2020年11月11日，在深圳舉行的第二十二屆高交會中國高新技術論壇開幕式上，中國工程院院士鄔賀銓作了是《“十四五”時期的互聯網技術》的主題演講！

尊敬的艾市長、各位專家、各位來賓，早上好！很高興來參加高交會開幕論壇，我的報告題目是《“十四五”時期的互聯網技術》。

從第一次科技革命1687年開始，到1915年愛因斯坦提出相對論開始第二次科技革命。這中間對應著三次工業革命，第一次工業革命是機械化為代表，第二次工業革命是電氣化為代表，第三次工業革命是信息化。信息化對應的技術，現在是實時通信技術。為什么從1990年算起呢？這時候是互聯網進行商用，也是中國全功能接入互聯網的時候。大家關心的是現在信息化能持續多久，按照前面的是100年，所以推測信息化可能會延續到本世紀，當然不僅僅是信息通信，也許會信息跟生物技術結合。科技革命帶動經濟的變化，我們從農業經濟走向工業經濟，現在是數字經濟，實際上也是工業經濟時代的特征。

新技術首先從摩爾定律集成電路開始，集成電路經過這么多年的發展和技術進步，集成電路基本上還是沿著摩爾定律發展，集成電路器件包括晶體管數密度的變化，我們以華為5G手機為例，2018年9月是麒麟780，2019年9月是麒麟990，今年9月是麒麟9000，在5納米的工藝上每平方毫米有1.71億個晶體管。我認為集成電路的技術進步在4G之前是計算機驅動的，5G極大引領了集成電路工藝技術的進步。如果說今年手機已經進入了5納米，到2025年有可能會用1納米的。目前CPU的能力已經做到跟老鼠腦子的水平差不多，有望2030年達到人腦的水平。

全球超算50強，前三名是日本、美國，中國排第四、第五，但是在全球500強里面，中國占了45%，是最多的。計算能力還需要有很大發展，從2012年到2019年，人工智能所需要的計算能力增長了30萬倍，但是并不一定都要由超算來計算人工智能，人工智能目前神經網絡并不需要那么高的精度和指令集，也許專為人工智能設計專用計算機比通用的更有效。

人工智能的算法目前還是基于深度神經網絡，分出來是什么東西機器不見得是知道什么東西，這時候要人告訴它，這叫有監督學習。當然如果進來的帶有文字，也許不需要人告訴它，它就知道分類是什么。經過分完類，我們可以進行測試。貓、狗這些是很形象的，工業上用收集的數據不能眼睛一看就知道是什么，必須要標注和清洗。

人工智能的發展，第一代還是基于專家系統靠推理，第二代主要是靠數據驅動做感知，都還有片面性，未來需要有知識與數據的融合，要解決現在人工智能穩定性、可解釋性還不夠的問題。

所有網絡發展都需要通信，現在以光纖為例，單波長可以支持多個信道，另外可以波分負用，還可以有X偏振、Y偏振，還有載波復用，光的技術也在不斷演進。原來單膜光纖只傳一個膜，現在利用信號處理技術，一根光纖可以傳出多膜，也就相當于當幾根光纖使用。我們通過多重維度提高光纖的容量，并且光網絡技術也在發展，光接入技術也在從普通的撥號上網到ADSL到現在的百G-PON，5G也會對傳輸技術提出新的要求。總之，單光纖的容量20年提高了1萬倍。未來干線的單波長可以做到T比特，單纖可以做到P比特，長距離也能做到100T，到目前為止還沒有把光纖理論上的容量能夠達到，還有一個很大的空間。

我們走過的第一代移動通信是模擬的，蜂窩小區依靠頻率的不同區分用戶。2G是數字的，它靠時序的不同區分用戶，3G是以碼道的不同區分用戶，4G把頻率和碼道幾重因素用上去，4G可以做到峰值速率100M，5G的多址方式是4G的改進，峰值繼續提升。這里面相同的是它們都是十年一代，每一代峰值速率提高了1000倍。以5G為例，它主要還是依據通信的香濃定理，首先把基站做得更密、把天線做得更多、把頻率展得更寬、物理層的改進，做到了增強移動寬帶高可靠、低時延長、廣覆蓋、大聯接。同時還要利用網絡技術，云化、虛擬化、軟件定義、網絡切片，使得5G和4G比在多項性能上有1-2個數量級的提升。但是5G畢竟是無線傳輸技術，為什么會起這么大的作用呢？是因為它高寬帶、高可靠、低時延、大聯接。它把云計算、大數據、人工智能、物聯網、區塊鏈、工業互聯網緊密地融合在一起，打通了數據從采集、處理、分析、決策的全過程，發揮了數據作為生產要素的作用，所以它是集成了新一代信息技術，當然未來還會往6G進一步發展。

我們再看互聯網。互聯網到現在有50余年的歷史，前50年基本上是美國國防部的網絡和科學基金委的網絡，更多是為學術研究用。從90年代開始互聯網商用，這十幾年時間互聯網基本上中外出現了一大批互聯網企業。現在進入了移動互聯網時代，人工智能、大數據這些技術也凸顯。隨著5G的商用，工業互聯網、可信互聯網和價值互聯網。

