随后袭卷全球,让整个世界开始发生迅速且巨大的变化,不但至今尚未恢复到疫情前的情况,而且可能永远无法回归过去的生活。由于各国政府采取隔离或封锁措施、个人和家庭遭遇裁员和收入锐减、严重的(且通常是长期)病症和致死等各方面的影响,整个产业变得起起落落。在经过大约两年来的‘Zoom’或其他在线教学,更从根本上影响了这一整个世代的孩子、他们的老师以及父母。PZ5ednc

更可悲的事实是这一场疫情至今还看不到终点。提前写下快速发展中的议题有一个缺点就在于,当这篇报导最终付梓时,情况不知已经发展成什么样子了。新冠肺炎(COVID-19)疫情就是一个绝佳的例子。就在我开始提笔写这篇文章的同一天,南非开始传出关于SARS-CoV-2新变种(随后命名Omicron)的消息。根据分析显示,这是Delta及其先前版本的明显变异。但是,这意味着什么呢?它明显更具有传播力吗?对于尚未接种疫苗者、已接种者和/或已感染COVID-19确诊者是否更具传染力?它对于受感染者的影响是否比之前的变种更明显?如果情况属实,那么其结果随年龄、性别、文化和其他变量又有何而不同?PZ5ednc

当你读到这篇报导之际,情况或许明朗许多,应该比我在写作时对于Omicron有更多的了解了,但最终的结论可能仍在进行中。然而,至少有一件事已经是可能的……无论大家是否选择听信,流行病学家从一开始就已经告诉我们了。无论是自然的(经由感染)还是透过疫苗接种,在全世界有足够高比例(不仅是某个特定国家或该国内的某个地区)的人口产生“群体”抗体和免疫力之前,这种病毒都将继续变异和繁殖。正如美国名演员Jeff Goldblum在电影《侏罗纪公园》(Jurassic Park)中饰演的数学家伊恩·马康姆博士(Dr. Ian Malcom)所说的:“生命会自己寻找出路”(Life finds a way)。PZ5ednc

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COVID-19疫情持续延烧,至今还看不到终点。PZ5ednc

深度学习的“寒武纪时代”

记得我在1997年初加入EDN开始全职工作时,最初负责的社论‘beat’专栏涵盖可编程逻辑组件和工具组。在几个月内,我为其增加了挥发性和非挥发性半导体内存。很快地,我还学会了多媒体技术和产品,尤其是绘图芯片和电路板。正如当时的一位分析师同事Peter Glaskowsky所指出的,那时约有40家公司从事绘图处理器业务,更不用说还有多家基于这些处理器的扩充卡(add-in card)供货商了。但很快地,由于整并、收购、破产等原因,这原本一长串的相关业者名单也大幅缩减了。PZ5ednc

当我看着今天参与业者众多的深度学习(deep learning)芯片和软件市场,包括训练和推论,我不禁因为那种似曾相识的感觉而震撼,尽管我也知道这么比较是有点不公平的。毕竟,在1990年代晚期,当时的绘图处理器基本上仅用于绘图处理。除了一些GPU加速的Adob​​e插件以及利基的科学和超级计算机应用之外,NVIDIA和其他公司当时对通用绘图处理单元(GPGPU)的设想主要是理论性的。相反地,也很讽刺的是,GPU如今成为人工智能(AI)处理领域的主导,再加上各种更专注于应用的协同处理器。因此,我真的期待深度学习市场会有更长久的进化以及多样性。同样地,我也预测这个领域最终会发生灭绝般的“板块移动”……或许就从2022年开始?PZ5ednc

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架构的重要性延续

呼应我所写的2021年回顾内容,随着能够经济高效地挤进一块芯片上的晶体管数量日益减少,用这些晶体管能够建构出什么成果变得越来越重要。上次提到AMD最新Zen微架构的进展对于该公司近年来的复兴以及英特尔(Intel)的响应至关重要。但卓越的架构好处并不仅限于PC类产品。PZ5ednc

例如,架构选择以及软件利用这些选择优势的程度,对于前面提到的各种深度学习处理器供货商日后成败至关重要。谁会是最终的开发平台(TensorFlow、PyTorch等)赢家呢?你要不要赌赌看,并且制作仅支持(或至少优化)该平台的架构?或者,您打算下注于一种更通用的方法,尽管它在性能、成本、功耗和其他指标来看可能不是最佳的?PZ5ednc

