高管洞察角

2022年及以后会发生什么:人工智能,工业4.可持续技术将需要新的计算范式

作者:大卫·摩尔 - 2022-01-31

作者:大卫·摩尔, 他是美光公司的首席战略官和公司战略与通信组织的高级副总裁

在新年伊始, 美光公司通常会评估明年(以及之后的几年)会发生什么. 虽然没有人真正拥有预测未来的水晶球, 我们一直在关注技术的使用是如何改变行业的,以及内存和存储的作用是如何演变成这种转变的核心. 了解世界将产生的新方式, consume, 与不断增长的数据进行交互和管理,有助于我们保持领先地位,不仅推动业务成果, 而是地球和人类的进步.  

随着对数据的访问变得更加普遍——催生了新兴的使用模式和令人难以置信的丰富, 交互式体验——我们将看到对日常使用的技术的更大需求,以及交付这些技术所需的云边缘基础设施.  

这些要求, in turn, 是否需要前所未有的技术创新来满足我们在家里和移动中与数据交互的越来越多的设备. 这些技术需要:  

  • 提供卓越的性能和令人难以置信的数据容量
  • 在系统层面实现新的和突破性的能源效率水平 
  • 利用人工智能(AI)提供的机会来改变用户体验和业务结果
  • 推动行业进步,实现关键的可重用性和可持续性目标  

2021年,我们宣布了对制造业的重大投资&D, 可持续性和更多的举措,以帮助满足对创新内存和存储技术需求的持续增长. In 2022, 面对各行业对高带宽的指数级需求,我们必须继续推动创新, 节能解决方案-从设备到智能边缘再到云.

作为首席战略官, 当我们为美光制定和完善我们的战略时,我可以在我们的许多团队中工作. 在这个过程中, 我很幸运能与美光公司优秀的商业思想领袖和有远见的技术专家接触. 我们要求他们分享他们对我们预计会出现的关键市场动态的看法,并预测2022年及以后将会出现哪些技术趋势.

未来的数据中心

Raj Hazra是美光计算部门的高级副总裁兼总经理 & 网络事业部

数据中心——本地或云——支撑着我们的数字生活. It’s the infrastructure that hosts all the services we know and love; everything from online shopping and inventory tracking to real-time map navigation and content streaming. 随着世界对数据和新服务不断增长的永不满足的需求, 数据中心正日益被推向极限, 无法有效地存储和处理所有可用数据. 2022年将见证数据中心架构的巨大转变, 内存和存储驱动了它的大部分. 这是一个可组合架构的时代, 随着服务提供商和企业越来越关注可持续性,数据安全也一直受到关注.

2022年,新的内存和存储层次结构将为数据中心带来一场革命. 数据中心基础设施处于压力之下, 跨不同类型内存的创新将是释放数据密集型工作负载的关键. 最令人兴奋的转变是DDR5的升级. 这是性能上的一次飞跃,也是数据中心需求第一次真正推动内存标准的发展. 我们也会看到第一个的出现 计算快速链路(CXL) 基于内存解决方案,这是实现数据中心可组合性和内存池的第一步. 这也是我们要欢迎的一年 HBM3, 当与通用中央处理器(cpu)配对时,, 极大地提升了包内内存. 对于数据中心, 这些创新将导致出现一种新的内存层次结构,这是我们以前从未有过的,以及具有计算池的更可组合的基础设施, 内存和存储. 对企业和服务提供商都一样, 这可能意味着在许多类型的工作负载和应用程序中具有更好的性能和更低的总体拥有成本.

走向 不那么死板,更容易组合 基础设施也将提高能源效率. 通过减少过度供应的资源, 数据中心运营商可以减少他们的环境足迹. 根据美国.S. 能源部, 最大的数据中心需要超过100兆瓦的电力,足以为大约80个数据中心供电,000户家庭. With 8.500万个数据中心在美国,这些设施对能源和水的消耗、碳排放和废物产生了巨大影响. 期望公司在可持续性方面更具战略性. 他们将密切关注如何以节能的方式管理基础设施,并在构成基础设施的绿色技术方面采取更强有力的立场, 比如低功耗内存和存储. 从战略业务角度看待数据中心可持续性的公司不能再把内存和存储仅仅作为组件来处理. Rather, 他们将把它们视为业务和可持续性目标的关键推动者,以及真正的可组合基础设施.

