智能化不是潮流是革命

　　電子信息產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為智能時(shí)代已經(jīng)到來——以智能手機(jī)為代表的便攜式智能裝置的發(fā)展帶動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入了智能時(shí)代。為什么智能時(shí)代在今天到來?其實(shí)最常見、帶有很大普及性的智能裝置是PC，為何它沒有促成智能時(shí)代的到來?是什么促成了智能時(shí)代的到來?未來可能為我們的生活帶來哪些改變?近日，由中國三星電子全程贊助的前沿技術(shù)交流論壇“清華信息大講堂——三星論壇”在清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院正式啟動(dòng)。作為這一前沿技術(shù)論壇的開壇活動(dòng)，中國三星CTO、中國三星通信研究院院長王彤，清華大學(xué)信息學(xué)院副院長牛志升教授和清華師生一起分享了一場主題為“技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)智能時(shí)代的持續(xù)發(fā)展”的前沿報(bào)告，報(bào)告正是圍繞上述問題展開。通過報(bào)告大家認(rèn)識(shí)到，硬件、軟件、應(yīng)用三個(gè)方面的綜合發(fā)展促使了智能時(shí)代的到來，而同時(shí)，這些變化還在繼續(xù)，將以更快的速度在未來幾年顯現(xiàn)，改變?nèi)藗兊纳睢?/p>本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/139420.htm

　　芯片：十六核、512G、多模皆有可能

　　嵌入式芯片將進(jìn)一步走向高精尖，未來一個(gè)新生企業(yè)要想在半導(dǎo)體領(lǐng)域崛起會(huì)越來越難。

　　芯片、屏幕、電池……在一個(gè)終端各層面的硬件中，對(duì)智能終端而言最重要的是芯片。“智能生活的到來是因?yàn)樾酒?，未來更美好的智能生活還是要通過芯片的發(fā)展來實(shí)現(xiàn)。”中國三星CTO、中國三星通信研究院院長王彤表示。

　　在處理器芯片方面，現(xiàn)在，一部手機(jī)已經(jīng)具有5年前不能想象的處理能力。在高時(shí)鐘頻率方面，ARM CortexA15的主頻已經(jīng)可以到2.4GHz，甚至馬上可以有3G主頻。從臺(tái)式計(jì)算機(jī)發(fā)展看，目前主頻基本維持在4GHz，那么手機(jī)的處理器主頻有可能比PC還高么?從該場論壇師生的討論結(jié)果看，在目前技術(shù)背景下，由于手機(jī)尺寸受限，主頻大幅度提升已經(jīng)沒有可能，因?yàn)樘岣咧黝l同時(shí)功耗會(huì)急劇上升，4G主頻會(huì)有相當(dāng)高的耗電。

　　提高處理能力的另一個(gè)手段是采取多核，業(yè)界正致力于研究更多CPU和GPU的協(xié)同處理。在CPU方面，如今四核手機(jī)處理器已經(jīng)涌現(xiàn)，八核已在日程之上，或許十六核也為時(shí)不遠(yuǎn)。大家一致認(rèn)為，盡管非常不容易，但業(yè)界仍在努力提升CPU的處理能力，多核的協(xié)同處理是發(fā)展方向。在GPU方面，GPU設(shè)計(jì)可以支持多路并行處理，已經(jīng)有支持十二、十六核的GPU，據(jù)介紹，未來做幾十個(gè)、幾百個(gè)GPU協(xié)同處理都有可能。

　　在存儲(chǔ)器方面，移動(dòng)終端領(lǐng)域在非常短的時(shí)間內(nèi)就經(jīng)歷了從64G到128G的跨越，但是這一提升還在繼續(xù)。據(jù)了解，512G的記憶體芯片也已經(jīng)排上議事日程。“一個(gè)嵌入式芯片可以裝下一個(gè)圖書館的數(shù)據(jù)，如果有這樣好的存儲(chǔ)能力，很多事情無需聯(lián)網(wǎng)，在本地就可以調(diào)用，或許可以不需要對(duì)通信手段提出那么高的要求。”牛志升教授表示。

　　當(dāng)然還有基帶芯片的多模趨勢。高通已經(jīng)有能力推出支持2G(GSM)、全3G(CDMA EVDO、WCDMA、TD-SCDMA)和全LTE(TD-LTE、LTE FDD)的六模芯片，這顆芯片可以從理論上保證全球手機(jī)只用一顆芯片，也說明，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的“世界大同”是有可能的。

