2018年核心信息技术展望

樊凯

信息技术是全球研发投入最为集中、创新最为活跃、应用最为广泛、辐射带动最为巨大的技术创新领域，是推动经济发展的重要引擎、推动产业进化的根本动力。核心技术既是国之重器，也是发展的关键，发展核心技术是掌握自主发展命运、获取全球分工的合理利润、建设网络强国的必经之路，也是推进制造转型升级、保障制造业安全、构筑制造大国强国的重要战略。

我国“互联网+”产业核心信息

技术发展特点

随着全球经济不断呈现出一体化发展的趋势，信息产业的分工也在逐步细化，核心技术成为国家经济发展的重要基础，发达国家不断巩固核心技术优势，例如美国实施了“工业互联网战略”、德国实施了“工业4.0战略”、日本实施了“新增长战略”，强化国家制造业变革的战略体系;而发展中国家则寻求自身核心技术能力的提升，例如我国实施了“中国制造2025”、印度实施了“印度制造战略”。

我国核心技术发展起步较迟，基础较为薄弱，目前的发展主要基于全球积累、转型机遇和研究实践三个方面。

全球积累方面，过去几十年间，我国从全球分工体系中获得了技术的积累，我国在整机信息产品链条中由简单加工逐步走向系统集成、品牌生产、自主设计，技术能力不断向显示、计算等核心部件延伸。目前我国通信、计算机设备的产能居于全球首位，CPU高端芯片架构设计能力、移动SoC芯片的设计与制造能力均得到显著提升，TFT-LCD制造工艺有了大幅度进步。

转型机遇方面，伴随PC互联网、移动互联网的快速发展，我国企业抓住了这两次难得的产业转型机遇，大力發展自主通信标准与商用网络，在互联网架构、移动通信技术、高性能计算、大数据处理等细分领域形成了一系列创新技术，其中，固定与移动国产通信设备、十亿亿次超级计算机已达到国际领先水平，TD-SCDMA、TD-LTE已成为第3代和第4代移动通信国际标准之一。

研究实践方面，我国在核心学科与专有领域中坚持开展自主研究及应用实践。近年来，我国在多个基础学科保持了较为集中的科技研发投入，例如微电子、光电子、人工智能等，在航天、军工、电力、交通、通信等领域形成了大量的自主标准与应用成果，在部分关键细分领域上取得了一定突破，例如北斗导航、核心芯片、空天地一体化通信等，逐步建立了集成电路、新型显示等基础材料的供给能力，并逐步开展了量子通信、碳纳米材料等前沿技术的研究。

近年来，我国高技术产业呈现稳步增长的趋势。2016年我国高技术产业主营业务收入达到15.38万亿元，近三年增长率保持在9.9%左右，2016年我国高技术产业企业数量达到20798家，近三年的年复合增长率达到4.6%。预计在大数据、云计算、人工智能、5G通信等技术的不断推动下，高技术产业将呈现蓬勃发展的趋势。

但是由于核心信息技术具有一定的历史延续性与体系化创新的特点，部分发达国家已经形成了多个领域的信息技术优势，并且通过不断优化升级，依据有利形势，持续巩固领先地位，而我国的核心信息技术依然处于受制于人的局面。目前我国CPU制造和高性能制造工艺尚处于起步阶段，而面向个人计算机和服务器的国产CPU产品依然依赖于国外企业，核心信息技术生态环境依然脆弱且成熟缓慢。此外，在高性能存储系统、高速AD/DA转换芯片、中高端FPGA芯片、DSP芯片、光电子器件的制造能力与水平上，我国依然整体落后于国际先进水平。

“互联网+”新业态通过“互联网+”将信息技术成果全面、深度融合于经济社会各领域之中，促进不同产业间的组合、企业内部价值链和外部产业链环节的分化融合、行业跨界整合，形成新型的企业、商业甚至产业的组织形态。互联网正在重新塑造传统产业，推动信息技术和传统产业深度融合，传统产业不断变革发展模式，催生出众多新兴业态。