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开源处理器拨云见日

正如维基百科(Wikipedia)中介绍的,开放来源(open-source)的硬件,特别是围绕这些指令集架构(ISA)建构的开放来源微处理器指令集和架构,已经存在几十年了。但对于某些读者来说,这可能是一个鲜为人知的事实,例如,版本2 (v2)公共域指令集和Arm ISA的更早版本早已存在了。Sun (OpenSPARC)和IBM (OpenPOWER)也加入了开放源码的芯片运动。PZ5ednc

至少在概念上,更多的读者可能熟悉迅速发展起来的RISC-V运动。RISC是指精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer)方法论,其早期支持者包括加州大学柏克莱分校(UC Berkeley)教授兼RISC架构先驱David Patterson,以及史丹佛大学教授兼MIPS架构首席设计师John Henness。David Patterson和John Henness两人还合着了《计算机架构:量化研究方法》(Computer Architecture: A Quantitative Approach)一书,并为其开创性参考手册开发了DLX指令集,构成了几十年前OpenRISC程序的基础。PZ5ednc

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从2010年开始,Patterson和他的学生定期进行为期三个月(夏季)的RISC研究计划。RISC-V,顾名思义,就是这项计划系列的第五代。那么,为什么这一代ISA在科技产业如此强烈造成轰动呢?不出所料,部份原因在于RISC-V架构固有的稳健性及其可扩展性。我想还有部份原因在于开源开发工具组和支持该架构的其他软件基础设施臻于成熟。此外,部份原因则是对于传统产业处理器开发方法日益感到沮丧的反应:PZ5ednc

封闭式指令集仅限于少数几家供货商(如x86)以完整制造的芯片形式提供;PZ5ednc

或者您可以基于封闭指令集设计自家芯片,但前提是必须先向ISA开发商(Arm、MIPS等)支付高额授权费和专利费。PZ5ednc

最后,我在之前的2021技术回顾一文中也曾经提过部份原因:指令集硬件仿真(emulation)以及更广泛的操作系统(OS)和应用虚拟化变得十分强大,再加上执行这种硬件仿真和虚拟化的CPU变得如此高效,以至于预编译-软件的可移植性如今已是更有意义的现实了。关于RISC-V发展动能的最新例子是Imagination Technologies于去年12月初宣布的RISC-V IP计划(帮您快速复习一下:Imagination曾经在2001年收购了MIPS,然后在2017年将其出售)。此外,还有苹果(Apple)去年9月初发布了RISC-V程序设计师的招聘启事。PZ5ednc

远程工作(和“大离职”)成为常态

行文至此,正如我在最近几篇文章中也提到过的,再过几周,我“在家工作”(work-from-home;WFH)的时间就占人生的四分之一世纪了。由于疫情的需要,许多读者最近也都接触到了这个WFH的概念。无疑地,像我一样,你也经历过在家工作带来的挑战,例如工作和个人生活之间变得模糊,但它也存在一些好处:不再需要冗长且令人放空的往返通勤,以及在日常工作生活中增添了弹性等等。PZ5ednc

但我怀疑,至少在某种程度上,我们将永远无法完全回到“以前的样子”。事实上,我敢打赌,在家工作或“混合”的就业生活方式,正是所谓“大离职”(Great Resignation)潮兴起背后的关键因素之一。人们不想再回到“以前的样子”;他们愿意(如有必要)为此减薪或甚至缩减福利等,以维持他们过去两年来所体验的生活与弹性。随着雇主被迫必须变得更加灵活以确保留住员工,员工也会渐渐地发现可能根本不需要调整薪酬方案。PZ5ednc

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由于疫情而展开在家工作以及“混合”就业的生活方式,成为“大离职”潮兴起的关键因素之一。PZ5ednc

元宇宙开始扰动

早在2018年底和2019年初,我写了一个关于虚拟现实(VR)和扩增实境(AR)的系列文章。为了准备新的报导内容,刚刚重温了这两部份的文章后,很开心在三年后的今天,当时所写的内容看起来仍然很准确(至少对我而言)。我仍然相信这两种技术将在未来共存,但AR可能会获得更广泛的采用:VR,顾名思义,它让使用者能以虚拟替代方式取代现实,而AR则是对于现实的补充。对此,我总会想到智慧眼镜整合显示器的例子,它可以让你参加酒会时眼前闪烁起正在和你聊天的人叫什么名字,因为你可能“熊熊”记不起来了。PZ5ednc

