中国工程院院士邬贺铨表示:“2023年我国经济发展仍然充满不确定性,中国经济发展进入动能转换期,需发挥TFP中数据作为新生产要素的作用,以数字化转型为ICT产业发展开拓广阔空间。”
已经过去的2022年极不平凡,全球经历了新冠变种蔓延、俄乌冲突加剧、欧美通胀高企以及逆全球化等超预期因素冲击,经受了风高浪急的不确定性风险考验。然而,我国电子信息产业顶住了美国不断升级的技术断供和市场封堵打压,在国内宏观经济大盘低走的情况下,依然保持了较好的增长势头。
国家统计局数据显示:2022年1—9月全国计算机、通信和其他电子设备制造业占制造业出口货值比重为43.33%。尽管如此,邬贺铨表示:“极不平凡的2022年,ICT产业可谓‘负重前行’。”
展望2023年,在充满不确定性的发展环境与互联网进入下半场的时代背景下,邬贺铨提出了十大期待。
期待一:5G向5G-Advanced演进
邬贺铨表示,移动通信经过1G、2G、3G、4G时代,现在已经进入了5G时代。可以看到,从应用、性能和技术层面,5G相比前几代在技术上有了很大的发展,应用场景有了很大的扩展,性能有了很大的提升,开创了移动通信新的时代。
5G-Advanced作为5G后续阶段的增强演进,致力于提升个人实时交互体验,增强蜂窝物联网能力,不断探索上行超宽带、实时宽带交互和感知定位等新场景,基站的“降碳”也将取得进展。其研究方向将主要聚焦于:网络智能化、行业网融合、家庭网融合、天地网融合、AR/VR融合、用户面增强、确定性通信能力增强、网络切片能力增强、通感一体增强、组播广播增强。
期待二:5G推动星地融合
当下,移动通信难以做到对边疆、海洋及应急场景等的低成本广覆盖。不过,手机直连卫星(同步轨道、低轨、北斗)已经实现单向发送救援短报文。低轨卫星的出现为可使用小型终端直接接入提供了可能,但由于卫星过顶时间短,需要数百到上万颗卫星联合组网。
基于此,邬贺铨认为卫星移动通信系统的发展方向是与地面移动通信5G网络融合。不过,星地融合目前依然面临挑战,例如终端与卫星间信息传输时延大,由于卫星覆盖小区半径达上百千米,导致中心和边缘处的终端到卫星的传输时延相差很大;多普勒频移比地面大上百倍,影响帧同步和随机接入等流程;卫星因无法使用mMIMO,频谱效率仅为地面网的1/4。因此,邬贺铨建议星地网络应协同设计,进而推动卫星移动通信发展。
期待三:6G的研究从愿景开始
随着5G进入规模商用阶段,6G也步入概念形成和技术储备的关键时期。未来,6G将实现人、物理世界和数字世界的“智慧联接”,实现多空间深度融合。邬贺铨认为,发展6G没必要一味求“快”,它更大的意义在于覆盖5G力所不及的地方,将许多目前的“不可能”变为“可能”。
那么,哪些技术将有望成为6G研究的关键?对此,邬贺铨认为物理层技术增强(超大规模MIMO、全双工)、新物理维度(智能超表面、全息、轨道角动量)、新频谱技术(太赫兹、可见光)、融合技术(通感一体、通信+AI)、网络技术(内生智能网络、分布式自治网、确定性网络、算力感知网、星地一体网、网络内生安全)等将成为关键。
期待四:“5G+工业互联网”构建数实融合平台
对于中小企业使用公有云,邬贺铨认为可以通过5G在工业互联网构建企业上云平台。5G核心网的用户面,可以为一组用户组成一个5G局域网的用户群,可以实现第二层数据包的转发,缩短转发的距离。相对Wi-Fi而言,5G有更好的覆盖以及更好的业务隔离效果。
此外,企业级的UPF可以直接放置在网络的边缘,基于IPv6多归属特性,可以实现数据的本地分流,能保障敏感数据不出企业;同时可提升数据处理的效率,满足超低时延、超高带宽和安全性的需求。
期待五:IPv6+ 提升对数据的流感知与管控能力
“十四五”时期是加快数字化发展、建设网络强国和数字中国的重要战略机遇期,我国IPv6发展处于攻坚克难、跨越拐点的关键阶段。邬贺铨指出,我国与发达国家相比,IPv6起步还不算晚,而且我国因原来使用私有地址,故相较地址数更为看重IPv6的可编程空间。因此,我国率先在IETF标准化组织倡议并积极开发“IPv6+”新功能,目前在IETF关于“IPv6+”新功能的文稿中,由我国提交的占60%。由此可见,我国在“IPv6+”系统与产品开发创新的努力,为全球“IPv6+”标准发展作出了积极贡献。
