新一代信息技術的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)
- 來源:中國信息化周報 smarty:if $article.tag?>
- 關鍵字:信息技術,云計算,移動互聯網,物聯網 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2016-03-16 11:15
現階段,“大智移云”成為信息技術新時代的特征。何謂“大智移云”?具體說來,“大”是指大數據,“智”是指智能化、物聯網,“移”是指移動互聯網,“云”是指云計算。知名市場調研機構IDC曾經發(fā)布的一份報告顯示,創(chuàng)新平臺分三個階段:1985年以前,全世界以計算機為創(chuàng)新平臺;2005年以前,以互聯網為創(chuàng)新平臺;到2020年之前,移動寬帶、云服務、社交應用和大數據將成為新的創(chuàng)新平臺。預測“大智移云”將支撐2020年全球信息產業(yè)收入的40%和增長份額的98%。
信息技術發(fā)展的基礎是集成電路。30年來,CPU運行速度提高了100萬倍,內存價格下降到原來的1/45000,硬盤價格下降到原來的1/3600000。如果汽車價格以與硬盤同等的速率下降,那么今天我們買一輛新車只需要0.01美元。如果汽油性能以同樣的速度發(fā)展,那么現在1升汽油能夠使飛行器環(huán)繞地球飛行573圈,目前除信息技術外還沒有哪一種工業(yè)產品有如此高的發(fā)展速度。
當然,現代信息技術發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)。比如,在桌面CPU芯片領域,美國英特爾公司占領了90%的市場,而中國還沒有實現規(guī)?;虡I(yè)應用的桌面CPU芯片?,F在集成電路進入納米時代,投片費與代工線的成本都非常昂貴,目前英特爾將CPU芯片產品做到14納米,生產線的投資高達150億美元。另外,現在有一種趨勢,一些集成電路裝備生產公司被國外代工線收購,將來可能沒有獨立的代工線裝備供應商。如果這樣,未來我們面臨的挑戰(zhàn)會更大。在這樣的背景下,中國下決心設立集成電路基金,要改變集成電路發(fā)展的被動狀態(tài)。
軟件定義一切
軟件從互聯網環(huán)境發(fā)展到普適計算環(huán)境,用戶數量和復雜度劇增,軟件的應用無所不至。1972年阿波羅登月飛行器軟件僅有4K代碼,如今華為傳感器是10K代碼,日本高鐵的列控軟件有數百萬行代碼,奔馳新出的高檔汽車軟件規(guī)模達到1億行代碼,空客飛機軟件則有10億行代碼,PC的Windows7操作系統(tǒng)有3000萬行代碼,蘋果IOS和安卓手機操作系統(tǒng)軟件也有上百萬行代碼,軟件的規(guī)模越來越大。
但對中國來說,軟件也是軟肋。微軟基本壟斷了PC操作系統(tǒng),蘋果的iOS和谷歌的安卓幾乎瓜分了手機操作系統(tǒng)市場。蘋果最關鍵的創(chuàng)新是在iOS操作系統(tǒng)上的AppStore,它承載了上百萬種應用,實現內容與終端捆綁,形成以iOS為核心的生態(tài)系統(tǒng)。與此相對的是諾基亞,向智能手機的轉型反應遲鈍,向移動互聯網發(fā)展行動不力,多年的手機霸主竟沒有打造起自己的手機生態(tài)系統(tǒng),終于退出手機市場?,F在中國不是做不出手機操作系統(tǒng),而是如何吸引現有的超過百萬種應用嫁接于其上,沒有豐富的應用就沒有用戶體驗。
摩爾定律帶來計算能力演進