但是,VR和AR (其中一项或二者)何时才能从早期导入过渡到主流应用?或许当我们在回顾2022年时,才会感受到它真正开始跨越鸿沟的一年。一方面,不要低估了Facebook日前更名为Meta的重要性。当然,有些潜在的动机可能在于试图摆脱旧名称的负面形象,就像烟草制造商Philip Morris USA集团重新贴上Altria Group的标签,或是军事安全顾问公司Blackwater先后更名为Xe Services和Academi。但自从Facebook于2014年3月宣布收购Oculus以来,很明显地,“元宇宙”(metaverse)——或者你喜欢说“网络空间”(cyberspace),成为该公司渴望培养长期在线社群的关键。PZ5ednc

“元宇宙”一词最初源自美国科幻作家史蒂芬森(Neal Stephenson)在1992年开创性的科幻经典小说《雪崩》(Snow Cras);而“网络空间”则是美籍加拿大裔作家吉布森(William Gibson)在1982年的短篇小说《燃烧的铬》(Burning Chrome)和1984年的后续小说《神经漫游者》(Neuromance)中首次提出。PZ5ednc

说到庞大的在线社群,同样令我感到好奇的还有Apple在2022年将会针对这个领域公开发表些什么呢?该公司据传多年来一直在内部开发AR头载式耳机,最新的小道消息还说今年将是第一代产品迎来曙光一年。长期观察Apple的分析师郭明池最近提供的见解也让我很感兴趣——Apple打算在十年内用AR装置完全取代智能型手机。读者们对此有何看法呢?PZ5ednc

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“元宇宙”(metaverse)的概念是让用者配戴VR/AR装置,进入沉浸式3D虚拟世界,并与真实世界无缝串连。PZ5ednc

自动驾驶缓步进展

2021年可说是充斥着全自驾车测试以及过早宣布“即将推出”自动驾驶的一年;2022年很可能也会是同样的情况。一方面,先进驾驶辅助系统(ADAS)将会发展地越来越强大,而且这种部份自动驾驶功能将在未来一年继续呈上升趋势。同样地,虽然各地仍在推动完全自动驾驶,但我认为,短程自动驾驶以及其他限制环境的自动驾驶试验将在来年开始取得实质的成果。例如,想想城市中的公共运输换乘,或者食物和其他包裹的递送服务,无论是在地面上还是透过无人机在空中进行。PZ5ednc

不同类型的操作限制定义了一些同样被看好的场景,例如货运车队。虽然当今供应链紧张究竟是因为人类驾驶太少还是只因为未能得到足够的补偿和福利,目前仍存在争议,但渴望买到年节礼物或其他物资的每个人都感受到了它的影响。此外,昏昏欲睡、心烦意乱或酒醉等人类驾驶无法处于最佳驾驶状态的固有缺点,一直是长期存在的问题。虽然至少在未来一段时间内,往返于码头、机场、仓库等“最后一哩”的半挂式接驳车,可能仍然是非自动驾驶营运的领域,而对于自动驾驶车来说,长程的高速公路才是相对简单的场景。先进的全自动半挂车试验已在进行中,预计很快地将会开始大规模推出,我推测就算不是在2022年内,也会在这一年后不久。PZ5ednc

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2022年将会看到更多的自动驾驶车测试,为缓慢进展中的全自动驾驶铺路。PZ5ednc

电池的密度更高、应用更多样也更便宜

听到“行动电子装置”一词,您首先想到的可能是笔记本电脑、智能型手机和平板计算机。进一步延伸你的脑力激荡到包括“任何不能完全由交流电源(AC)线供电的电子产品——即部份或随时需要使用电池供电的电子产品”,那么这份产品列表将会明显地延长许多。以下是我脑海中迅速浮现的一些候选装置(并未特别排序):PZ5ednc

