被「卡脖子」的尖端技术该如何前行?刘明张亚勤等院士大咖为你解惑 | CNCC2020

金磊 郑集杨 发自 CNCC现场

量子位 报道 | 公众号 QbitAI

距离世界顶尖,中国「芯」还差多远?又该如何发展?

数字化3.0的浪潮下,该如何突破三大定律的瓶颈?

……

这些大家所关心和讨论的问题,观点很多,看法不一(www.gxor.cn)。那么,为什么不来听听业界大佬的看法呢?

而今年的中国计算机大会 CNCC,讨论的焦点,正是 「软硬件的发展」

10月22日上午,由CCF主办的计算领域年度盛会 CNCC在京隆重开幕。今年是CNCC举办的第17个年头,大会的主题为《信息技术助力社会治理》。

大会开幕式由CCF秘书长杜子德主持;CCF理事长、中国科学院院士梅宏致辞并宣布大会开幕。

还汇聚了产、学界一众AI大牛,针对当下众多 尖端话题展开了讨论与交流。包括:

中国科学院院士、中科院微电子所研究员 刘明;清华大学讲席教授、IEEE Fellow、美国艺术和科学院院士 张亚勤;香港中文大学(深圳)校长讲座教授、IEEE Life Fellow 黄铠;华为计算产品线副总裁 姜涛,小米集团副总裁 崔宝秋等。

作为本次大会的 战略合作媒体,量子位这就带大家一起来倾听产学界大佬们的看法。

刘明:集成电路领域是庞大的系统工程

在CNCC上午场的会议上,刘明院士从集成电路的 发展和创新挑战和应对现状和思考三个维度出发,带大家了解了集成电路的过去与现在。

其中,在“现状与思考”中,刘明院士从 材料制造设备制造技术工具依赖性资本投入等几个方面介绍了我国集成电路领域的情况,及其较之于欧美的差距,最后还给出了自己的看法。

在材料上,目前半导体主要材料,从硅片到掩模板、光刻胶等领域基本由日本厂商占领,国产自给率不足,高端依赖进口;其他的,比如电子特气、抛光液都主要由美国厂商垄断,前者对外依赖度达80%,后者国产化率不足10%。

在制造设备上,中国集成电路各个环节的平均占有率14%,其中在光刻、刻蚀的核心设备都基本来源于欧美国家,国产率不足5%。

而在“制造技术”中,SMIC落后TSMC大概2-3代,且体量小,份额仅为TSMC的1/10。

另外,在“工具依赖性”方面,EDA工具是我国集成电路设计领域的最大短板之一,美国前三公司垄断全球64%以上的市场;此外,国内芯片技术企业对IP核储备欠缺。

最后在“资本投入”中,中国IC设备采购额大概占全球10%-12%,先进设备购买缺乏,并且投资转换率低(06年后大陆12寸晶圆代工只有 粤芯进入量产)。

对于目前面临的挑战以及如何发展,刘明院士给出了自己的看法:

新技术不断涌现是该领域的最大特点。材料、设备、工艺、软件等的整体提升才能使得行业能够整体提升,这是一个庞大的系统工程。

这个行业融合了多学科的交叉,需要综合的知识背景,交叉的技术技能以及融合创新的素质。

个人觉得,美国IC产业的强大,源自于其对STEAM基础学科的高度重视,所以大学教育应该以通识教育为主,培养学生独立思考的能力。

张亚勤:产业深度学习的黄金时代刚刚开始

张亚勤教授紧随在刘明院士之后,带来了 智能技术趋势的演讲。其从宏观看待了目前的 产业技术两块。

在产业上,张亚勤教授这么说道:

算法已经到了相对的平台期,但对产业来讲,深度学习的黄金时代可能刚刚开始,还有至少10年的时间可以深入到不同的行业中去。

……

AI变革会带来行业新机遇,IT行业首先受益;其次AI会融入各个行业,像20年前的互联一样;最后,还会创造新的行业。

在技术一块,张亚勤教授重点讲述了目前计算和通讯基本的三个定律(香农定律、冯诺依曼架构和摩尔定律)已经接近研究极限的问题。

在数字化3.0之下,该如何突破三大定律的瓶颈,张教授给出了自己的看法:

第一点需要对信息做一个重新的定义,包括香农和信道容量。

第二个是计算新的范式,量子计算,类脑计算,生物计算。

第三个是使用新的计算体系和通讯架构去突破体系架构的限制。

黄铠:5G的背后是软硬件的融合问题

在刘明院士和张亚勤教授分别从微观、宏观角度,对高科技问题做完解读后,香港中文大学 (深圳)黄铠教授,针对5G和其背后的问题,做了题为《5G云平台、智能物联网与边缘计算》的演讲。

黄铠教授提出了一个自身直观的感受,他认为:

这几年,大家「整合」的工作做得太少。

很多人在某个特定领域做得很深,但要如何跟别人的领域融合?

例如,5G的发展非常迅猛,但它并不只是比4G、3G快这么简单,其背后便是一个软硬件的融合问题:

将5G和云计算、智能物联网和边缘计算结合起来。

黄铠以自己团队 (人工智能与机器人研究院,AIRS)打造的云端结合系统为例,对此问题做了讲解。

首先是 5G方面,黄铠从三个维度进行了介绍。

  • 天线数量:在1G的时候用的天线数量很少,到后来变成8根天线,到了MIMO技术被应用以后,在一个5G应用系统中,最少是64根天线,所以这个接收的信号、数据就很多了。
  • 空间:3G的延时是100毫秒;到4G的时候,降到70毫秒;到5G,我们希望降到1毫秒。
  • 频率:最早是300MHz,再往下是3Hz,进展越来越大。

其次是 方面,这个系统把4个云合成在一起,包括计算云、大数据应用云,AI云与使用5G专网的边缘云。

我们使用浪潮的服务器,英特尔的CPU,速度都很快。底层是很多移动应用、摄像头等等。

……

这个系统将云计算、5G、IoT、边缘计算结合在一起。

姜涛:人均算力水平和经济水平高度正相关

接下来,华为计算产品线副总裁 姜涛针对计算领域,做了题为《共赢多样性计算新时代》的演讲。

姜涛先是抛出了一个观点:

人均算力水平和经济水平高度正相关。

这就意味着真正算力已经成为新的生产力,能够驱动经济的发展。

而算力作为计算产业的一个基础,面向未来我有两种趋势,分别是 多样性计算分布式应用

多样性计算方面,姜涛认为目前当今社会大量的应用场景都是需要多种算力。

到2025年,数据量可能会到180GB。而在这么大的数据量中,有80%的数据是非结构化数据。

这就意味着,传统的通用算力已经不能完全满足需求。

其次,现在的应用规模越来越大,而且都是高并发、低延时的需求,这种情况下应用加速走向分布式处理。

而在这种情况下,有三个协同创新非常的重要:

  • 计算、存储和网络的协同创新
  • 通用计算与AI计算的协同创新
  • 软件、硬件的协同创新

只有它们三个的协同创新,才能够推动计算产业走向下一个黄金时代。

最后,姜涛也指出,协同创新不是单一的某个单位能够完成的事情,而是需要一个生态。

One More Thing

最后,会场外的展厅也成为了此次大会的精彩看点。

众多企业纷纷亮出了自家的成果:

有华为的「昇腾」软硬件和案例。

滴滴的「智慧交通」。

当然,小米也亮出了「透明电视」。

而最亮眼的,莫过于展厅众多的「书摊」,清华大学出版社、Springer等纷纷「出席」。

嗯,这满满的书香,也让大会学术气息更加浓郁了。

……

当然,首日的精彩内容只是CNCC 2020的「冰山一角」。

在接下来的议程中,还有中国科学院院士、清华人工智能研究院院长 张钹,ACM图灵奖得主、斯坦福大学前校长、Alphabet董事长 John Hennessy,北京大学教授 黄铁军,依图科技CTO 颜水成,京东集团副总裁 郑宇等国内外众多产学界大佬的深度参与。

感兴趣的读者,要跟紧CNCC2020接下来的进程喽~

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