安全将不仅仅是数据加密. 数据加密得到了广泛的认可和越来越多的实现, 但安全性也与数据和服务的可靠性和可用性有关. It is not just about encrypting or protecting bits and selected devices; it is about having key data and services secure and always available. 一个真正的数据中心安全计划现在必须考虑保护数据本身,而不仅仅是防止数据泄露, ransomware, etc.,还有网络钓鱼攻击和社会工程,以及灾难恢复. 除了, 我们将看到自动化和自我修复的兴起,以减轻数据中心泄露的影响. 预计服务提供商和企业将继续采用这种更广泛的安全观点, 允许他们的客户和员工随时将他们的物理和虚拟生活混合在一起,同时保持数据中心的最佳和安全运行.

在大画布上作画的艺术家

增强现实、虚拟现实和现在的“超现实”

Dinesh Bahal, 公司副总裁兼美光商业和零部件集团总经理 

不管是不是元宇宙, 增强现实(AR)和虚拟现实(VR)将推动客户端设备的融合. 市场上有很多沙巴体育安卓版下载人们在虚拟世界中投入的深度和程度的讨论. 这就是为什么一位行业分析师提出的“超现实”一词如此适合我们正在进入的时代. 毫无疑问,越来越普及和身临其境的数字体验将成为许多人日常生活的一部分, 支持这些功能的设备将继续发展,以满足用户对体验的期望. 在你的设备上寻找更多的垂直整合, 比如智能手机内置更多的VR,智能眼镜内置更多的AR. 我们日常使用的许多设备将增加技术的集成,如触觉,以吸引我们更多的感官,创造多感官, 物理体验. 在这些系统中, 预计芯片封装和其他传统内存或存储芯片之外的项目将出现更多创新,以帮助实现更灵活的外形因素.

在过去的40年里, 人们一直在二维平面上观察事物, 无论是电脑屏幕还是手机屏幕. VR一直是一项缓慢发展的技术, 但现在每个人都在谈论多维的沉浸式体验. 直到现在, 决议, 响应性和延迟一直是混合现实成为主流的瓶颈, 但这些能力最终会让VR和沉浸式体验变得可行. 从内存和存储的角度来看,这对计算的影响是令人兴奋的.

混合现实将获得牵引力, 我们将在哪里看到真实世界和虚拟世界的融合,从而产生新的环境和视觉效果. 随着更多不受束缚的虚拟现实系统的出现,这些新体验将加速发展,用户可以不受阻碍地四处走动,并在虚拟现实世界中提供更加身临其境的体验. 5G的大规模实现和智能边缘的出现将带来前所未有的机遇. 你也会有越来越多的内容被推送到非束缚设备上, 所以你需要更高的性能, 更多图形渲染, 更低功耗的内存和存储在一个紧凑的空间. 您将在内存中看到独特的形式因素, 就像你在移动领域看到的那样——它们将继续需要更大的存储能力, 更多的带宽和内存.

可持续性和修复权将起飞. 全世界每年产生2000万到5000万吨电子垃圾 只是其中的一小部分 适当的回收. 但现在,一些领先的智能手机公司允许消费者在不违反保修的情况下自己修理手机. 这将在所有技术制造商中引发一场运动,在那里可持续性, 可重用性和可升级性将成为更重要的部分——不要购买新的个人电脑或设备, 升级现有沙巴体育结算平台. 这将加速一个已经萌芽的概念 循环经济, 而不是将沙巴体育结算平台视为生命的终结, 旨在通过重复利用来减少浪费, 翻新, 修复和回收现有材料. 2022年及以后, 我们将看到其他设备制造商效仿,参与更可持续的未来.

手臂:机器人的手臂

智能边缘下的供应链和汽车架构转型

克里斯·巴克斯特,公司副总裁兼美光嵌入式事业部总经理

随着来自数十亿设备的数据和见解的激增,智能边缘也随之兴起. 业界正在认识到在数据创建的地方处理数据的重要性,以获得更好的洞察力——并不是所有的用例都能忍受返回云数据中心进行处理的延迟或成本. 智能优势越来越被视为一项可行的战略投资. 企业看到了实时分析在预测性维护和工厂优化以及创建更高效城市方面的好处, 有效利用数字化.

随着人工智能和5G的发展,智能边缘的转型正在加速, 和相应的, 连接和计算的好处正在扩展到工业应用和高级汽车体验等环境中. 随着边缘部署的成熟, 它们在具有挑战性的环境(如延长寿命)中对高性能内存和存储提出了新的要求, 扩展操作温度,空间和能源优化.

