2022年科技產業趨勢展望

作者 : Brian Dipert,EDN專欄作者

新的年度一開始,我將再次著手展開更具挑戰性的專題:預測將會成為未來一年的熱門技術話題...

在不久前嘗試總結過去一年來我認為值得回顧的關鍵技術主題(參見「2021科技大事回顧:奇特的一年」)後,在新的年度一開始,我將再次著手展開更具挑戰性的專題:預測我認為將會成為未來一年的熱門技術話題。

在此過程中,我儘量避免在2021年的回顧和2022年的展望報導中重複相同的主題,除非我真的覺得它顯然會成為來年重複出現的熱門話題——那就是這一場疫情……

COVID-19疫情仍是未知數?

2019年年底,中國首次報告出現一種前所未知的肺炎病毒,隨後襲捲全球,讓整個世界開始發生迅速且巨大的變化,不但至今尚未恢復到疫情前的情況,而且可能永遠無法回歸過去的生活。由於各國政府採取隔離或封鎖措施、個人和家庭遭遇裁員和收入銳減、嚴重的(且通常是長期)病症和致死等各方面的影響,整個產業變得起起落落。在經過大約兩年來的‘Zoom’或其他線上教學,更從根本上影響了這一整個世代的孩子、他們的老師以及父母。

更可悲的事實是這一場疫情至今還看不到終點。提前寫下快速發展中的議題有一個缺點就在於,當這篇報導最終付梓時,情況不知已經發展成什麼樣子了。新冠肺炎(COVID-19)疫情就是一個絕佳的例子。就在我開始提筆寫這篇文章的同一天,南非開始傳出關於SARS-CoV-2新變種(隨後命名Omicron)的消息。根據分析顯示,這是Delta及其先前版本的明顯變異。但是,這意味著什麼呢?它明顯更具有傳播力嗎?對於尚未接種疫苗者、已接種者和/或已感染COVID-19確診者是否更具傳染力?它對於受感染者的影響是否比之前的變種更明顯?如果情況屬實,那麼其結果隨年齡、性別、文化和其他變量又有何而不同?

當你讀到這篇報導之際,情況或許明朗許多,應該比我在寫作時對於Omicron有更多的瞭解了,但最終的結論可能仍在進行中。然而,至少有一件事已經是可能的……無論大家是否選擇聽信,流行病學家從一開始就已經告訴我們了。無論是自然的(經由感染)還是透過疫苗接種,在全世界有足夠高比例(不僅是某個特定國家或該國內的某個地區)的人口產生「群體」抗體和免疫力之前,這種病毒都將繼續變異和繁殖。正如美國名演員Jeff Goldblum在電影《侏羅紀公園》(Jurassic Park)中飾演的數學家伊恩·馬康姆博士(Dr. Ian Malcom)所說的:「生命會自己尋找出路」(Life finds a way)。

COVID-19疫情持續延燒,至今還看不到終點。

深度學習的「寒武紀時代」

記得我在1997年初加入EDN開始全職工作時,最初負責的社論‘beat’專欄涵蓋可編程邏輯元件和工具組。在幾個月內,我為其增加了揮發性和非揮發性半導體記憶體。很快地,我還學會了多媒體技術和產品,尤其是繪圖晶片和電路板。正如當時的一位分析師同事Peter Glaskowsky所指出的,那時約有40家公司從事繪圖處理器業務,更不用說還有多家基於這些處理器的擴充卡(add-in card)供應商了。但很快地,由於整併、收購、破產等原因,這原本一長串的相關業者名單也大幅縮減了。

當我看著今天參與業者眾多的深度學習(deep learning)晶片和軟體市場,包括訓練和推論,我不禁因為那種似曾相識的感覺而震撼,儘管我也知道這麼比較是有點不公平的。畢竟,在1990年代晚期,當時的繪圖處理器基本上僅用於繪圖處理。除了一些GPU加速的Adob​​e插件以及利基的科學和超級電腦應用之外,NVIDIA和其他公司當時對通用繪圖處理單元(GPGPU)的設想主要是理論性的。相反地,也很諷刺的是,GPU如今成為人工智慧(AI)處理領域的主導,再加上各種更專注於應用的協同處理器。因此,我真的期待深度學習市場會有更長久的進化以及多樣性。同樣地,我也預測這個領域最終會發生滅絕般的「板塊移動」……或許就從2022年開始?