業界一直在探討網絡新的顛覆性的技術，但是應該說現在還沒有可信的、可用的技術，現在回過頭來看IPV6，我們現在把地址更進一步利用，傳統的IP地址不知道IP包上承載什么業務，現在我們在IPV6上定義IP包，用戶的身份，APP的身份，業務的需求，對信道帶寬、抖動、時延、丟包率有什么要求，就可以知道是什么業務，可以針對性服務。現在我們在IPV6里面，根據傳輸過程中的誤碼發現丟包率，并且加入時間標簽可以發現傳送的延時。我們還通過分段陸游，比如我們計算出這個路由，然后下發給第一個路由器，在第一個路由器得到IPV6的指令，中間的路由器就沒必要進行思考了，直接可以建立一條路由。一旦里出了故障馬上上報重新修改這個路由。可以實現快速倒換，可以預先針對故障應該往哪倒，甚至可以為同一個人的同一個目的地的業務，我們可以同時安排4條路由，這樣保證高可靠。而且通過軟件定義，我們可以區別正常選這條路，如果要求低時延可以給你選低時延的路，如果你需要高帶寬可以給你選高帶寬的路。IPV6使得網絡可以更能感知網絡，更能提供有針對性的服務。

5G畢竟還驅動了物聯網的發展，2016年通過了窄帶物聯網的國際標準，現在5G實現了高寬帶、大連接并且智能聯網。什么叫智能聯網？我們甚至可以把人工智能的芯片、人工智能的操作系統嵌入到物聯網終端，這樣就組成一個前端具有智能處理的物聯網終端智聯網。更進一步我們可以把區塊鏈也嵌入到物聯網上。未來不單是上網上云上鏈，不僅是網絡互聯，數據互聯，價值互聯，我們從物聯網發展到智聯網、信聯網，從萬物互聯到萬物智聯，到萬物信聯。

5G的出現使得我們的計算能力分配有很大的不一樣，一種是終端計算驗算，云端的遷移，終端不需要賦予那么大的計算能力，通過5G網絡，高帶寬、高可靠，第一時間獲得云端的能力，所以終端可以簡化，即插即用。另外一種是把云端的能力一部分下沉到邊緣云，這樣便于實時性處理那些對時延敏感的業務。云邊端都有計算能力，需要很好的協同。比如城市視頻有很大的攝像頭，前端攝像頭做視頻編碼，邊緣計算做特征提取，中心云做聯合優化。我們現在推動的虛擬現實的沉浸式運用，手機做視頻全景編碼，邊緣計算做全景壓縮，中心云做背景渲染，這樣把各方面的能力充分調動。現在工業互聯網會成為互聯網發展的主場，工業互聯網連接海量的數據，通過工業互聯網平臺支持各種APP的應用。平臺里面包括了邊緣層以及IaaS，這里面有各種各樣的基礎設施。更重要的是PaaS層，以及SaaS提供工控軟件和工業APP，估計到2025年工業PaaS有望標準化。“十四五”還會有更大的發展，雖然現在5G商用了，但還有很多我們意想不到的東西。

我們回顧一下歷史，2G是1991年商用的，中國是1994年開始的，1992年有了短信，2003年有了手機QQ，2004年有了支付寶。3G是2001年商用的，中國是2007年開始使用的，3G出現以后有了智能手機、移動電子商務、微博、美團、微信，中國的微信是在3G商用4年以后才出現的，可以說在3G商用之初我們根本不知道會有這些東西。4G是2010年商用的，中國是2013年開始的，得益于寬帶能力，4G之后有了支付寶、網約車、拼多多、頭條、快手、抖音，這些也是4G商用之初沒有想到的。中國的5G跟發達國家同步，得益于云端智能融合能力，可以支撐超清視頻、虛擬現實、智聯網、工業互聯網、車聯網，但這些就是5G的全部嗎？不是的，移動通信新業態是網絡能力具備以后催生的，5G一定會催生出現在還想象不到的新應用。我們說5G會滲透到各行各業，我們可以回顧2G網上銀行，3G出現手機銀行，4G有數字銀行，5G將來會推動智慧銀行。整個數字經濟會有更多的新技術、新模式、新業態出現。

5G有機構預測，2035年會增加13.2萬億美元產出，對應的GDP增加是7%，對應的全球是3.6萬億美元，中國是1.1萬億美元。麥肯錫預測，2030年AI為全球GDP增加1.2個百分點，經濟增加13萬億美元。埃森哲預測2035年AI使全球利潤率提高38%，相當于經濟增長14萬億美元。埃森哲預測，到2030年，工業互聯網能為全球經濟帶來14.2萬億美元的經濟增長。我們說人工智能、5G、工業互聯網三者，有些是2030年，有些是2035年，我們保守點都算到2035年，這三者之間會有一些重疊，可以預計到2035年人工智能、5G、工業互聯網使全球經濟增加40萬億美元。中國信通院做了對國內數字經濟的預測，去年數字產業化技術的直接貢獻占GDP的7.2%，產業數字化這些技術在傳統領域里面的附加值占GDP的29%，兩者加起來超過了GDP的1/3。

我們現在處于信息技術的時代，還將持續一個很長的周期，“十四五”仍然是信息技術發展的黃金時期。在“十四五”，5G與IPV6、光纖通信、云計算、物聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等新一信息技術融合，并與產業技術深度融合，騰云駕霧融智賦能。互聯網作為通用技術也將通過數字化、網絡化、智能化服務于其他高新技術及產業的發展。互聯網將從面向消費應用深化拓展到面向產業應用，加快數字化轉型的滲透，促進數字經濟發展。互聯網從用戶普及率來看難以高速增長，但面向物的連接數將多于面向人的連接數。互聯網形成的創新生態還會釋放更大的創新潛力，新模式、新業態、新應用將會不斷地涌現。謝謝大家。

原文標題：鄔賀銓院士：現在的芯片能力跟鼠腦子差不多，2030將達人腦水平

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