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2019年,這些IT大事刷了屏

2019年12月26日 14:55 來源: 科技日報

  走到2019年的尾巴尖兒上,回顧這一年IT領域的新聞,它們中有多少曾刷了你的屏?

  真是太多了。跟隨時間的車輪,IT科技永遠不知疲倦地更新迭代,一路上屢屢為我們制造驚喜或驚訝。這一點,幾乎年年都如此。

  但2019年的IT領域,卻值得特別說一說。因為它不僅有按部就班的更新迭代,更有不少承上啟下、繼往開來的突破點、轉折點、閃光點。

  比如,之前我們還覺得5G依然很遙遠,2019年它就開始啟動大規模商用了;之前我們還覺得量子計算機只是一個概念,2019年谷歌公司就宣布實現“量子霸權”了;之前我們還覺得腦機接口是科幻電影中的情節,2019年埃隆·馬斯克就公布腦機接口系統了……

  這一樁樁大新聞豈止刷了我們的屏,更刷新了我們對世界的認知。

  5G啟動大規模商用

  在2019年最熱門的技術當中,5G必有一席之地。

  5G之所以令人翹首以盼,主要憑借三大核心技術特征:一是大帶寬,5G的傳輸速率將比4G提升100倍,達到10G左右;二是低時延,5G的網絡時延將低至20毫秒,可以滿足數據的高速傳輸;三是高可靠,5G將帶來無所不達的連接、無所不在的計算和無所不及的智能。

  如果說,以往幾代通信技術,主要解決人與人之間的通信問題,那么5G將不局限于通信領域,它還將解決人與物、物與物之間的信息互通問題。它是將移動互聯網拓展到物聯網的重要推動力。

  這一年,5G的相關進展也不負眾望。

  6月,工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照,這標志著我國正式進入5G商用元年。10月底,我國三大通信運營商宣布啟動5G商用,并發布相應的5G套餐。這是我國在5G領域的又一項新進展,它標志著我國5G大規模商用正式啟動。

  網友拍攝的5G測試視頻動輒刷屏,5G手機也開始陸續上市,但5G網絡部署仍在推進之中,并非一蹴而就,大家還需要再給它一點兒時間。

  相信2020年,5G將會離我們更近。

  區塊鏈成為“網紅”

  2019年10月下旬,中共中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習。區塊鏈由此成為備受關注的“網紅”。

  區塊鏈是一種分布式賬本技術,與傳統互聯網相比,它有自己獨特的優勢。

  一是去中心化,以前由單方維護的數據庫,變成多方共同維護,大家憑借共識一起寫入數據;二是數據公開透明,大家從各記各的賬,變成共同記賬;三是可防止數據被篡改,區塊鏈只允許寫入數據,不允許刪除或修改數據。

  這些特征,使區塊鏈可從底層技術上,提供讓大家互相信任的機制。

  10年前,區塊鏈伴隨比特幣的誕生而呱呱落地。10年來,區塊鏈技術已在不少垂直行業嘗試落地應用。金融、互聯網公益、防偽溯源、食品安全等領域都是區塊鏈技術的用武之地。

  比如,有些互聯網公益機構用上了區塊鏈,可讓你清清楚楚地查看捐款的使用步驟。有的公司把養殖戶和魚塘的數據搬到區塊鏈上,可讓消費者知道買的魚來自哪個魚塘。

  但不容忽視的是,也有人蹭熱度,在區塊鏈領域渾水摸魚,各種打著區塊鏈名義故弄玄虛、騙人錢財的投資資金盤、“空氣幣”等項目層出不窮。在關注區塊鏈的同時,大家一定要擦亮眼睛,別被“亂花”迷了眼。

  “量子霸權”引發爭議

  2019年,量子計算多次成為科技新聞頭條。這在很大程度上要歸功于科技巨頭的新進展。

  量子計算機和經典計算機的底層運行模式大不相同。經典計算機最基本的單元是由0和1組成的比特,而量子計算機的底層運行模式符合量子力學,它最基本的單元是量子比特。這時,0和1不再是單純的0和1,它可以既是0又是1。

  9月,谷歌公司研發團隊在一篇論文中透露,他們首次展示了量子霸權,并稱其量子處理器在3分20秒內所執行的任務,需要花費今天最先進的超級計算機大約1萬年時間去計算。10月下旬,谷歌關于量子霸權的論文正式在《自然》雜志發表。

  “量子霸權”是量子計算研究中的一個術語。中國科學技術大學教授朱曉波在接受媒體采訪時說:“如果量子計算機在某個特定問題上的計算能力超過了傳統計算機,那么就被認為實現了‘量子霸權’?!睂W術界也有觀點指出,量子計算機實現相對于傳統計算機的“霸權”,不能只限于某個特定問題,而是要能在更多實用性問題上超越傳統計算機。

  “量子霸權”意義何在?現在公認量子計算機有超越傳統計算機的潛力,“量子霸權”就是這一發展過程的關鍵節點。因此,世界各個科技發達國家和科技巨頭都在競相追逐“量子霸權”。