在“互联网+”的推动下，传统产业正在被重新塑造、转换升级。推动信息技术特别是核心信息技术与传统产业深度融合，形成以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新模式，以“互联网+”为核心的新业态蓬勃发展，成为引领经济增长的重要力量，“互联网+”模式成为当下行业竞争、企业竞争以及国家竞争的新常态。

核心信息技术创新发展的应用引擎正在扩大，生产市场和消费市场同时由信息化后期向智能化前期过渡，既有信息技术与传统行业正在加速融合，不断创新生产方式。

2018年核心技术发展情况预测

芯片技术

随着中国从“制造大国”向“制造强国”的不断迈进，芯片的国产化也成为其中至关重要的一步。半导体芯片产业一直以来被认为是电子信息行业的高端环节，中国作为全球最大的消费电子制造工厂，芯片产业在设计、制造、封装测试等领域正在逐步成长，虽然芯片国产化率不足10%，技术水平与国际仍存在一定差距，但已经培育出华为、展讯、海思、七星华创、北方微电子、中国电科等产业链上下游的优秀企业。

从市场角度来看，SoC（系统级芯片）设计已经不再由高通等传统芯片制造商独占，三星与苹果等智能手机制造商正在逐步进入SoC市场。同时，随着制造商们尝试将更为复杂、更为智能的处理单元加入芯片中，整个移动芯片市场竞争也将呈现更加激烈的情形，制造商们将不再简单地采用更快、更多的处理核心，聚焦人工智能能力在芯片中的应用将成为新的竞争方式，预计到2020年，至少有1/3的智能手机将配置带有原生AI能力的SoC。

人工智能

人工智能代表了信息技术的未来。目前的人工智能更多的是完成单一任务的狭义的人工智能，例如语音识别、人脸识别、指纹识别等。

2017年7月，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，党的十九大报告明确要“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。同时，随着百度、腾讯、Face++旷视、讯飞等应用算法平台的纷纷涌现，不断推动“AI+”应用深度部署。新型计算芯片逐渐成为行业热点，基于语音识别、计算机视觉的应用型芯片不断落地，为智能家居、无人驾驶领域提供充足计算能力。

人工智能正在不断增强学习推理能力，面向消费者的人工智能如图像识别目前已经积累了大量数据，而面向企业的人工智能在特定任务方面尚处于数据积累阶段。同时，多模态学习将会变得越来越普遍，例如人工智能剪辑电影，需要根据图像、音乐、语言来理解视频的涵义，并具备解释结果的能力。未来几年间，人工智能将从云向边缘端扩展，将人工智能与物联网密切结合起来，这些场景对于实时信息处理具有极大的需求，而实现边缘智能，则需要低功耗的智能设备作为支持。开源化浪潮将成为中国人工智能操作系统主战场，随着开源框架的生态体系逐渐完善，未来将只存在一至两种主导框架，最终形成通用的AI操作系统平台。

量子计算

2017年底，IBM宣布成功研制一款50量子位处理器原型，并与三星、摩根大通等公司建立量子计算合作，有望在2021年前推出首个在金融领域的量子计算应用。而量子计算的另一领先者—谷歌正在开发有49个量子位的机器，英特尔和微软也在这个领域持续加大投入。中国科学技术大学的潘建伟与陆朝阳课题组也在向相关目标努力，他们于2017年成功研制出世界首台超越早期传统计算机的量子计算机。

2018年，量子计算能力将展开白热化竞争，其中一个重要悬念就是谁能率先突破50量子位的“量子霸权”标志。“量子霸权”是指量子计算机的计算能力超过传统计算机，实现相对于传统计算机的“霸权”，有观点认为50量子位的量子计算机就能实现“量子霸权”。建造量子计算机现在已经成为一个世界范围内的竞赛，有多位科学家对于在2018年实现“量子霸权”持乐观态度。

