【編者按】
科技改變世界,創(chuàng)新決定未來。
站在2021年的新起點,澎湃新聞·智庫報告欄目推出新春策劃“五問科創(chuàng)新風”,我們邀請工程師、產(chǎn)業(yè)研究者及企業(yè)高管,講述集成電路、人工智能、自動駕駛、基因測序、燃料電池、區(qū)塊鏈、石墨烯、5G等科創(chuàng)領域的理想與現(xiàn)實,找差距、補短板,修煉內功、賦能未來。
澎湃新聞:目前移動通信行業(yè)最前沿技術達到什么程度?
王志成:移動通信,十年一代。從2019年上半年開始,全球主要國家紛紛頒發(fā)5G商用牌照,5G商用時代到來。5G是移動通信行業(yè)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的最先進的技術,要想讓5G更好為用戶服務,除了網(wǎng)絡之外,還需要終端、平臺和應用等協(xié)同發(fā)力。以下對上述技術點的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析:
首先,網(wǎng)絡。在討論5G是什么的時候,負責標準制定的國際電信聯(lián)盟(ITU),明確了5G需要實現(xiàn)三大場景,即eMBB(更快的連接速度)、mMTC(同一區(qū)域內,能夠有更多的聯(lián)網(wǎng)終端)、uRLLC(網(wǎng)絡響應的速度更快)。經(jīng)過業(yè)內企業(yè)協(xié)同研究,支持上述三大場景的技術標準均已落地,并正繼續(xù)優(yōu)化當中;同時,網(wǎng)絡的概念正在擴大,向涵蓋云計算、邊緣計算、網(wǎng)信安全等在內的新型基礎設施方向拓展,各原來獨立設施間相互融合(如云網(wǎng)融合、云邊融合等),并且通過AI助力,確保數(shù)據(jù)得以有序傳輸與處理。
其次,終端。它是由芯片、傳感器、屏幕、電池等一系列的部件所組成,每個部件均蘊含著復雜技術以及配套產(chǎn)業(yè)鏈。概括而言,芯片目前最先進的制程工藝達到5nm,3nm預期在2022年量產(chǎn),納米級數(shù)越低,就意味著能夠在同樣尺寸內,容納更多的集成電路,從而提升算力,并保證終端的超輕薄和散熱等要求;傳感器包括攝像頭,陀螺儀、溫度傳感器等各種感知外部環(huán)境的組件,可感知范圍的擴張、可感知精度的提升,是發(fā)展方向,例如在手機攝像頭中,數(shù)億級別像素、光學可變焦、紅外感知等均被引入進來,又例如智能手表上,已經(jīng)支持無創(chuàng)血糖監(jiān)測;屏幕上,先進技術是發(fā)展清晰度更高、色彩飽和度更高的屏幕,一些頂配的手機已經(jīng)使用4K屏幕,同時可折疊的屏幕亦在若干款機型上得到試點應用;電池上,盡管近年來石墨烯電池、燃料電池等新技術不斷涌現(xiàn),但產(chǎn)業(yè)當中實際應用的仍然是鋰電池和鎳氫電池技術,提升能量密度和快速充電是在現(xiàn)有技術體系中能夠實現(xiàn)的提升點。
第三,平臺。它的核心,是蘊含眾多基礎的算法,把外部采集的數(shù)據(jù)進行深度處理,從而為應用的實現(xiàn)提供輸入。相關算法,不僅僅需要基礎理論支持,同時需要長期實踐檢驗,這是技術底蘊積累形成的過程。例如,在網(wǎng)絡游戲中,先進的游戲引擎,是該領域先進技術代表;在機器視覺中,經(jīng)過無數(shù)次訓練,知道某個圖片是代表誰的臉,代表怎樣的產(chǎn)品瑕疵,是該領域先進技術達標。
第四,應用。它的核心,是如何最大程度利用網(wǎng)絡、終端、平臺等基礎資源,以形成更優(yōu)質的用戶體驗、新型商業(yè)模式。例如,云游戲是充分利用5G高速網(wǎng)絡優(yōu)勢,使得在低配置終端上,亦能使用高畫質的游戲;5G直播,使得每個自媒體主播,可以進行野外生存、戶外運動等方面的新型直播;外賣、快遞等行業(yè),可以實現(xiàn)人、貨、車的全位置監(jiān)管,促進共享用工模式形成,并建立可移動的分倉。
澎湃新聞:在移動通信領域,中國目前達到怎樣的水平?
