——更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》。
行业进入快速发展期
物联网最早于20世纪90年代被提及并确认概念,在1995年至2005年间经历了萌芽期。2005年,国际电信联盟对物联网的概念进行了拓展,物联网行业进入初步发展期。2009年,中国、欧盟、美国对于物联网都提出国家战略层面的行动计划,全球物联网行业发展进入快速发展阶段。
全球物联网设备数量高速增长
根据全球移动通信系统协会(GSMA)统计数据显示,2010-2020年全球物联网设备数量高速增长,复合增长率达19%;2020年,全球物联网设备连接数量高达126亿个。“万物物联”成为全球网络未来发展的重要方向,据GSMA预测,2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到约246亿个。万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。
全球物联网市场规模逐年增长
整体来看,物联网是世界信息产业第三次浪潮。当前,全球物物联网核心技术持续发展,标准体系加快构建,产业体系处于建立和完善过程中。未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长。IDC数据显示,2020年全球物联网市场规模约达136万亿美元。
您好很高兴为您解答大数据通过与人工智能云计算物联网边缘计算等新兴技术 相关资料如下:物联网(iot)和5g技术物联网(iot)是一种通过使用特定的设备和数据采取行动的设备。物联网的另一个主要特征是物与物的连接,可用于各种类型和尺寸的物体与物联网连接的能力。根据发展进度,iot将被设置为云,边缘计算,边缘生态系统等未来的重要一环。在iot推动下,物联网的市场已经从pc端的应用程序的增长扩展到了移动端,而且由于人工智能、大数据和物联网等技术,在所有的人机交互中,都能使用特殊的、高质量的、甚至是智能机器人来处理他们正在做的事情,让工人在生产工具上执行工作。这些设备不需要安装驱动程序或对app进行二次开发,这意味着可穿戴设备可以在生产过程中自主学习;而边缘计算就能够在工厂或机场等物所在地发现物体并实施控制。大数据(bigdata)是用于创建、分析和处理大规模数据的技术。根据发展进度,大数据可以被预测并进行基本分析来预测市场,趋势和用户体验;或者是预测对工作岗位、产品的增长和转化率的数字化趋势。它通常被设置在云端,用于物联网,边缘计算设备进行数据收集和处理。如果你认为大数据目前并不是一个突出的创新,那么我们可以再次看一看人工智能。随着大量计算和语义理解技术的发展,工业机器人和无人驾驶汽车等智能工厂不仅可以用来改善工人的工作,也可以用来通过机器人技术去做数据处理和工厂规划。问题还没解决?快来咨询专业答主~
大数据通过与人工智能云计算物联网边缘计算等新兴技术
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大数据通过与人工智能云计算物联网边缘计算等新兴技术
葛小蔓
金牌答主
这些东西年轻人都想在促进人类社会发展上显示自己的实力和为之奋斗的精神!就像量子科技刚开始的时候,我就要求量子科技帮杜富国制作一双仿真眼睛。为人类做出造福的贡献,但是现实非常骨感!国内资本和国外资本 *** 作下,量子科技不折不扣的发展成了恐怖份子乐园!他们以各种谎言欺骗年轻人进入恐怖试验,然后实施投毒医疗制药盗窃破坏等试验,导致疫情爆发,国家高烧不退!而很多青年人根据我发的评论想用量子科技控制自己想控制的人,这种心里一般会被资本 *** 作,然后很容易变成资本的帮凶,偷女人,偷物品,用高科技盗窃,想用量子科技称霸全球,火星上被这样的贪婪所侵蚀,所以爆发核战毁灭了!所以请你自觉销毁量子生物载体,也就是光影密钥!一旦打开量子人一反抗,吐你唾沫你必死无疑!自觉自律吧!