5G通信技术

5G技术尚处于科技诞生触发期，目前，我国正逐步落实5G技术研发、频谱分配等各项前期工作，工信部已正式发文明确了第五代国际移动通信系统（IMT-2020）的初始频段，拟在3300-3600MHz和4800-5000MHz两个频段上部署5G，这使得我国成为国际上第一个发布5G系统在中频段内频率使用规划的国家。2018年是中国5G标准确定和商用产品研发的关键一年，中国将依托第三阶段5G技术研发试验，注重“标准、研发与试验”三项工作同步开展。对于电信运营商来说，5G是网络重构的最佳机遇和抓手，未来5G核心网络的架构也将发生重大改变。

国际标准机构第三代合作伙伴计划（3GPP）将于2018年6月份完成制定5G国际标准的第一版本。华为已经在技术触发期就进入了5G領域的布局，成为该技术的领导者和推动者，华为已经与全球30多家领先运营商开展创新合作，同时也联合垂直行业伙伴，在技术研发验证、网络架构、产业合作等方面积极试验。目前除了中国制造商，国际制造商例如爱立信、诺基亚贝尔等均在积极地参与5G的研发和试验。预计到2020年，3%的基于网络的移动通信服务提供商（CSP）将推出5G商业化网络，从2018到2022年，国际上将主要利用5G来支持物联网通信、高清视频和固定无线接入。

云计算

云计算可以说是人工智能、增强商业智能、数据采集、处理分析、数据计算等的基础所在。在云计算技术上，PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）和IaaS（技术设施即服务）目前国内尚处于技术发展阶段，在技术应用与服务成熟度等方面较国际先进水平尚有距离，阿里云、腾讯云、华为云、九州云、海云捷讯等国内企业正在紧跟人工智能等新兴技术浪潮，加快推出新服务，如面向人工智能企业的底层云计算服务和直接面向应用的人工智能API服务。

2018年，在应用需求的推动下，云计算、大数据、物联网等新技术的融合发展趋势将更加明显，其中云计算也将继续演化，云计算成为企业IT的核心资源，云原生应用、人工智能和物联网将成为用户业务的主要驱动力。预计混合云（Hybrid cloud）将在近期逐渐占据主导地位，Docker等技术将进入规模化部署期，跨平台管理、云安全、云迁移、Hadoop、OpenStack、软件定义存储、SaaS-ERP、社交化SaaS服务等领域技术也将迎来应用化突破。

核心技术将成“互联网+”产业

发展引擎

随着ICT的发展，信息技术开启了多领域的集成创新，信息产品与服务逐步开始具备万物互联、泛在感知的智慧能力。信息产业加快多种接入技术的融合，赋予智能产品万物感知的数据获取能力。

产业互联网方面，供应链平台将会成为发展之重，供应链涉及物流、现金流等各种维持企业运营的重要因素，企业及行业转型的根本是供应链的互联网化，即供应链的优化与升级，专门设计和研究供应链的商家将成为构成传统企业新商业模式主架构部分的服务者。而在人工智能方面，人工智能技术将在多领域开展应用，如制造业领域，利用视频分析进行产品缺陷检测与质量控制;医疗领域，利用人工智能学习医学指南及临床数据，为人类医生提供实时的诊疗建议;法律领域，利用人工智能引用相关法律文献、寻找相似案例，为人类律师呈现最有价值的法律信息。

未来，我国将促使技术创新链与产业链共同作用，创建前所未有的产业生态系统或产业集群。在核心技术体系化创新中，将逐步补齐产业发展不可或缺的基础软硬件技术，建立具有我国特色的个性化应用产品和生态体系;借助人工智能、量子计算、石墨烯等机遇类技术的发展，实现我国核心技术从追赶到超越的转变;工业领域信息技术供给体系将逐步建立，整机产品的产业化将带动芯片、通信器件、传感器件等关键技术发展。

信息技术特别是核心技术对于产业具有巨大的推动作用，随着核心技术的快速发展，机器人、智能网联汽车、产业互联网、3D打印等产业将迎来突破，核心技术将成为“互联网+”产业发展的重要引擎。