計算能力的演進經歷了從20世紀50年代的大型計算機到60年代的小型計算機,再到80年代的個人計算機,90年代的筆記本電腦,2010年的移動智能終端。世界上第一臺電子計算機1946年發(fā)明,占地170平方米,性能不及現在的計算器。1956年美國航天局用500萬美元購買了一臺當時最好的計算機cray-1,其性能不如2012年價值400美元的iPhone4。1985年美國國防部更新了超級計算機cray-2,其功能不及現在的ipad2。1997年1GB閃存卡的價格是7992美元,現在只有25美分。這些演進都是摩爾定律帶來的。
超級計算機能力“十年千倍”?,F在中國的天河2號超級計算機能力是cray-1的4億倍,其持續(xù)計算峰值每秒33.86千萬億次,已經連續(xù)6次蟬聯全球最快的計算機,它使用了312萬個CPU核,1.6萬個計算機節(jié)點,但芯片主要來自英特爾公司,正在研發(fā)的新一代的天河計算機將要基于自主開發(fā)的芯片。
云計算“無所不容”
隨著信息化的發(fā)展,每一個單位自建信息化系統(tǒng)是不經濟的,不如把自己的數據放在第三方公司的服務器上,第三方公司把它的基礎設施當成服務來出租。第三方公司還可同時提供一些軟件工具供租用單位開發(fā)自己所需的軟件。對于大多數中小企業(yè)來講,有工具也并不一定具備軟件開發(fā)能力,不妨直接租用第三方公司的軟件。這里的第三方公司就是云計算平臺公司,它還可以提供各種各樣的數據以及數據挖掘的工具以供租用。
我們的手機早年只能聽語音,現在則可以觸摸、感知?,F在智能手機就是計算機,過去通信公司做手機,現在計算機公司賣手機。智能手機還嵌入大量傳感器,與云端的連接使手機具有部分人工智能,可以手勢輸入、語音搜索和語音翻譯等。中國現在生產全世界70%的手機,但是蘋果和三星兩個企業(yè)占了全世界手機利潤的90%。2015年第一季度,蘋果和三星的利潤占全世界手機利潤的103%,這意味著其他公司的利潤總和是-3%,大部分手機廠商受高通公司專利制約而虧損。
核心信息技術需持續(xù)發(fā)力
第一代移動通信的基站利用頻率區(qū)分用戶,即頻分多址,2G的GSM是時分多址,3G的CDMA是碼分多址,現在的4G采用正交頻分多址技術,把頻率、空間和時間的復用因素都利用起來。這么多年來移動通信幾乎按照十年一代發(fā)展,每一代的峰值速率提高一千倍。目前國際上已經開始5G標準化的研究,5G的用戶體驗速度是4G的十倍,中國5G擬于2020年商用。5G既要適應高速寬帶又要適應物聯網的海量連接,新需求推動5G網絡架構革新。
下一代的互聯網發(fā)展有兩條路線,一種是基于IPv6的演進路線,一種是全新的革命路線。美國率先開展下一代互聯網的研究,中國期待在下一代互聯網彎道超車的機遇。中國在光纖光纜產業(yè)上發(fā)展很快,中國的光纖光纜產能占全世界的一半,中國每年的光纖光纜市場也消耗了全世界一半的產能。我們可以生產光纖、光纜和光纖的預制棒,但是上游的高純度玻璃管還需要進口,另外,高端的光電子器件仍依賴國外的產品。
2015年電信運營商在提速降費方面做了大量工作,寬帶發(fā)展狀況有了改觀,但我們的寬帶在國際上還是落后的,寬帶化提速降費還面臨很大的挑戰(zhàn)。除此之外,網絡安全問題也需要警鐘長鳴。網絡安全涉及網絡基礎設施安全、內容層面的安全和被控制執(zhí)行層面的安全,即航空、鐵路和電力以及銀行等重要基礎設施的安全。在信息技術與產業(yè)發(fā)展中,我們還面臨頻譜資源的挑戰(zhàn)。
綜上所述,大數據、智能化、移動互聯網和云計算相結合的“大智移云”,代表了信息技術發(fā)展新階段的時代特征。“互聯網+”開拓了信息技術應用空間,凸顯了作為經濟增長新引擎的作用。在核心信息技術方面,我們還沒有擺脫受制于人的局面,寬帶提速降費壓力很大,信息安全形勢嚴峻,頻譜資源面臨挑戰(zhàn)。下一步應當努力的方向則是:狠抓改革攻堅,突出創(chuàng)新驅動,強化企業(yè)主體,建設網絡強國。
?。ū疚母鶕w賀銓院士在2016年1月23日“信息化促進中國經濟轉型升級”論壇上所作的演講整理而成,未經本人確認。)
中國工程院院士 鄔賀銓