行业4.0会加速. In 2022, 在供应持续紧张的情况下, 许多组织将确认,使其基础设施和应用程序更加智能化将有助于最大限度地提高其供应链网络的产出. 数字孪生将帮助他们优化制造,最大限度地减少供应链短缺, 计算机视觉和声学传感器等功能将迅速检测到制造缺陷或制造车间的问题. 制造业优化的需求将加速工业4的发展.0 -一个已经研究了一段时间的机会, 但许多企业才刚刚开始充分认识到这一点. 互联互通持续推进, WiFi6和5G, 以及先进的人工智能芯片和软件, 会推动智能网关的增长吗, 5G专网, 具有增强的管理和编排功能的边缘数据中心和更智能的设备.

我们将看到更快的汽车技术迁移. 越来越多地采用先进的驾驶辅助功能, 消费者对最新用户体验的期望,加上紧张的全球供应链,共同推动汽车行业进入一种新的思维模式. 在接下来的一年里,我们将看到从供应匮乏的传统技术向拥有创新沙巴体育结算平台和解决方案的下一代平台的加速迁移. 十年前, 从主流非汽车应用到汽车级沙巴体育结算平台的技术采用和验证周期约为5年, 现在缩短到大约一年半. 这只会有助于加速汽车行业的下一代技术.

我们还将看到汽车行业越来越多地采用集中式汽车架构. The U.S. 美国在电动汽车(EV)普及方面一直落后于中国和欧洲, 但在接下来的一年, 我们将看到电动汽车的加速推出和美国.S. adoption. 这为汽车设计师创造了一个令人兴奋的机会,可以加速引入新的架构,如集中式或分区式架构, 集中式存储器, 与高度分布式架构相比,存储和计算将带来更高的效率. 为了支持不断增长的数据创建需求,这些体系结构将内存和存储的需求更改为具有更高带宽功能的更高容量, 在车辆内储存和处理.

汽车和工业将是未来几年增长最快的两个领域, 完美地说明了连接和智能如何实现新的用例,在这些用例中,数据在创建的地方进行处理,以获得更好的用户体验.

移动设备录制现场演示

 

你的手机会更了解你

Raj Talluri是美光移动事业部高级副总裁兼总经理

手机已经成为强大的个性化设备, 通过各种应用程序和功能提供量身定制的服务和信息. 这种理解用户的能力, 情况或不同的环境变量, 叫做语境意识, 随着更多传感和计算选项的出现,它是否会变得更加健壮.

Today, 人们甚至不会想到他们的手机有多个传感器, 摄像头和其他环境感知硬件已经内置. 而最常见的传感器是GPS, 你的智能手机上还有其他几个传感器,比如陀螺仪, 一个计步器, 一个磁力计和一个高度计, 举几个例子. 这种硬件对于为用户创造独特的体验至关重要. In 2022, 我们将看到设备和应用生态系统进一步利用这些功能来创造独特的用户体验.

5G和人工智能将为生活带来情境感知. 今年, 我们期望看到上下文感知和以人为中心的人工智能的加速发展,因为相互连接的物体将被注入人工智能,并通过其众多传感器更好地感知环境和你的模式. Imagine, 早晨通勤时,闹钟响了,咖啡机准确地知道你起床煮一杯咖啡需要多长时间. 然后你的手机会根据你的日历条目告诉你什么时候该去上班了, 并通知你的车启动, 把车停在车道上, 并通过与其他车辆通信,以最有效的路线带你去办公室, 城市摄像头和交通信号灯. 在车里, 你的手表会监控你的情绪和心情,并为你播放定制的音乐,直到你到达. 这是5G和人工智能对其成功至关重要的未来.

你的智能手机将变得更加直观. 目前智能手机内置的成像技术使高质量图像的捕捉无缝和自动. 当用户将相机对准物体并放大时, 手机会自动切换不同的镜头. 在光线不足的情况下,需要更长的快门速度, 你手机的传感器可以补偿你抖动的手,并帮助捕捉清晰的图像. Also, 许多手机都采用3D传感或激光雷达进行深度管理, 这样他们就可以模糊部分图像以进行选择性聚焦. 虽然大多数这些技术都可以在今天的旗舰手机上使用, 2022年及以后, 这些功能将进一步向低端发展,并在所有手机的所有层次上为所有用户提供服务. 手机背面大部分都是摄像头,这只是时间问题!

内存和存储的增长将超过其他组件. 所有这些移动技术将推动移动电话所需内存和存储空间的急剧增加. 正如我们所料, 随着从4G到5G的过渡,手机的内存和存储容量基本上翻了一番. 智能手机的平均内存密度约为5.2021年达到2gb. 我们认为,到2025年,每台设备的平均内存需求将增长到9 GB.

