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王伟光
  男,汉族,1950年2月出生,山东海阳人。1967年11月参加工作,1972年11月加入中国共产党,博士研究生学... 详情>>
李 扬
  1951年9月出生,籍贯安徽,1981年、1984年、1989年分别于安徽大学、复旦大学、中国人民大学获经济学学... 详情>>
李培林
  男,山东济南人。博士,研究员,中国社会科学院副院长,中国社会学会副会长,中国社会科学院社会学研究所副所长。《社会... 详情>>

    中国移动互联网的核心技术自主创新

    作者:周兰 ZhouLan 出版时间:2017年06月
    摘要:

    过去十年间,移动互联网作为ICT产业创新最活跃、发展速度最快的领域,推动移动芯片、移动操作系统、移动传感器等相关技术的快速发展。我国移动互联网发展几乎与全球同期起步,现阶段在智能手机、移动通信网络和移动应用服务等领域均已取得可比肩全球前列的发展态势,移动互联网后续智能化的演进对我国而言既是机遇也是挑战,仍需加大对核心技术的自主创新能力,进一步提升我国产业竞争优势。

    Abstract:

    Over the past decade,as the most innovative and fastest growing area of ICT,mobile internet promotes the development of technologies such as mobile chips,mobile operating systems and mobile sensors etc. The mobile internet in China has reached the international advanced level. Following the development of the mobile internet,the evolution of the artificial intelligence poses both opportunity and challenge to China. It is very important to strengthen the innovation of critical technologies in order to enhance competitiveness.

    一 全球移动互联网核心技术发展的整体态势及热点

    (一)全球移动互联网核心技术发展总体情况

    1.智能化驱动移动互联网云管端协同升级

    作为现阶段ICT产业发展的重点领域,移动互联网对ICT产业整体智能化演进起着非常重要的驱动作用。就移动互联网本身而言,智能手机在10年的发展历程中加速了计算和互联的扩展,而仍在不断兴起的可穿戴、无人机、虚拟/增强现实等更广泛意义上的智能硬件则极大地拓展了终端的感知和交互能力,为互联网应用虚拟化图景注入了更为丰富的元素,加速了多样传感器的普及式应用,由此实现了可用数据样本的极大丰富,带动了应用快速创新,推动了云端低成本大规模计算能力的全面提升,为机器学习尤其是深度学习的渗透融合创造了有效应用环境,开启了智能化革命的新浪潮。2016年随着人工智能再次进入产业视野,移动互联网正成为人工智能的大规模优先应用领域,移动互联网的技术体系正展开新一轮升级。

    2.移动互联网技术体系由线铺面,开启覆盖面更广、融合更深化的集群式创新

    随着移动互联网的进一步演进,云管端均蕴含着巨大的技术创新机遇,其中既存在延续性的技术升级,更存在颠覆性的技术变革。前者包括数据处理能力的进一步增长、工艺制程的持续升级、显示分辨率的继续提升等;后者包括与特定算法紧耦合的专用智能应用芯片、基于材料和器件创新而来的通信功率器件、可识别生物量的传感器等。与此同时,软硬件技术能力的快速进步为人工智能走向实际应用创造了基础条件,成为后续应用智能化创新的重要助力。应用创新倒逼技术加速升级的态势日益凸显,需求的多样化带动技术创新进入前所未有的融合创新阶段,信息通信技术与智能感知、海量数据处理、人工智能等的系统化、集成化创新不断加速,并与先进制造、新型材料、现代生物和能源等其他多学科技术的交叉渗透日渐深入,成为信息通信技术创新的重要方向。

    3.核心技术变革升级的同时,外围技术也在加速创新

    移动互联网所涉及的云管端各层核心技术仍处于不断持续升级中。移动芯片在通信能力、计算能力、图形图像处理能力等方面基本呈现逐年升级迭代的态势,智能终端操作系统随着应用创新不断丰富能力供给。随着人工智能、智能硬件等的快速兴起,移动互联网技术体系也发生了一定变化,突出表现为原本较为边缘的部分技术,正逐步成为整个技术体系的核心环节,如传感在深化物理感知精确度的基础上不断丰富生物感知等多种感应量形式。

    (二)2016年全球移动互联网核心技术热点

    本文结合2016年全球移动互联网的实际发展情况,重点分析以下三类核心技术进展。

    1.移动芯片

    重点围绕多模多频、自研架构和高工艺高集成实现持续平稳技术升级。LTE多模多频依然是主要需求和技术重点,2015年主流LTE通信芯片已实现全模全频,载波聚合能力已支持到Cat6/Cat9(网络接入能力等级为6或9);预计2017年载波聚合能力将升级到Cat12/Cat16。AP(应用处理器,等同于计算机中的CPU)近期将在多核64位的技术框架内,针对多核灵活调度进行重点优化,在目前已支持到16核的大小核技术方面,将实现集群内更灵活的多核调度,不需组建大小集群族即可实现核与核之间的调度。高通依然是领先技术水平的代表,2016年高端手机主流配置的骁龙830采用三星10纳米FinFET(Fin Field-Effect Transistor,鳍式场效应晶体管)工艺,基于自研64位kyro架构并实现七模全频LTE;三星基于自有14纳米 FinFET工艺和自研64位Mongoose架构,奠定了Exynos8芯片的高端化水平;MTK在高性价的基础上继续践行高端化路径,HelioX30平台即基于台积电10纳米工艺,并全面提升通信和计算能力。

    移动VR(Virtual Reality,虚拟现实)正成为移动芯片的又一重要应用方面。目前移动芯片是计算能力仅次于PC和服务器的第三大成熟平台,且体积小、功耗低、外围交互能力丰富,是移动VR天然的承载平台。移动VR产品对底层硬件的技术能力要求重点有二:一是强大的图形图像处理能力;二是面向VR需求的硬件能力调用。现阶段各主要移动芯片均针对VR个性化需求进行了优化,如骁龙820芯片平台针对移动VR需求所做的能力提升和优化包括以下几点,在视觉效果方面,最高支持分辨率3200×1800、帧率60fps(每秒画面填充帧数)的画面渲染,通过GPU和视频加速引擎来驱动360度的4K画面;在声效处理