IPv6海量地址预留了很大的编程空间,但地址的使用须提前规划。例如,有规则的地址分配可从地址直接区分用户所在区域和业务类型等。“IPv6+”开拓了互联网标准研究的新热点,我国有全球规模最大的互联网络,为“IPv6+”技术应用提供了丰富的场景,也有利于标准技术的试验验证,可以显著提升对数据的流感知与管控能力。
期待六:“云网融合+算网协同”打造互联网“新基建”
在《“十四五”数字经济发展规划》中,明确指出要推进云网协同和算网融合发展,加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系,加快实施“东数西算”工程,推进云网协同发展,提升数据中心的跨网络、跨地域数据交互能力,加强面向特定场景的边缘计算能力,强化算力统筹和智能调度。邬贺铨表示,从国家的要求以及业务和应用的发展来看,云网融合和算网融合是一种自然的选择。
一般而言,企业可以按路径远近、算力容量、使用成本及性能等选择云节点。企业通过通信网络向IDC发出计算请求,利用IDC提供的付费或免费的模型、算法、数据和算力,也包括企业自有模型、算法和数据,将计算结果通过网络返回企业。因此通过“云网融合+算网协同”打造的新型信息基础设施,既夯实了互联网行业发展的底座,也为ICT产业创新再出发提供了广阔空间。
期待七:抓住摩尔定律持续的机遇
当下,IC的工艺已发展到纳米级,3nm的5G手机芯片已商用,随着半导体制程工艺逐渐接近1nm并进一步推进,多项技术推动摩尔定律延续。据悉,目前单枚芯片中可有一千亿个晶体管,今后7~8年将增长10倍,Intel预计在2030年可实现单芯片汇集上万亿个晶体管。
因此邬贺铨认为,伴随芯片技术进步的是对开放统一、跨架构编程模型的需要。基于标准的统一软件堆栈,对源自不同厂商的CPU、GPU、XPU、FPGA、AI加速器等底层硬件能力做统一描述,并通过各种不同的高性能库去封装,允许使用业界标准的编程语言直接对这些硬件能力进行编程,统一代码维护,能显著提升开发效率。同时,得益于芯片技术的发展,5G的高带宽、低时延特点也将得以发挥。
期待八:AI自动生成内容将迎来爆发式增长
针对AI前景,邬贺铨以OpenAI公司为例加以阐述。AI研究公司OpenAI成立于2015年,股东包括马斯克、PayPal和微软等。OpenAI于2020年开发出了GPT-3语言模型(拥有1750亿个参数),2022年12月1日基于GPT-3的聊天机器人ChatGPT开放测试,因其高质量的回答内容迅速走红,上线5天使用者就超百万,对传统搜索引擎形成挑战。
AIGC(人工智能自动生产内容)作为基于大规模数据训练的模型,将颠覆现有内容生产模式,可以实现以十分之一的成本、百倍千倍的速度,生产出有独特价值和独立视角的内容。AIGC不仅用于内容生成,其新思路和途径也可用在工业领域。德勤发布的《Tech Trends 2023》报告预计,未来18~24个月将出现更具沉浸感的互联网、超级云以及更值得信赖的人工智能。
期待九:Web 3.0支持数字资产与实物资产关联
Web 1.0是PC互联网;而Web 2.0是移动互联网,用户可以在社交网络上进行分享和移动支付等,但用户自身价值难以体现,基本上由平台垄断。Web 3.0是价值互联网,它是以去平台中心化或者是用户中心化为目标,利用区块链、智能合约等,构建互联网新应用形态,通过确权使用户在网上创造的作品成为数字藏品(NFT——非同质化通证,即可信数字权益凭证),实现平台与用户利益分享。
邬贺铨指出,Web 3.0可以应用到博客、游戏、数字藏品等领域,实现数字资产与实物资产关联,催生数字藏品创作市场及相应的工作岗位。
期待十:元宇宙要尽快从炒作转到务实
元宇宙是指人类运用数字技术构建的,由现实世界映射或超越现实世界,可与现实世界交互的虚拟世界。狭义的元宇宙是一种基于AR/VR/MR等技术,整合了用户化身、内容生产、社交互动、在线游戏、虚拟货币支付的网络空间。元宇宙源于现有技术的集成,但目前尚未成熟,而且沉浸式的XR、全息影像和感官互联等需要很高的带宽,5G也难以支持。
邬贺铨指出,元宇宙前景还不清晰,目前主要是面向消费的应用(如沉浸式文旅、高体验游戏、感官互动等),未来还可进行产业应用(数字创意设计、开发平台、虚拟办公空间等)。元宇宙尽管蕴含着无限的想象空间,但其研发成本高、研发周期长,且难成大众刚需,短期内很难获得回报。元宇宙要尽快从炒作转向务实,虚拟世界是网络空间的一种生态,但不代表互联网的未来。