近日，宜人智庫發(fā)布了《2020科技產(chǎn)業(yè)趨勢報(bào)告》，該報(bào)告綜合介紹了2020年10個(gè)科技產(chǎn)業(yè)的趨勢，其中涉及到半導(dǎo)體領(lǐng)域的主要有5G通信，人工智能，硬件芯片以及自動駕駛。

5G網(wǎng)絡(luò)

5G，即第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱為第五代移動通信技術(shù)。當(dāng)前，全球主要國家和地區(qū)紛紛提出5G試驗(yàn)計(jì)劃和商用時(shí)間表，力爭引領(lǐng)全球5G標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

比如，美國移動運(yùn)營商Verizon宣布完成了其5G無線規(guī)范的制定，已進(jìn)入預(yù)商用測試階段;歐盟5G PPP預(yù)計(jì)將于2018年啟動5G技術(shù)試驗(yàn);日本計(jì)劃在2020年東京奧運(yùn)會之前實(shí)現(xiàn)5G商用;韓國計(jì)劃于2018年初開展5G預(yù)商用試驗(yàn)，于2020年底前實(shí)現(xiàn)5G商用。可以說，全球5G時(shí)代即將來臨。

那么5G時(shí)代的到來會給整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來怎樣的變化呢？要想了解這些首先必須了解未來5G的發(fā)展趨勢。

報(bào)告指出，未來5G網(wǎng)絡(luò)主要呈現(xiàn)三大特點(diǎn)：

第一是極高的傳輸速率。相對4G網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率提升10~100倍，峰值傳輸速率達(dá)到10Gbit/s。

第二是極低的時(shí)延，端到端時(shí)延達(dá)到ms級。

第三是極高的可高度。連接設(shè)備密度增加10~100倍，流量密度提升1000倍，頻譜效率提升5~10倍，能夠在500km/h的速度下保證用戶體驗(yàn)。

可以說，5G技術(shù)是4G技術(shù)的升級版，它不是一個(gè)單一的無線接入技術(shù)，而是真正意義上的網(wǎng)絡(luò)整合。相比4G網(wǎng)絡(luò)，5G具有傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)容量大，延時(shí)短的特點(diǎn)，5G技術(shù)可以將網(wǎng)絡(luò)效能提升百倍，可以為諸多新應(yīng)用提供實(shí)現(xiàn)的可能。

中國已經(jīng)把5G作為國家戰(zhàn)略，2017年兩會期間，總理在政府工作報(bào)告中提出了加快第五代移動通信(5G)等技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化的要求；7月工信部公布了用于我國5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)的頻段；8月國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步擴(kuò)大和升級信息消費(fèi)持續(xù)釋放內(nèi)需潛力的指導(dǎo)意見》，提出拓展光纖 和4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的深度和廣度，力爭2020年啟動5G商用。

在國家的領(lǐng)導(dǎo)之下，5G產(chǎn)業(yè)鏈也在快速布局，主要可以分為基礎(chǔ)層，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層面。

基礎(chǔ)層包括手機(jī)天線及射頻器件、基站天線及射頻、無線設(shè)備、光纜、光纖、傳感器和芯片。

網(wǎng)絡(luò)層則面臨全新的布局和建設(shè)，需要進(jìn)一步優(yōu)化并進(jìn)行后續(xù)維護(hù)管理，包括三大運(yùn)營商和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商。

應(yīng)用層要求提高數(shù)據(jù)的傳輸?shù)乃俾屎涂煽啃裕c智慧城市、工業(yè)設(shè)施、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合。

此外，報(bào)告還指出未來5G的三大應(yīng)用場景：eMBB ( Enhance Mobile Broadband)，增強(qiáng)移動寬帶，是指在現(xiàn)有移動寬帶業(yè)務(wù)場景的基礎(chǔ)上，對于用戶體驗(yàn)等性能的進(jìn)一步提升；mMTC(massive machine type of communication)海量機(jī)器類通信，特點(diǎn)是低成本、低能耗、小 數(shù)據(jù)量、大量連接數(shù)；uRLLC(低時(shí)延高可靠)，特點(diǎn)是高可靠、低時(shí)延、極高的可用性。

人工智能

報(bào)告指出，雖然經(jīng)過60年的發(fā)展，人工智能仍處于發(fā)展的初級階段，即便如此，人工智能技術(shù)依然按著“計(jì)算智能-感知智能-認(rèn)知智能”的路徑發(fā)展下去。

所謂，計(jì)算智能即快速計(jì)算和記憶存儲能力。感知智能是指機(jī)器可以通過傳感器感知識別周圍環(huán)境信息并進(jìn)行智能處理最后作出應(yīng)答反應(yīng)。認(rèn)知智能是指機(jī)器具備的獨(dú)立思考并解決問題的能力。