  • 各种大/小型和不同款式的混合动力车与电动车(EV)
  • 无人机和电动飞机
  • 电池供电的火车
  • 电动自行车和电动滑板车
  • 蓝牙和其他无线耳机
  • AR和VR头戴式显示器、智能眼镜和其他头戴式耳机装置
  • 智能手表和其他穿戴式装置
  • 照相机和摄影机
  • 位置灵活的安全监控摄影机
  • 手电筒、相机闪光灯和其他可携式光源
  • 蜂巢式“热点”

目前有一些装备至少可以由传统的镍镉电池、碱性电池或锂电池供电,但是,一旦这些电池的储存电量耗尽,就必须丢弃和更换——这毕竟是一种花钱又不环保的举动。也就是说,充电电池的成本相对较高,更不用说特定尺寸电池结构的容量低、输出电流低且循环次数较少,加上它最后也必须被丢弃。PZ5ednc

值得庆幸的是,由于技术创新加上供需增加的神奇资本主义组合,正迅速地解决电池长久以来挥之不去的缺点。具体来看,为了满足庞大的电动车需求(预计未来的需求会更大)而建造的大型制造厂,也为其他应用提供了直通优势。例如,我以20.99美元的价格购买了24块装Amazon Basics AA镍氢充电电池,声称容量为2,000mAh,可支持多达1,000次充电周期(以及预充电启动)。我还买了几个13.58美元的八槽充电器,我希望再也不必购买一次性使用的AA电池了。PZ5ednc

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最后,我还注意到另一个对环境同样有益的重要充电电池应用,我在之前的文章中也提到过。再生能源——太阳、风、潮汐和地热等,希望至少在某种程度上仍然能使我们免于碳能源造成的灾难(或称为气候变迁)。然而,它们本质上无法持续存在:太阳并非随时发光发热,风也不会随时都在吹。将产生的多余再生能源储存于在电池组中介设备,例如特斯拉(Tesla)的Megapacks巨型电池储能系统,以便在再生能源输出低时放电,将有助于缓冲这种周期性行为。同时,当传统的碳基能源故障或失效时,电池组就能派上用场。PZ5ednc

太空旅行不再遥远

过去一年来,我想你已经听说“一般人”和航天员进行了多次载人飞行到太空(一般情况下是边缘)旅行了:PZ5ednc

去年7月11日,维珍银河公司(Virgin Galactic)进行首次宇宙飞船2号(SpaceShipTwo)的太空旅行;PZ5ednc

去年7月20日和10月13日,Blue Origin公司的New Shepard火箭升空,亚马逊创办人贝佐斯(Jeff Bezos)参与首趟载人任务;PZ5ednc

从9月16日开始,完全由平民执行的载人飞行任务SpaceX的Inspiration4首次展开飞行。PZ5ednc

尽管只有几次的记录,但明显较往年的“零”更令人鼓舞。所有这些行动都成功(或多或少)了,这预示着2022年及其后会有更多的这一类事件发生。顺道一提,请容我对这种情况做一些评论:虽然我们可能很容易将将这些单纯视为超级富豪的“日常”(我一开始也是这么想的),但后来由于拜读了加拿大籍演员William Shatner­­——即《星际争霸战》(Star Trek)系列电影中的柯克船长(Captain Kirk)的见解,以及在明显改变他的生活之New Shepard太空旅行前后,我受到了很大的鼓舞:PZ5ednc

“此时的想法并不只是飞行,『没错,看看我。我正在太空中,』”这位传奇演员说,“这是让产业发展到太空的想法进展了一小步,让所有产生污染的产业……都远离地球。”他说,可以在“距离地球250到280英哩之外投入营运,然后将能量发送到这里,让他们加以撷取并利用,让它在那里发展起来。』这一切所需要的是…像Jeff Bezos这样的富豪[大声疾呼],『让我们前进太空吧!』”PZ5ednc

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太空旅行不再是遥不可及的梦想。PZ5ednc

最后,在针对来年的技术大事预测结束之前,请您也思考一下我是否过度强调、低估或是完全忽略了什么呢?欢迎您留言评论让我知道!PZ5ednc

(参考原文:2022 tech themes: A look ahead,编译:Susan Hong)PZ5ednc

责编:Demi
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Brian Dipert
EDN资深博客作者。Brian Dipert是前EDN杂志的高级技术编辑。 他是BDTi的高级分析师,嵌入式视觉联盟的主编,以及AnandTech、EDN杂志和《低功耗设计》的特约编辑。 他也是Sierra Media的创始人。
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