2022-08-17
服务人数263
结合云计算,互联网和人工智能相关知识,展望这三种技术综合应用前景
职场阿霞老师
人事主管
职场引路人
亲亲您好,结合云计算,互联网和人工智能相关知识,展望这三种技术综合应用前景如下云计算技术未来的发展前景还是非常广阔的,云计算技术作为产业互联网的重要技术之一,未来将全面覆盖到产业领域。云计算技术的核心就是通过互联网为用户提供廉价的计算服务,随着云计算从IaaS发展到PaaS和SaaS,云计算提供的服务类型也正在逐渐丰富,这个过程对于科技领域和产业领域都会产生一定的影响。1、智能工具的使用可能会替代少量就业人员,但其通过大幅提升电商业绩,创造了更多新兴岗位就业,同时提高了岗位人员收入。总体来看,电商行业人工智能技术在商家的使用,对商家和个人的绩效是正面、积极的。人工智能增加了对专业人才的需求量,催生出新的就业模式和业态。人工智能产业发展直接带来了对专业数字技术人才需求量的增长。2、人工智能辅助电子商务自动化可以成为其平台规则改变者,拥有太多自己的板块,此外,它可以节省大量的时间和精力用于关键任务任务。3、人工智能可以很快接管大量琐碎但耗时的任务。甚至可以创建一个AI虚拟助手来处理诸如回复电子邮件,安排会议和组织行程等工作。总的来看,人工智能将波浪式发展。当前,人工智能正处于本轮发展浪潮的高峰。本轮人工智能浪潮的兴起,主要归功于数据、算力和算法的飞跃。一是移动互联网普及带来的大数据爆发,二是云计算技术应用带来的计算能力飞跃和计算成本持续下降,三是机器学习在互联网领域的应用推广。亲亲您好,希望答案能够帮助到您
2022-11-21
服务人数1813
美林数据大数据智能_企业可视化数据分析_辅助战略决策
商业智能大数据分析大数据智能,和500强企业选择同样一站式服务,超大量数据秒级处理,大数据智能帮助企业快速构建大数据决策系统,实时更新,大数据智能免费试用
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当前数字技术被广泛应用人工智能大数据云计算互联网5g等技术群落崛起带来了什
陈伟霆学英语
服务态度好
第一:工作难度下降。在大数据和人工智能时代,职场人的工作难度会在一定程度上得到降低,这也是当前智能化办公的重要诉求之一。较低的工作难度能够明显提升职场人的工作效率,同时也会提升职场人的工作积极性和工作成就感。,第二:工作场景拓展。随着5G通信的落地应用,很多工作岗位的工作场景会得到拓展,比如很多岗位任务在家就可以完成,这会明显提升职场人的工作体验。实际上,当前在IT(互联网)行业内有很多工作岗位都可以在家完成。,第三:岗位附加值提升。岗位附加值的提升是职场人的重要诉求之一,更高的岗位附加值意味着更高的薪资待遇和更强的资源整合能力,这对于职场人未来的发展都有非常积极的意义。
2022-02-18
服务人数1547
互联网,大数据,云计算,人工智能将会如何改变我们的生活
职场达人逸柔
活跃之星
亲亲,你好,很高兴为您解答,明确答案:互联网,大数据,云计算,人工智能将会如何改变我们的生活:办公智能化:以前的很多资料都需要人为的进行抄写和呈递,现在只需要将数据输入文档中,然后直接打印出来即可。很多公文资料也只需要进行网络传递即可,即可以备份,也不占空间。购物习惯从线下转到线上:以前购物都是在网上进行 *** 作,现在购物只需要打开电脑,登录电商网页,选择自己喜欢的商品,跟商家议价后即可点击购买,然后坐等货到验收。是沟通更方便更实惠:以前我们找朋友聊天都是通过电话或短信的形式,现在只需要登录手机聊天软件,即可进行文字、声音和视频的直接互动,省去了很多麻烦,而且很实惠。改变交易方式优化交易结构:人们的使用货币从现实的纸币转移到虚拟货币大家都将自己的钱放在网上,可以随时用互联网支配,为购物提供了极大的便利。
2022-11-06
服务人数16737
人工智能,大数据,云计算的出现给我们带来了那些新的创业机会
悦庭职场达人小薇
响应及时