　　上述芯片能力的實(shí)現(xiàn)，最根本的是硬件集成度的提高。幾年前45納米工藝還是新鮮事物，現(xiàn)在22納米已經(jīng)普遍應(yīng)用，英特爾研究人員前不久還表示他們已經(jīng)破解了10納米芯片制造的技術(shù)難題，預(yù)計(jì)10納米技術(shù)在未來5年內(nèi)就會(huì)實(shí)現(xiàn)。但是到了10納米還能再往下走嗎?將會(huì)有哪些技術(shù)挑戰(zhàn)?盡管與會(huì)師生認(rèn)同技術(shù)的發(fā)展往往超乎人類的想象，但大家認(rèn)為，沒有多年技術(shù)和工藝的積累，將很難勝任未來的演進(jìn)，未來一個(gè)新生企業(yè)要想在半導(dǎo)體領(lǐng)域崛起應(yīng)該會(huì)越來越難。

　　網(wǎng)絡(luò)：5G時(shí)代可以做到始終G級(jí)速率

　　如何提升數(shù)據(jù)通道的傳輸能力是通信網(wǎng)永遠(yuǎn)的追求，在沒有更好的頻率資源的情況下，只能靠技術(shù)解決問題。

　　通信網(wǎng)絡(luò)是智能生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在目前我國的HSPA+網(wǎng)絡(luò)下，可以做到下行21Mbps傳輸速率，但實(shí)際上分配給每個(gè)用戶的常常只有1～2Mbps，在移動(dòng)情況下，或小區(qū)邊緣，低到幾十Kbps甚至幾Kbps也是正常的。“不斷提高數(shù)據(jù)通道的傳輸速率，是通信網(wǎng)永遠(yuǎn)要追求的;另外，加大基站的覆蓋，增加移動(dòng)設(shè)備所接收的能量，也是通信網(wǎng)將一直追求的。”王彤表示。

　　3G即將被跨越，后3G時(shí)代即將來臨，到了LTE時(shí)代，上下行傳輸速率最大可以達(dá)到50Mbps和100Mbps，而到了LTE-Advanced階段，則可以達(dá)到500Mbps和1Gbps，但是，這樣的速率還是不能滿足實(shí)際需求。“因?yàn)檫@不過是一個(gè)基站的速率，而一個(gè)基站能夠?yàn)槠涓采w用戶提供的帶寬仍然是很小的數(shù)字。即便這個(gè)數(shù)字不算小，要下載一張藍(lán)光DVD里的內(nèi)容也仍然顯得小，更何況由于擁有了更先進(jìn)的智能裝置，這些智能裝置將觸發(fā)更多和互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系。”王彤說。

　　因此，全世界運(yùn)營商都在討論未來如何增加帶寬，如何提升數(shù)據(jù)通道的傳輸能力，但在這一根本追求下，還有很多未曾遇到過的難題。“我們已經(jīng)沒有好的頻率了，800MHz、900MHz這樣好的低頻已經(jīng)用完，1.8GHz、1.9GHz已經(jīng)用完，2.3GHz、2.6GHz現(xiàn)在剛剛用完，后面該怎樣?越高的頻率就沒有那么好的覆蓋，不支持那么好的移動(dòng)性。但盡管是不太好的頻段，也都是不可再生的資源，必須通過更高超的技術(shù)來解決這個(gè)問題。”王彤表示。會(huì)上介紹了幾種未來有可能解決一定問題的技術(shù)方案及各自所面臨的問題。

　　載波聚合。針對(duì)已經(jīng)找到的可以利用但還比較零散的頻率，可以采用載波聚合的方式。通過聚合5個(gè)20M帶寬的載波來實(shí)現(xiàn)將LTE的20M系統(tǒng)帶寬提升到100M，從而有效提升上下行峰值速率。這是在未來第五代移動(dòng)通信應(yīng)用的時(shí)候主要應(yīng)用的技術(shù)。

　　增強(qiáng)的MIMO技術(shù)。MIMO技術(shù)也就是智能天線技術(shù)，目前其實(shí)已得到普遍使用。在LTE-A中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LTE的下行4×4的MIMO的增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了下行8×8的MIMO和上行4×4MIMO，從而進(jìn)一步提升了上下行峰值速率。但會(huì)上也指出，MIMO還能再往下發(fā)展嗎?還可以做20×20嗎?可以做100個(gè)戰(zhàn)略天線放在一起嗎?應(yīng)該說，不是沒有可能但不是容易的事。