  今年10月中旬,美國國際商用機器公司(IBM)宣布,正式發布了擁有53個量子比特的可商用量子計算機,并通過云端向客戶開放。對于谷歌聲稱展示的“量子霸權”,該公司提出了不同的觀點。美國國際商用機器公司認為,“量子霸權”的說法具有誤導性,量子計算機永遠不會“凌駕”于經典計算機之上,而是與后者協同工作,因為兩種計算機各自都有其獨特的優勢。

  太空互聯網布局加速

  2019年,充滿科幻色彩的太空互聯網漸漸走進現實。

  今年5月,美國太空探索技術公司(SpaceX)將首批60顆星鏈衛星發射升空。今年“雙十一”,你在忙著購物時,該公司又把60顆星鏈衛星送上了天。

  太空互聯網,宣稱將為那些居住在缺乏或沒有網絡連接地區的人群提供快速、可靠的網絡。不同于軌道高度36000公里的地球同步衛星,太空互聯網一般借助部署在近地軌道的衛星實現連接,軌道高度只有幾百公里。

  近地軌道衛星的優點在于,通信信號時延少,衛星功率無需太高,部署成本也低。但軌道高度越低,讓通信信號覆蓋整個地球所需要的衛星數量就越多。

  美國太空探索技術公司計劃先發射12000顆星鏈衛星,更驚人的是,它又向國際電信聯盟提出,為額外30000顆星鏈衛星申請頻譜。如果都能成功實施的話,加起來該公司總共要發射42000顆衛星。

  美國太空探索技術公司只是眾多參與太空互聯網布局的科技公司之一。英國一網(OneWeb)衛星公司在今年2月發射了首批衛星,亞馬遜公司也已公布了衛星互聯網計劃,Telesat公司也透露相關計劃。

  科技巨頭的加入,讓太空互聯網布局加速,但部署在近地軌道的成千上萬顆衛星,也為地球帶來一些困擾,比如會影響天文觀測、太空交通等等。平衡這些矛盾,可能需要國際層面的溝通和協調。

  IPv4地址真的耗盡了

  在網絡世界里,IP地址(互聯網協議地址),如同每臺設備獨一無二的“身份證”,蘊藏著設備的信息。

  但2019年,讓人擔憂許久的事發生了。歐洲地區互聯網注冊網絡協調中心宣布,截至2019年11月25日15時35分(歐洲當地時間),最后一批IPv4地址被分配完畢。這意味著,再也沒有IPv4地址可分配給網絡服務供應商和大型網絡基礎設施提供商。

  按照當前互聯網的發展趨勢,到2020年,我國將會出現97億個IP地址缺口。要破解IP地址之荒,下一代IP協議——IPv6是唯一的解決之道。

  在IPv4框架下,地址數共有數十億個,放在全球范圍,大約人均一個。但我國分配到的地址數量只有幾億個,這無疑限制了我國互聯網的發展。

  隨著萬物互聯時代的到來,每個智能終端都需要一個IP地址,這是IPv4無論如何都無法滿足的需求。而IPv6最大的特點,就是地址數量非常多,可以給地球上每一粒沙子都分配一個IP。同時,IPv6的地址很長,它能記錄更詳盡的信息。

  但目前國內IPv6的推進程度,并未達到人們的期望。相關專家表示,大概2016年前后有關部門就曾提出,希望到2018年年底,我國IPv6應用占比達到20%,可直到2019年年初,這個比例僅為3%。

  Vlog風靡網絡

  2019年,自拍依舊很火爆,除了拍照片,網友們還開始拍Vlog(全稱Video Blog,即視頻網絡日志)。

  今年4月,抖音宣布,全面放開“1分鐘視頻”發布權限,同時推出“Vlog 10億流量扶持計劃”,針對優秀作品和創作者,給予流量扶持、抖音Vlogger(視頻網絡日志創作者)認證等獎勵。

  除了抖音,新浪微博、Bilibili(嗶哩嗶哩網站)、Vlog短視頻平臺VUE VLOG等平臺都提供了發布Vlog的渠道。

  從全球范圍來看,Vlog的用戶主要是95后、00后等年輕群體。Vlog逐漸成為年輕人記錄個人日常生活、彰顯個性的主要方式之一。Vlog的主題非常廣泛,既有日常生活瑣事,也有大型活動、節點性事件,內容包羅萬象。

  其實,早在2006年10月,意大利某移動運營商就與相關公司合作推出了移動視頻博客服務“My Video Blog”,這可以說是視頻博客的雛形。2012年,視頻網站“優兔”(YouTube)上出現了第一條真正意義上的Vlog。而2019年Vlog的大紅大紫,當然離不開移動通信技術的加持。

  隨著5G時代的到來,令人尖叫的網速會大幅提升用戶視頻觀看體驗,用Vlog記錄日常生活,必將更加流行。

  腦機接口火了一把

  在2019年之前,腦機接口技術從未如此火爆。

  最具標志性的事件是,美國Neuralink公司于今年7月發布了一款充滿黑科技味道的腦機接口系統。這款系統用長得像縫紉機一樣的機器人,向大腦中植入超細柔性電極來監測神經元活動。