声波

AI:继续追求大脑水平的效率

Steve Pawlowski,美光公司高级计算解决方案副总裁 & 新兴内存解决方案

人工智能的主要方法将越来越多地转向(回归)人工智能增强硬件——这不仅会影响处理器. 这可以与互联网的诞生和过去所有的铁路热潮相提并论——在开始的时候, 当时一片欢腾,许多小公司都在争相打造成功的解决方案. 最终,市场会找出真正的价值所在,从而找出最佳解决方案. 类似的, 那时人工智能开始进入主流意识, 我们看到了同样的事情:每个人都有他们新的人工智能或神经处理芯片,公司都宣称人工智能处理将成为我们所做的一切的核心. 当然, 这些激进的方法大多没有找到市场, 总的趋势是将大量通用或以图形处理单元为中心的计算抛给人工智能机会. 这在一段时间内有效,但规模很差,而且成本效益不高.

现在随着各行各业知识的增长, 市场上有一种更加务实的认识,那就是罗马不是一天建成的. 让人工智能迈出下一步,变得无处不在, 它需要有效地处理,这意味着需要更多地关注人工智能增强的硬件——这确实是事实 not 意味着回到离散人工智能或神经芯片的方法. Rather, 2022年及以后, 预计人工智能解决方案将更加平衡和混合——就像我们看到人工智能技术被添加到几乎任何类型的应用程序中或与之配对一样, 从计算机辅助设计到客户服务,再到零售和通信.

5G网络, 大多数服务提供商都希望通过使用流量数据和人工智能算法来训练网络,以更好地完成多天线的波束引导工作,从而提高效率. 考虑到5G基带、天线基础设施和频谱的成本,5G实施效率的提高将是非常重要的! 5G的大部分工作都是在开放平台上通过开放标准进行的. 这是一种进步, 但并不完美, 在这些新的开放系统平衡人工智能和网络处理角色时,偶尔会遇到瓶颈和资源争夺. 美光目前正在努力分析这一领域的挑战,并开发提高人工智能和数字基带算法效率的机会,以帮助行业加速向开放5G的过渡.

业界已经在关注下一个“G”——6G. 有了它,我们将看到更多的关注以内存为中心, AI-based, 数字算法, 哪些因素将推动这些新无线技术的内存和存储空间的增长. 我们现在是6G网络需求和功能的行业协作的一部分, 因此,我们可以确保内存和存储技术已经准备好提供吞吐量, 这些网络的容量和低延迟, 设备和用户体验将会有需求. 但我们现在将缓和6G的预测,专注于5G!

随着人工智能解决方案的发展, 我们将从人类大脑这个神奇的计算设备中得到启示. 电路仍然比生物系统多消耗5到6个数量级的能量. 人类大脑在大约35瓦的功率下所做的工作是惊人的!

与大脑的能力相比,今天像ADAS这样的大型复杂系统完全微不足道. 大脑基本上是一个巨大的存储设备,它在计算方面做得非常出色, 一个重要的原因是固定的功能区域. 大脑中处理视觉的区域与处理听觉或其他认知任务的区域大不相同. 大脑基本上是一个大型的异构系统,其中有不同的固定功能应用程序,通过高性能连接将它们连接在一起.

同样的概念也需要人工智能——专门用于特定任务的子系统, 而不是更大规模的通用计算. 这将允许更好地优化能源使用, 随着人工智能继续消耗天文数字的能量,这是迫切需要的. 例如, OpenAI 发现训练一个语言模型所消耗的能源几乎相当于三个家庭一年的用电量! 显然,如果人工智能要无处不在,它就必须无处不在 much 更高效的.

在服务器机房工作的技术人员

云的下一个受害者:硬盘驱动器

Jeremy Werner,公司副总裁兼美光存储业务部总经理

高容量和低成本的固态硬盘(ssd)将加速硬盘的消亡. ssd的性能增长曲线已经超过了cpu的性能曲线. 当然,这会引起人们的疑问:如何最大限度地利用这种闪存性能? 对于大多数人来说,第一步是跨更多系统共享性能,以提高性能利用率. 但是随着越来越多的系统共享驱动器, 驱动器的容量需求增加, 导致对更大容量驱动器的需求. 随着高性能NVMe-over-fabric共享存储在云和可组合基础设施中变得越来越普遍, 我们将看到对高容量和低成本ssd的需求不断增长——在许多情况下,由于部署闪存比部署磁盘节省了总体拥有成本,ssd取代了共享磁盘驱动器.