架構的重要性延續

呼應我所寫的2021年回顧內容,隨著能夠經濟高效地擠進一塊晶片上的電晶體數量日益減少,用這些電晶體能夠建構出什麼成果變得越來越重要。上次提到AMD最新Zen微架構的進展對於該公司近年來的復興以及英特爾(Intel)的回應至關重要。但卓越的架構好處並不僅限於PC類產品。

例如,架構選擇以及軟體利用這些選擇優勢的程度,對於前面提到的各種深度學習處理器供應商日後成敗至關重要。誰會是最終的開發平台(TensorFlow、PyTorch等)贏家呢?你要不要賭賭看,並且製作僅支援(或至少最佳化)該平台的架構?或者,您打算下注於一種更通用的方法,儘管它在性能、成本、功耗和其他指標來看可能不是最佳的?

開源處理器撥雲見日

正如維基百科(Wikipedia)中介紹的,開放來源(open-source)的硬體,特別是圍繞這些指令集架構(ISA)建構的開放來源微處理器指令集和架構,已經存在幾十年了。但對於某些讀者來說,這可能是一個鮮為人知的事實,例如,版本2 (v2)公共域指令集和Arm ISA的更早版本早已存在了。Sun (OpenSPARC)和IBM (OpenPOWER)也加入了開放源碼的晶片運動。

至少在概念上,更多的讀者可能熟悉迅速發展起來的RISC-V運動。RISC是指精簡指令集電腦(Reduced Instruction Set Computer)方法論,其早期支持者包括加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)教授兼RISC架構先驅David Patterson,以及史丹佛大學教授兼MIPS架構首席設計師John Henness。David Patterson和John Henness兩人還合著了《電腦架構:量化研究方法》(Computer Architecture: A Quantitative Approach)一書,並為其開創性參考手冊開發了DLX指令集,構成了幾十年前OpenRISC程式的基礎。

從2010年開始,Patterson和他的學生定期進行為期三個月(夏季)的RISC研究計劃。RISC-V,顧名思義,就是這項計劃系列的第五代。那麼,為什麼這一代ISA在科技產業如此強烈造成轟動呢?不出所料,部份原因在於RISC-V架構固有的穩健性及其可擴展性。我想還有部份原因在於開源開發工具組和支援該架構的其他軟體基礎設施臻於成熟。此外,部份原因則是對於傳統產業處理器開發方法日益感到沮喪的反應:

  • 封閉式指令集僅限於少數幾家供應商(如x86)以完整製造的晶片形式提供;
  • 或者您可以基於封閉指令集設計自家晶片,但前提是必須先向ISA開發商(Arm、MIPS等)支付高額授權費和專利費。

最後,我在之前的2021技術回顧一文中也曾經提過部份原因:指令集硬體模擬(emulation)以及更廣泛的作業系統(OS)和應用虛擬化變得十分強大,再加上執行這種硬體模擬和虛擬化的CPU變得如此高效,以至於預編譯-軟體的可移植性如今已是更有意義的現實了。關於RISC-V發展動能的最新例子是Imagination Technologies於去年12月初宣佈的RISC-V IP計劃(幫您快速復習一下:Imagination曾經在2001年收購了MIPS,然後在2017年將其出售)。此外,還有蘋果(Apple)去年9月初發佈了RISC-V程式設計師的招聘啟事(??!!!)。

有關David Patterson對於RISC-V和處理器架構演變的更多看法,請參考他在2020年9月嵌入式視覺高峰會(Embedded Vision Summit)的專題演講。此外,他與Edge AI創辨人兼Embedded Vision Summit主席Jeff Bier的後續訪談同樣令人感興趣。

遠端工作(和「大離職」)成為常態

行文至此,正如我在最近幾篇文章中也提到過的,再過幾週,我「在家工作」(work-from-home;WFH)的時間就佔人生的四分之一世紀了。由於疫情的需要,許多讀者最近也都接觸到了這個WFH的概念。無疑地,像我一樣,你也經歷過在家工作帶來的挑戰,例如工作和個人生活之間變得模糊,但它也存在一些好處:不再需要冗長且令人放空的往返通勤,以及在日常工作生活中增添了彈性等等。

但我懷疑,至少在某種程度上,我們將永遠無法完全回到「以前的樣子」。事實上,我敢打賭,在家工作或「混合」的就業生活方式,正是所謂「大離職」(Great Resignation)潮興起背後的關鍵因素之一。人們不想再回到「以前的樣子」;他們願意(如有必要)為此減薪或甚至縮減福利等,以維持他們過去兩年來所體驗的生活與彈性。隨著雇主被迫必須變得更加靈活以確保留住員工,員工也會漸漸地發現可能根本不需要調整薪酬方案。