人工智能,大数据,云计算的出现给我们带来了那些新的创业机会亲,您好。一、从投资角度看,云计算和大数据的宏观背景1、云计算市场在中国非常巨大用户的流量在不断地上升,传统的在以IBM、Oracle和EMC和CISCO为特征的IT基础架构不可横向扩展的弊端是越来越明显。所以对于这种廉价的、可d性扩张的、易于管理的基础架构的需求是非常的迫切。因此整个IT基础架构在重构,因为这个市场是非常大的,不仅是在中国,在美国,IBM和Cisco他们也是迎来了巨大的挑战,他们也感觉到自己危机的存在。所以说整个云计算在中国将会是一个非常大的市场。2、数据暴涨、大数据市场巨大随着4G、5G的到来我们在互联网上的流量越来越大,随着数据暴涨,大数据分析会有巨大市场。大数据是分行业的,而不是一个普适的概念。它在很多行业会有非常广泛的应用。所谓大数据的核心,其实对企业来讲就是一个精细化的营销、管理和服务。当中国经济发展、人口红利、改革开放红利遇到瓶颈时,精细化管理和服务将是未来企业的核心竞争力。所以这是为什么说大数据公司变得如此炙手可热,就是这个原因。任何一个商业模式需要技术成熟来推动它。大数据技术成熟,从根源上来说在于Hadoop这种框架开源架构的成熟使得很多公司很容易上手大数据的分析,能做一些行业深度的应用,会催生一批创新公司出来。在美国有很多这样的创新公司接近百亿美金市值的公司。我相信在中国也存在着同样大的市场,也存在着同样企业的投资机会。 3、2C投资在降温,2B投资在升温另外一个方向我们比较关注到的就是,在整个投资行业,在对2C行业的投资目前也遇到了一些瓶颈和泡沫。我们讲的2C,就是刚才大家重复讲的滴滴打车、上门做饭这种直接面对C端用户的App。这些App很多刚开始需要靠烧钱模式去补贴的,而这种补贴模式,有些补贴模式是可以成立的,但是有些补贴模式在本身商业模式不成立的情况下再补也是很难补下去的。即使是大的企业也很难有很好的生存,所以过去一年里,有一些大的互联网公司也在合并,也是因为他们在补贴大战中很难有大的资金支撑它,因此整个2C市场在降温。那么相反的是,2B市场反而在升温,这是什么原因?因为2B相对于2C市场会有一定的创业门槛的,创业门槛比2C高。所以现在VC行业也非常关注企业级服务。企业级服务这块投资,大部分不存在补贴模式。所以在目前的阶段现在
2022-10-24
服务人数4017
大数据通过与人工智能云计算物联网边缘计算等新兴技术 — 找答案,就来「问一问」
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孙晔老师
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大数据通过与人工智能云计算物联网边缘计算等新兴技术 — 找答案,就来「问一问」
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警告处分期限—般为几个月
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民间借款合同需要交纳印花税吗
0播放有机会,但是建议不要做泛和大,从垂直领域出发比较好,为啥这样说呢?原因如下。
1、各大运营商、互联网公司、设备制造商等等企业都在做综合性的平台。
国内有阿里、华为、三大运营商、百度、腾讯、小米、海尔、京东、中电科等。
国外有亚马逊、IBM、SAP、
谷歌、GE、西门子、博世等。
通过以上名单可以发现,这些公司的特点。
这说明物联网是未来的发展方向,是值得花钱而且花大钱去布局的事。
2、做综合性的物联网平台,要求的资金、资源和技术要求会很高。因为是综合性平台,那么你得搞清楚各行各业的所使用物联网平台的诉求,行业标准等等,不然你的用户群体就会很窄。
3、面对的竞争对手的实力都不可小觑,你要考虑的是现阶段进入这个领域做平台在技术上能否与以上那些公司一较高下呢?你想投入多少时间和精力去做平台呢?人家都可是布局好几年了,踩了很多坑积累了很多经验,且现在平台已具有一定规模,形成了一定的行业壁垒,特别是华为,据我所知,国内运营商的平台都离不开华为的支持。
物联网平台的玩家之多,让人惊叹啊,那么咱们还有没有机会呢?答案是肯定的,有!但我的建议走垂直领域。
物联网的领域很广泛,所以专业的物联网平台未来会有很多,而这种综合性的物联网平台经过几年的厮杀后,最终也就剩下几家巨头。何谓垂直领域的物联网平台呢?
最基本的就是行业垂直,比如工业、农业、教育、医疗、安防、建筑、家居、交通运输等领域。
以上玩家也有做垂直领域的,比如ABB/西门子/GE/普奥云/博世等,他们专注工业领域,爱立信、诺基亚专注通信领域,而互联网巨头则是走综合性的较多,因为他们有一定客户基础、服务器资源和用户群体,可以面对企业和开发者提供平台服务,海尔/小米等企业就是在智能家居领域发力的。
不出意外,安防领域的海康、大华都在对自己的领域来架设相应的物联网平台。
从专业的角度来看物联网平台类型有功能呢?