这些在电力方面的节省, space, 二级硬件整合, 如今,可靠性和相对寿命已被广泛接受, 但是随着高性能存储分解的增加, 这一趋势将在2022年加速. 另一方面,硬盘驱动器目前正在努力满足基准性能水平,并且不能像ssd那样很好地随容量扩展性能, 所以在接下来的十年里,固态硬盘基本上会把硬盘降级为同样的归档设备, 今天,许多低性能用例使用磁带.

PCIe Gen5将对网络连接和加速器产生最大和最直接的影响. 业界通常对诸如PCIe Gen5这样的世代变化技术抱有很大的期望——也许还有一点炒作. 但是我们都知道架构转换需要时间, 而且通常不会立即或线性地交付价值或部署. 这将适用于PCIe Gen5. 我们预计,当今数据中心最紧迫的瓶颈通常与处理能力限制有关——特别是对于非常并行和专业的工作负载,如机器学习和人工智能模型训练,这些工作负载推动了对应用程序优化加速器卸载引擎的需求, 以及通过网络传输大量的数据和文件, 推动采用更快的网络设备,如100-, 200-, 400或更多千兆网络. 更高性能的PCIe连接对于解决那些普遍存在且当前紧迫的计算和网络瓶颈至关重要.

由于存储子系统中的大量并行性以及最近向PCIe Gen4的迁移,我们认为企业对PCIe Gen5作为关键存储增强的近期紧迫性较低. Again, 这在逻辑上与加速和输入/输出约束中的更紧迫瓶颈相关. 虽然PCIe Gen5存储确实允许更快和更大的存储可扩展性(总是一件好事)!), 如果系统由于计算或I/O瓶颈而无法利用额外的存储性能,那么增加成本来扩展存储性能通常是没有意义的. 很简单, 如果将20或24块高性能的Gen5 ssd硬盘放入服务器中, 解决方案级别的性能影响很小, 因为在分解存储的情况下,所有的数据都不能发到网络上,或者在直接连接存储的情况下,大多数cpu的处理速度不够快. 但一旦基于高性能PCIe的Gen5网络和加速普及, 组织将能够更广泛地利用PCIe Gen5 NVMe SSD可以提供的性能,并获得可靠的投资回报. 因此,对于PCIe Gen5固态硬盘来说,现在可能还为时过早, 但PCIe Gen5网络接口控制器和加速器将解锁PCIe Gen4固态硬盘的价值和搁浅性能.

大流行将继续坚定地将混合云和托管作为公司IT战略中最关键的部分. 人们不再认为他们的IT是内部部署或云计算之间的二元选择. 大多数公司已经认识到这一点,以获得业绩, 他们需要灵活性和控制力, 混合策略才是正确的选择. 不久前, 普遍的想法是,公共云最终将消耗所有应用程序和基础设施需求,而私有IT部门和数据中心将变得不那么重要. 随着公共云的不断发展,为他们的客户提供了巨大的灵活性和能力, 公司继续在数据中心和内部IT上投入大量资金. 很明显,公共云和私有云将共存向前发展.

企业在云基础设施方面的选择也在不断发展. 服务提供商正在寻找存在于智能边缘的方法,以提供需要更低延迟甚至数据主权的服务. 我们面临的挑战是面对大流行病, 维护员工和开发操作数据中心(尤其是边缘数据中心)的基础设施是很困难的. 出于这个原因, 预计托管服务数据中心将继续在企业的混合云战略中扮演越来越重要的角色. 企业将逐渐认识到他们所实现的平衡:提供对基础设施的物质控制——类似于内部部署, 私人拥有的数据中心——但不需要员工或专业知识来维护硬件和构建数据中心.

本文中的预测仅供参考和娱乐之用. 尽管这些预测是由美光公司的专家做出的, 它们不构成对公司或我们客户市场的市场指导.

大卫。摩尔

大卫。摩尔

大卫。摩尔是美光公司的首席战略官兼企业战略和通信组织高级副总裁. 在此职位上,他负责领导美光公司的企业战略&战略,风险投资,全球沟通和营销.

美光前情, David曾在英特尔担任多个职位,最近担任公司副总裁兼可编程解决方案集团总经理, 一个价值20亿美元的业务部门. 他在Altera开始了他的工程生涯,该公司于2015年被英特尔收购. 在Altera/Intel的近21年任职期间,他曾在马来西亚、越南和美国工作.S.这为他提供了强大的全球视野.

David在都柏林大学学院获得电气和电子工程学士学位,并获得电气硕士学位, 佐治亚理工学院电子与通信专业毕业.

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