由於疫情而展開在家工作以及「混合」就業的生活方式,成為「大離職」潮興起的關鍵因素之一。

元宇宙開始擾動

早在2018年底和2019年初,我寫了一個關於虛擬實境(VR)和擴增實境(AR)的系列文章。為了準備新的報導內容,剛剛重溫了這兩部份的文章後,很開心在三年後的今天,當時所寫的內容看起來仍然很準確(至少對我而言)。我仍然相信這兩種技術將在未來共存,但AR可能會獲得更廣泛的採用:VR,顧名思義,它讓使用者能以虛擬替代方式取代現實,而AR則是對於現實的補充。對此,我總會想到智慧眼鏡整合顯示器的例子,它可以讓你參加酒會時眼前閃爍起正在和你聊天的人叫什麼名字,因為你可能「熊熊」記不起來了。

但是,VR和AR (其中一項或二者)何時才能從早期導入過渡到主流應用?或許當我們在回顧2022年時,才會感受到它真正開始跨越鴻溝的一年。一方面,不要低估了Facebook日前更名為Meta的重要性。當然,有些潛在的動機可能在於試圖擺脫舊名稱的負面形象,就像煙草製造商Philip Morris USA集團重新貼上Altria Group的標籤,或是軍事安全顧問公司Blackwater先後更名為Xe Services和Academi。但自從Facebook於2014年3月宣佈收購Oculus以來,很明顯地,「元宇宙」(metaverse)——或者你喜歡說「網路空間」(cyberspace),成為該公司渴望培養長期線上社群的關鍵。

「元宇宙」一詞最初源自美國科幻作家史蒂芬森(Neal Stephenson)在1992年開創性的科幻經典小說《雪崩》(Snow Cras);而「網路空間」則是美籍加拿大裔作家吉布森(William Gibson)在1982年的短篇小說《燃燒的鉻》(Burning Chrome)和1984年的後續小說《神經漫遊者》(Neuromance)中首次提出。

說到龐大的線上社群,同樣令我感到好奇的還有Apple在2022年將會針對這個領域公開發表些什麼呢?該公司據傳多年來一直在內部開發AR頭載式耳機,最新的小道消息還說今年將是第一代產品迎來曙光一年。長期觀察Apple的分析師郭明池最近提供的見解也讓我很感興趣——Apple打算在十年內用AR裝置完全取代智慧型手機。讀者們對此有何看法呢?

「元宇宙」(metaverse)的概念是讓用者配戴VR/AR裝置,進入沉浸式3D虛擬世界,並與真實世界無縫串連。

自動駕駛緩步進展

2021年可說是充斥著全自駕車測試以及過早宣佈「即將推出」自動駕駛的一年;2022年很可能也會是同樣的情況。一方面,先進駕駛輔助系統(ADAS)將會發展地越來越強大,而且這種部份自動駕駛功能將在未來一年繼續呈上升趨勢。同樣地,雖然各地仍在推動完全自動駕駛,但我認為,短程自動駕駛以及其他限制環境的自動駕駛試驗將在來年開始取得實質的成果。例如,想想城市中的公共運輸轉乘,或者食物和其他包裹的遞送服務,無論是在地面上還是透過無人機在空中進行。

不同類型的操作限制定義了一些同樣被看好的場景,例如貨運車隊。雖然當今供應鏈緊張究竟是因為人類駕駛太少還是只因為未能得到足夠的補償和福利,目前仍存在爭議,但渴望買到年節禮物或其他物資的每個人都感受到了它的影響。此外,昏昏欲睡、心煩意亂或酒醉等人類駕駛無法處於最佳駕駛狀態的固有缺點,一直是長期存在的問題。雖然至少在未來一段時間內,往返於碼頭、機場、倉庫等「最後一哩」的半掛式接駁車,可能仍然是非自動駕駛營運的領域,而對於自動駕駛車來說,長程的高速公路才是相對簡單的場景。先進的全自動半掛車試驗已在進行中,預計很快地將會開始大規模推出,我推測就算不是在2022年內,也會在這一年後不久。

2022年將會看到更多的自動駕駛車測試,為緩慢進展中的全自動駕駛鋪路。

電池的密度更高、應用更多樣也更便宜

聽到「行動電子裝置」一詞,您首先想到的可能是筆記型電腦、智慧型手機和平板電腦。進一步延伸你的腦力激盪到包括「任何不能完全由交流電源(AC)線供電的電子產品——即部份或隨時需要使用電池供電的電子產品」,那麼這份產品清單將會明顯地延長許多。以下是我腦海中迅速浮現的一些候選裝置(並未特別排序):