其中，感知智能，是人工智能的重要底層技術(shù)能力，是后續(xù)人工智能在多領(lǐng)域應(yīng)用的核心基礎(chǔ)支撐。基于感知的不同方向，又分為計(jì)算機(jī)視覺、語音識別等不同領(lǐng)域，并依托于自然語言技術(shù)實(shí)現(xiàn)多維度技術(shù)的融合。

基于上述技術(shù)能力，機(jī)器可以看懂聽懂人類世界，用人類的語言和人類交流研究人類智能活動的規(guī)律。

報(bào)告認(rèn)為，感知智能對于行業(yè)的最大變革在于入口的變化和對設(shè)備全面終端化得推動。語音、圖像、符號等輸入形式正在替代傳統(tǒng)的文字交互方 式，這將改變傳統(tǒng)的以PC和智能手機(jī)為主的終端入口形式。包括計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器視覺、語音識別以及自然語言處理的感知智能技術(shù)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和知識圖譜，被廣泛應(yīng)用于智能搜索引擎、知識問答、語音助理，智能客服等領(lǐng)域。而在金融服務(wù)、公安法檢、安防、醫(yī)療影像等細(xì)分領(lǐng)域中也有細(xì)分的行業(yè)性應(yīng)用。

作為人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)形態(tài)包含了以下幾個(gè)方面：

首先是機(jī)器學(xué)習(xí)。通過機(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)能夠自己生成模型，進(jìn)而提供相應(yīng)的判斷，實(shí)現(xiàn)某種人工智能。工業(yè)革命使手工業(yè)自動化，而機(jī)器學(xué)習(xí)則使自動化本身自動化。其中，核心算法包括支持向量機(jī)、樸素貝葉斯、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等經(jīng)典算法。

此外，機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用可以細(xì)分為深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等分支，主要應(yīng)用于商業(yè)智能。

其次是知識圖譜。伴隨Web技術(shù)的不斷演進(jìn)與發(fā)展，在先后經(jīng)歷文檔互聯(lián)和數(shù)據(jù)互聯(lián)之后，人類正在邁向基于知識互聯(lián)的新時(shí)代。知識互聯(lián)的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)人與 機(jī)器都可理解的萬維網(wǎng)，使得人們的網(wǎng)絡(luò)更加智能化。旨在描述真實(shí)世界中存在的各種實(shí)體或概念的知識圖譜，憑借其強(qiáng)大的語義處理能力與開放互聯(lián)能力，可為萬維網(wǎng)上的知識互聯(lián)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

不過，市場對于人工智能發(fā)展周期的認(rèn)知存在差異。部分人認(rèn)為AI與傳統(tǒng)Gartner曲線存在差異，人們對它的期望曲線忽上忽下，當(dāng)下人工智能的火熱隨 時(shí)都可能在下一個(gè)路口再次步入輿論的冬季。我們認(rèn)為，人工智能技術(shù)和以互聯(lián)網(wǎng)為代表的技術(shù)的典型差異在于發(fā)展周期長，因此，存在短周期 和長周期的差異，從短周期看，依然存在期望值的波動，但從長周期看，依然遵循Gartner曲線的邏輯。

硬件芯片

2016年中國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模667億美元，占全球19.7%;預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到1320億美元，占全球33%。

中國芯片產(chǎn)能全球占比從2000年的2%提升至2015年的10%，成為集成電路發(fā)展的熱土。預(yù)估未來十年中國的產(chǎn)能平均成長率可達(dá)10%，遠(yuǎn)超過 全球的平均增長率3%。SEMI預(yù)估2025年，中國集成電路產(chǎn)能將達(dá)到2015年的三倍，對全球產(chǎn)能的貢獻(xiàn)將從目前的10%提高到22%。

報(bào)告指出，目前，芯片行業(yè)的現(xiàn)狀依然是供不應(yīng)求，自給率極低。但是從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，中國企業(yè)長期位于產(chǎn)業(yè)鏈低端的情況正在發(fā)生改變，向中高端邁進(jìn)的步伐從未發(fā)生改變。

未來，芯片行業(yè)將在三大熱點(diǎn)的帶領(lǐng)下，進(jìn)入高速發(fā)展階段。

首先，AI 行業(yè)全面進(jìn)入高速發(fā)展階段。

無論是智能手機(jī)、智 能家居、物聯(lián)網(wǎng)還是 人工智能機(jī)器人，所有智能產(chǎn)品的核心都是芯片。根據(jù)統(tǒng)計(jì)， 芯片約占人工智能市場規(guī)模的 15%左右。