  Neuralink公司由埃隆·馬斯克創立,他打算,如能獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)的批準,將在2020年第二季度進行人體試驗。屆時,該公司計劃在人類志愿者的頭部鉆4個直徑達8毫米的洞,將電極植入他們的大腦。

  其實,Neuralink公司公布的腦機接口技術,國內外都有不少團隊在研發。例如,此前我們看到的讓殘障人士利用腦機接口設備來控制機械臂的人體試驗,大多使用的是美國布朗大學研發的“大腦之門”(BrainGate)系統。

  在國內,腦機接口技術也比以往更受關注。今年8月,“BCI腦控機器人大賽暨第三屆中國腦機接口比賽”在2019世界機器人大會期間開賽。大賽誕生了國內利用腦機接口技術打字的新紀錄。

  相關專家認為,目前腦機接口技術已經進入第3階段。第一階段是科學幻想階段,第二階段是科學論證階段,當下的第三階段主要聚焦用什么技術路徑來實現腦機接口技術,此階段將出現各種各樣的技術方法,也就是所謂的“技術爆發期”。

  計算技術撥“云”見“霧”

  2019年,計算技術可謂撥“云”見“霧”。

  和名聲大噪的云計算相比,剛剛嶄露頭角的霧計算屬于“新生代”。專家透露,全球首個霧計算參考架構國際標準(IEEE 1934)已經發布,同時相關機構正在積極推動開發霧計算節點設備。

  所謂霧計算,是一種從云(Cloud)到物(Thing)的系統級多層次計算架構,具有分發計算、通信、存儲、控制和聯網等多種功能,更加靠近用戶端。它通過資源共享機制、協同服務架構來有效提升生產效率和用戶體驗。

  如果說,云計算類似于公司的“最高管理者”,邊緣計算類似于“一線工作人員”,那么霧計算則類似于“中層干部”,它不僅是負責上傳下達的信息通信管道,更能夠分析和處理更大區域范圍內的復雜數據,做出及時而準確的決策。

  霧計算的計算資源分布在從云到物連續環境的任何地方,連接集中式的數據中心和分散式的網絡邊緣,實現云計算到邊緣計算的全面融合。

  專家認為,隨著IEEE 1934的發布、演進和完善,霧計算將成為通用的多層次計算技術框架,支持智能物聯網、5G通信和人工智能等數據本地化和計算密集型的應用需求。

  集成電路邁向后摩爾時代

  2019年,見證了集成電路產業在后摩爾時代的種種探索。

  隨著芯片尺度越來越小,芯片上的晶體管數量接近極限,摩爾定律日益逼近“天花板”。這個定律說,當價格不變時,芯片上可容納的晶體管數目,每隔18個月到24個月就會翻倍,性能也隨之翻倍。在過去的半個世紀,它一直是對的。

  但繼續“噌噌”翻倍的難度在陡增。因為,再這么下去,材料的物理、化學性能將會發生變化,現行制造工藝也會吃不消。

  于是,學術界和產業界開始尋找新的突破口,神經形態芯片便是其中一種嘗試。7月,英特爾公司發布消息稱,其神經形態研究芯片Loihi可比普通中央處理器(CPU)執行專用任務的速度快1000倍、效率高10000倍。

  存算一體化芯片是另一種探索路徑。在傳統的馮·諾依曼架構中,信息的處理和存儲是分開的。而存算一體化的芯片,則希望通過避免芯片內部不停地搬運數據,來大幅提高芯片的能效比。

  一代材料、一代器件,材料是集成電路最重要的基礎之一。后摩爾時代的集成電路,不但在底層架構上不斷創新,在芯片材料方面也不懈探索,二維材料、高分子材料、柔性材料等新“角色”在硅材料之后輪番登場。

  6G開始“探路”

  5G商用剛剛開始,6G技術研發也開始“探路”。

  2019年11月,科技部會同發展改革委、教育部、工業和信息化部、中科院、自然科學基金委在北京組織召開6G技術研發工作啟動會。會議宣布成立國家6G技術研發推進工作組和總體專家組,這標志著我國6G技術研發工作正式啟動。

  不只我國,芬蘭、美國等國也已將大量經費投入到6G技術學術研究中。

  與5G網絡相比,6G時代,網絡性能將得到進一步提升。專家認為,為提升通信能力,6G將進一步通過增加天線數量、提升通信帶寬等手段提升網絡容量。5G的傳輸速率可達到10Gbps,而6G的傳輸速率將達到100Gbps至1Tbps,比5G提升10倍到100倍。

  6G的應用范圍將不僅局限于眾多垂直行業,還將進一步被拓展至太空、深海等領域,甚至實現物理世界與虛擬世界之間的連接。

  相關專家預計,6G的商用大約在10年以后。目前業內對6G的探索主要集中在應用需求以及部分關鍵技術方面,大部分還比較宏觀,尚待具體化。從全球范圍來看,到底什么是6G技術,仍待明確定義。

  信息技術迭代升級的步伐不會停下,時間的車輪終將載著我們與它們相遇。2020年的IT領域,將發生哪些大新聞?別著急,它們已經在路上了。(記者 劉園園)

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