　　異構(gòu)網(wǎng)干擾協(xié)調(diào)技術(shù)。“以前在通信網(wǎng)里面盡量回避干擾，但是在采用智能天線的時(shí)候，要盡量使用干擾。通過增加Pico基站和Femto基站的部署并采用增強(qiáng)鄰小區(qū)干擾刪除技術(shù)有效提升系統(tǒng)的容量，從而提高頻譜效率。”王彤表示，“以前都是靠宏基站承載語音或者數(shù)據(jù)，以后宏波網(wǎng)和微波網(wǎng)可能變成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，來保證通信和變化。”

　　中繼技術(shù)。“大家總是知道在小區(qū)的中心有更高的能量、更好的接收效果、更好的通話質(zhì)量和更高的帶寬，但是到了小區(qū)邊緣，在兩個(gè)小區(qū)邊緣臨界的時(shí)候，總是有各種困難，所以采用中繼的方式，能夠使兩個(gè)小區(qū)，或者在任何一個(gè)小區(qū)遠(yuǎn)端的邊緣可以解決增益的問題。”王彤表示。

　　據(jù)介紹，到了5G時(shí)代，在移動(dòng)的情況下，可以達(dá)到下行50Gbps速率，而在移動(dòng)過程中，仍能有5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，這樣用戶平均下來，“可以保證1Gbps無處不在”。

　　軟件：應(yīng)用將與操作系統(tǒng)無關(guān)

　　HTML5可以讓應(yīng)用開發(fā)脫離操作系統(tǒng)，未來不排除由內(nèi)容開發(fā)者來引領(lǐng)社會(huì)和市場的變化。

　　標(biāo)志智能時(shí)代到來的一個(gè)直觀條件就是軟件的崛起。經(jīng)過20多年的積累，Linux厚積薄發(fā)，支撐起了今天Android(安卓)和iOS的巨大成功。王彤表示，操作系統(tǒng)帶來的最大變化就是與硬件的匹配度越來越高，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)的底層和硬件的適配非常好，導(dǎo)致手機(jī)的開發(fā)周期從以前的超過1年縮短到現(xiàn)在的4個(gè)月。同時(shí)，操作系統(tǒng)本身也在發(fā)展，從最初的版本到現(xiàn)在的4.2版本，安卓系統(tǒng)自身發(fā)生了非常大的變化。大家一致認(rèn)為，智能終端的發(fā)展已經(jīng)快跳過了僅僅是瀏覽的過程，馬上要進(jìn)入下一個(gè)階段。

　　智能手機(jī)通過提供開放API和開發(fā)工具，讓開發(fā)者、第三方能很方便地開發(fā)應(yīng)用，同時(shí)也便于手機(jī)使用者下載。無論是付費(fèi)應(yīng)用，還是以免費(fèi)但加載廣告的方式，廣闊的移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用前景大大鼓舞了第三方應(yīng)用開發(fā)商的積極性，目前全球移動(dòng)應(yīng)用數(shù)量在以半年新增10萬個(gè)的幅度增加，安卓的應(yīng)用數(shù)則已經(jīng)后來居上，超過了iOS。

　　不過，隨著HTML5的出現(xiàn)，這種按照操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的局面即將改變。“現(xiàn)在開發(fā)者要針對(duì)不同的操作系統(tǒng)開發(fā)不同的應(yīng)用軟件。但在今后應(yīng)用很有可能跟操作系統(tǒng)無關(guān)，HTML5可以讓應(yīng)用開發(fā)脫離操作系統(tǒng)，所以未來不排除由內(nèi)容開發(fā)者來引領(lǐng)社會(huì)和市場的變化。”王彤表示。由于硬件能力的增加，由于軟件技術(shù)的發(fā)展，終端末梢的所有積極性都會(huì)被開發(fā)出來，加速智能生活滲透到生活的每一個(gè)領(lǐng)域中。

　　智能手機(jī)在承載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的同時(shí)，也改變了用戶對(duì)于手機(jī)的使用方式。“10年前智能手機(jī)概念剛起來的時(shí)候，業(yè)界總是將PC體驗(yàn)遷移過來以想象智能手機(jī)，現(xiàn)在來看，智能手機(jī)不是簡單的應(yīng)用和瀏覽，智能手機(jī)的用戶體驗(yàn)絕不僅是PC的簡單復(fù)制，現(xiàn)在甚至已經(jīng)超越了PC。”王彤表示。

　　基于智能手機(jī)的移動(dòng)性和便攜性，社區(qū)類、位置類、支付類應(yīng)用在未來的應(yīng)用前景被普遍看好，同時(shí)，遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等遠(yuǎn)程服務(wù)手段將會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)和終端能力的提升而獲得進(jìn)一步應(yīng)用。

　　“智能化革命不是單純的潮流，而是繼互聯(lián)網(wǎng)革命之后的另一場革命。”王彤表示。