  • 各種大/小型和不同款式的混合動力車與電動車(EV)
  • 無人機和電動飛機
  • 電池供電的火車
  • 電動自行車和電動滑板車
  • 藍牙和其他無線耳機
  • AR和VR頭戴式顯示器、智慧眼鏡和其他頭戴式耳機裝置
  • 智慧手錶和其他穿戴式裝置
  • 照相機和攝影機
  • 位置靈活的安全監控攝影機
  • 手電筒、相機閃光燈和其他可攜式光源
  • 蜂巢式「熱點」

目前有一些裝備至少可以由傳統的鎳鎘電池、鹼性電池或鋰電池供電,但是,一旦這些電池的儲存電量耗盡,就必須丟棄和更換——這畢竟是一種花錢又不環保的舉動。也就是說,充電電池的成本相對較高,更不用說特定尺寸電池結構的容量低、輸出電流低且循環次數較少,加上它最後也必須被丟棄。

值得慶幸的是,由於技術創新加上供需增加的神奇資本主義組合,正迅速地解決電池長久以來揮之不去的缺點。具體來看,為了滿足龐大的電動車需求(預計未來的需求會更大)而建造的大型製造廠,也為其他應用提供了直通優勢。例如,我以20.99美元的價格購買了24塊裝Amazon Basics AA鎳氫充電電池,聲稱容量為2,000mAh,可支援多達1,000次充電週期(以及預充電啟動)。我還買了幾個13.58美元的八槽充電器,我希望再也不必購買一次性使用的AA電池了。

最後,我還注意到另一個對環境同樣有益的重要充電電池應用,我在之前的文章中也提到過。再生能源——太陽、風、潮汐和地熱等,希望至少在某種程度上仍然能使我們免於碳能源造成的災難(或稱為氣候變遷)。然而,它們本質上無法持續存在:太陽並非隨時發光發熱,風也不會隨時都在吹。將產生的多餘再生能源儲存於在電池組中介設備,例如特斯拉(Tesla)的Megapacks巨型電池儲能系統,以便在再生能源輸出低時放電,將有助於緩衝這種週期性行為。同時,當傳統的碳基能源故障或失效時,電池組就能派上用場。

太空旅行不再遙遠

過去一年來,我想你已經聽說「一般人」和太空人進行了多次載人飛行到太空(一般情況下是邊緣)旅行了:

  • 去年7月11日,維珍銀河公司(Virgin Galactic)進行首次太空船2號(SpaceShipTwo)的太空旅行;
  • 去年7月20日和10月13日,Blue Origin公司的New Shepard火箭升空,亞馬遜創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)參與首趟載人任務;
  • 從9月16日開始,完全由平民執行的載人飛行任務SpaceX的Inspiration4首次展開飛行。

儘管只有幾次的記錄,但明顯較往年的「零」更令人鼓舞。所有這些行動都成功(或多或少)了,這預示著2022年及其後會有更多的這一類事件發生。順道一提,請容我對這種情況做一些評論:雖然我們可能很容易將將這些單純視為超級富豪的「日常」(我一開始也是這麼想的),但後來由於拜讀了加拿大籍演員William Shatner­­——即《星際爭霸戰》(Star Trek)系列電影中的柯克船長(Captain Kirk)的見解,以及在明顯改變他的生活之New Shepard太空旅行前後,我受到了很大的鼓舞:

「此時的想法並不只是飛行,『沒錯,看看我。我正在太空中,』」這位傳奇演員說,「這是讓產業發展到太空的想法進展了一小步,讓所有產生污染的產業……都遠離地球。」他說,可以在「距離地球250280英哩之外投入營運,然後將能量發送到這裡,讓他們加以擷取並利用,讓它在那裡發展起來。』這一切所需要的是Jeff Bezos這樣的富豪[大聲疾呼],『讓我們前進太空吧!』」

太空旅行不再是遙不可及的夢想。

最後,在針對來年的技術大事預測結束之前,請您也思考一下我是否過度強調、低估或是完全忽略了什麼呢?歡迎您留言評論讓我知道!

編譯:Susan Hong

(參考原文:2022 tech themes: A look ahead,by Brian Dipert)

本文同步刊登於EDN Taiwan 2022年1月號雜誌

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