根據(jù)市場發(fā)展需求， 預(yù)計(jì)至 2018 年，全 球人工智能市場規(guī)模有望達(dá)到 2700億元。 按照這一數(shù)據(jù)估計(jì)， 2018 年全球人工智能芯片市場規(guī)模有望 達(dá)到 405億元。

其次，區(qū)塊鏈技術(shù)的火爆重新引起挖礦熱潮。

2017 年比特幣從 950 美 元飆升至 17000 美元附 近，漲幅超過了 1600%。 比特幣價(jià)格的瘋漲直接帶動了“挖礦”產(chǎn)業(yè)的復(fù)興，尤其是礦機(jī)對于芯片的需求量持續(xù)增大。

目前主流 的比特大陸 S9 礦機(jī)中的 ASIC 芯片用量為 189 片， 嘉楠耘智的 A741礦集中 的 ASIC 芯片用量為 88 片。且隨著芯片制程提升 帶來的功耗降低，芯片用 量呈現(xiàn)逐代增大的趨勢。

最后，5G的發(fā)展?jié)摿薮蟆?

5G網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)在 2020年全球商用 與此相關(guān)的硬件需求同樣巨大， 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)芯片會在此后的一段 時(shí)間被5G逐漸替 代。僅預(yù)計(jì)2018 年移動數(shù)據(jù)流量就達(dá)256.06 億GB。

自動駕駛

報(bào)告指出，中國汽車行業(yè)依然具有較大的潛力空間。

未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要集中在新能源/終端化，無人駕駛，Vehicle to X以及共享出行。

其中，自動駕駛已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)未來轉(zhuǎn)型升級的重要方向。

2015年國務(wù)院發(fā)布《中國制造2025》，將自動駕駛作為汽車產(chǎn)業(yè)未來轉(zhuǎn)型升級的重要方向，制定了明確的技術(shù)發(fā)展時(shí)間線(2025年實(shí)現(xiàn)L4、L5 級別的自動駕駛)，提供配套政策支持，推動產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和應(yīng)用示范區(qū)的落地，逐步實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的自主化、標(biāo)準(zhǔn)化，推動國內(nèi)自動駕駛 產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

美國在80年代初已開始自動駕駛技術(shù)的軍事化應(yīng)用，歐洲從80年代中期開始研發(fā)自動駕駛車輛，更多強(qiáng)調(diào)單車自動化、智能化的研究，日本的自動駕駛研發(fā)略晚于歐美，更多關(guān)注于采用智能安全系統(tǒng)降低事故發(fā)生率，以及采用車間通信方式輔助駕駛。由于深度學(xué)習(xí)算法的引入，自動駕駛 技術(shù)有了爆炸性的突破。2020年前后，成為主要汽車廠商和科技企業(yè)承諾推出完全自動駕駛車輛的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

但是，目前的無人駕駛技術(shù)主要依賴于激光雷達(dá)以及攝像頭等傳感器，通過主動的識別判斷來實(shí)現(xiàn)行車決策。這種嵌入式AI依然存在缺陷，無法保證 100%精準(zhǔn)判斷。單車傳感器對環(huán)境感知，由于受限于傳感器視覺范圍、環(huán)境影響等，無法做到對路況、汽車周邊環(huán)境 100% 精準(zhǔn)判斷。

因此，報(bào)告認(rèn)為，無人駕駛 100%安全性保證，必須依賴 V2X(車路協(xié)同技術(shù))，通過網(wǎng)絡(luò)云端 AI 獲取傳統(tǒng) 嵌入式AI視覺范圍之外的信息。

隨著無人駕駛商業(yè)化以及車聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)，以單車傳感器為主的嵌入式 AI 與網(wǎng)絡(luò)云端 AI 相輔相成，共同保障完全無人駕駛落地。

伴隨著技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，在新能源化、終端化、無人駕駛基礎(chǔ)之上，汽車行業(yè)將迎來圍繞共享經(jīng)濟(jì)的商業(yè)模式二次創(chuàng)新迭代。

目前，新型商業(yè)模式探索已經(jīng)全面展開。包括蔚來的電池租賃、NEVS與滴滴的訂制化網(wǎng)約車合作、特斯拉蔚來等企業(yè)的體驗(yàn)店模式等等。

最后，報(bào)告認(rèn)為，對產(chǎn)業(yè)鏈的全面掌控，將成為未來車企的重要核心競爭力。

目前OEM企業(yè)的動力電池系統(tǒng)以外購為主，新企業(yè)則以代工的形式為主，整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的分工愈加細(xì)化。與此同時(shí)，汽車智能化推動汽車電子、 車聯(lián)網(wǎng)、V2X(車路協(xié)同)的快速發(fā)展，汽車終端化后的供應(yīng)鏈將愈加復(fù)雜，因此，對供應(yīng)鏈的掌控，成為未來車企極為重要的核心競爭力。

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