王志成:以商用時間而定,中國3G落后全球首個商用國家9年,4G落后4年,而5G則是同步商用,并且已經(jīng)建設全球70%基站;以5G網(wǎng)絡技術而言,中國積極參與全球標準制定,擁有全球30%左右的核心專利,真正成為領先者。
總體而言,中國在移動通信領域,整體上達到全球先進水平,如5G網(wǎng)絡技術等。其中,主要在四個方面領先:第一,是由中國主導,并開展規(guī);瘧玫漠a(chǎn)業(yè)技術環(huán)節(jié),例如在NB-IoT領域,就顯著領先世界其他國家,并且基于本土應用所實現(xiàn)的先進技術和產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)對外的輸出;第二,是在直接面向市場的應用技術層面,一方面可以站在巨人肩膀上進行研發(fā),另一方面有巨大的市場加以支持;第三,是依靠更加保護創(chuàng)新的氛圍中,所成長起來的技術和產(chǎn)業(yè),例如領先全球的移動支付領域;第四,是依靠規(guī);A產(chǎn)業(yè)環(huán)境而形成的技術,例如圖像識別領域,海量的眾包人工智能訓練師等。
澎湃新聞:在這個領域,中國的短板在哪里?
王志成:在5G業(yè)務領域,中國也有若干顯著的技術短板,這在近兩年逆全球化浪潮中,得到了證實。其中的核心,第一,是產(chǎn)業(yè)上游的先進技術,包括先進芯片設計與制造、高精度傳感器、復雜操作系統(tǒng)等,這不僅是一項技術落后,而是整個技術都有待加強,例如在芯片上,想制造最先進的5nm芯片,需要有光刻機、光刻膠、芯片流水線等一系列環(huán)節(jié),2020年,因為技術禁制,華為麒麟5nm芯片成為絕版,這也充分說明了,中國技術水平仍有待提升。第二,是產(chǎn)業(yè)中下游的一些平臺或應用,它們共同特征是需要長期技術積淀,例如游戲開發(fā)引擎、工業(yè)設計軟件等,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn),基本沒有完全替代品存在。
澎湃新聞:未來,行業(yè)發(fā)展需要克服哪些困難?
王志成:為了更好促進移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,未來需要克服三個方面的困難:
首先,是產(chǎn)業(yè)上游的供給限制困難。缺乏自主的中高端芯片、中高端傳感器、中高端工業(yè)軟件等,一直是全行業(yè)長期的痛,不僅僅每年需要花費大量資金進口,更重要的是,它們像達摩克利斯之劍,高懸在中國產(chǎn)業(yè)界上方。近年來,華為和中興公司的案例,已經(jīng)證明,在極端情況下,中國業(yè)內企業(yè)生產(chǎn)將無以為繼。因此,盡管隨著美國領導人的更換,中美關系得到緩和,但自主創(chuàng)新力度仍需要加強。
其次,產(chǎn)業(yè)基礎設施先進化改造的問題。數(shù)據(jù)量是幾何級增長,然而網(wǎng)絡等基礎設施則是線性增長。為了能夠在有限的基礎設施之上,容納越來越多的數(shù)據(jù)應用,需要提升基礎設施的先進性水平,包括數(shù)據(jù)本地化處理、減少數(shù)據(jù)流動、算力隨數(shù)據(jù)部署等。各運營商正在推動的云網(wǎng)融合等,均是在解決上述問題。
第三,網(wǎng)絡基站規(guī);ㄔO所遭遇的障礙。由于技術特性,5G基站需要建設更多的數(shù)量,才能達到和4G基站相同的效果。從宏觀角度而言,對能源消耗是相當巨大;從微觀角度而言,需要更多的站址選擇。目前的鐵塔公司、運營商間共建共享、家庭微基站等,均在著力解決上述問題。
澎湃新聞:在移動通信領域,未來努力方向是什么?
王志成:以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局,是已經(jīng)明確的戰(zhàn)略方向,在移動通信技術領域亦不例外。
首先,對于國內循環(huán)而言,必須要培育起完整的先進技術體系,完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。最低的要求,是在國外對中國完全斷供的情況下,能夠有一套備用的方案,哪怕性能會弱一些。更高的要求,是國內具備完整的、達到世界先進水平的技術與產(chǎn)業(yè)鏈。目前,政策上已經(jīng)明確了方向和發(fā)力點,未來需要產(chǎn)業(yè)的協(xié)同配合,高等院校與科研機構從人才培養(yǎng)切入;政府等單位優(yōu)先采購國產(chǎn)技術占比高的產(chǎn)品,以市場拉動供給;政府牽頭,成立母基金、放寬IPO準入條件,促進社會資金向長期見效的底層技術領域轉移。
其次,對于國內國際雙循環(huán)而言。第一,是絕不能與國際斷開連接,畢竟中國需要國際市場,同時一些基礎技術和產(chǎn)品短期內仍需要依靠外部供給;第二,是需要繼續(xù)積極參與各類標準化組織,以專利、標準等建立技術高地,達到別國必須需要中國技術授權的境地,使得技術禁制徹底成為不可能的事情;第三,是需要將在中國市場上成長起來,擁有較高性價比的產(chǎn)品與技術對外輸出。
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