物联网平台有五种类型
1网络连接,网络连接平台以物联网系统的网络组件为中心。它们为用户提供保持设备在线所必需的软件、连接硬件和数据指导。它们的网络通常依赖现有的运营商服务和WI-FI,并以一种便于物联网设置的方式配置网络连接。
有机会的,物联网的网少不了平台,没有平台就没有物联网。平台提供基于数据的存储、管理等。数据挖掘、数据分析等都基于云平台来计算。
物联网平台从另一个角度来看,是数据的“聚合”平台,通过大数据分析,给决策提供状态、趋势和决策等。
随着5G时代的到来,“边缘计算”一词越来越多的出现在大众视野。今天我们就来讲讲Arex算力资源平台如何利用“边缘计算”制霸未来物联网20。
什么是边缘计算?
首先我们介绍一下什么是边缘计算:边缘计算是分布式计算技术的一种,分布式系统的崛起催生边缘计算平台和新的网络构架分布式AI会在最后一英里网络中增加更多的计算、智能和处理/存储能力,将引发移动端硬件和算力变革。
在这种配置中,人工智能引擎将依赖于大量物联网传感器和执行器,收集和处理大量的 *** 作现场数据。海量数据将为“本地化”的边缘计算AI引擎提供燃料,这些引擎将运行本地进程并在现场做出决策。
因此网络需要另一种水平的实时边缘计算、数据收集和存储,将推动人工智能处理到网络边缘。这将完成云边缘智能和网络化计算机的循环, 并通过基于区块链的智能合约来完成数据授权和业务运转。
物联网中边缘计算与区块链的结合是大势所趋,会将当前的传统物联网完全颠覆掉。
为什么这么说呢?
传统物联网将被淘汰
伴随着近年来通用计算机设备的飞速发展,各类自动化的智能设备开始进入人们视野,背后是廉价传感器和控制设备的爆炸性增长。传统物联网系统基于服务器/客户端的中心化架构。即所有物联设备都通过云实现验证、连接和智能控制。
中心化的物联网架构存在三个问题。
一是云计算成本,例如在家庭应用场景下,两台家电相距不到一米,也需要通过云端进行沟通。数据汇总到单一的控制中心,企业所销售的物联设备越多,其中心云计算服务支出的成本会越大。由于终端物联设备竞争愈加激烈,利润走低,中心计算成本矛盾会越来越突出。
其次,中心化的数据收集和服务方式,无法从根本上向用户保证数据会合法使用。用户的数据保护完全依靠企业单方面的承诺,难以进行有效的监管。
第三,中心化物联生态系统中,一个设备被攻陷,所有的设备会受到影响。例如《麻省理工 科技 评论》2017年所指出的僵尸物联网,可以通过感染并控制摄像头、监视器等物联设备,造成大规模网络瘫痪。
区块链技术重塑物联网
区块链技术可以利用区块链独特的不可篡改的分布式账本记录特性,构建底层通讯节点、建立链上算力生态、依托分布式存储用于计算服务等区块链技术的综合应用,将全球闲置算力整合起来,通过构建“边缘算力”模式为有需求的用户提供d性可扩容的算力交易、算力租赁等服务。为用户打造一个开放、公平、透明和低门槛的去中心化算力资源共享平台,同时结合丰富的行业经验为全球客户提供更优质的服务。
简单来说就是Arex算力资源平台利用分布式计算模式将全球的闲置算力进行整合,从而构建出高数量级的“边缘算力”,并以此为算力源对需要的应用场景进行高能输出。
边缘算力的应用场景到底有多广阔?
边缘计算将数据处理从云中心转移到网络边缘,计算和数据存储可以分散到互联网靠近物联终端、传感器和用户的边缘,不仅可以缓解云带宽压力,还可以优化面向感知驱动的网络服务架构。(例如家里的空调、热水器与冰箱、安防摄像头等可以通过边缘计算进行协调运行,即使是在连接不上云服务器的情况下,也能确保最佳的节能和服务状态。)
第三方数据分析机构IDC预测,在2020年全球将有约500亿的智能设备接入互联网,除了目前大火的5G通信外,包括大数据人工智能穿戴产品、无人驾驶技术、智慧城市服务等,其中40%的数据需要边缘计算服务。由此可见边缘计算有着强大市场潜力,也是当前各服务商争夺的热点。
无人驾驶技术:
无人驾驶
智能穿戴设备:
智慧城市:
要回答物联网云平台是不是还有机会的问题,首先要搞清楚几方面的状况:
一是定位。从技术角度来说,你是做物联网云平台的那一层,IaaS、PaaS、SaaS,单做某层或是混合?而技术的定位取决于:(1)你觉得那一块是你发掘出的空白或者你觉得有前景?(2)为你的客户提供什么样的价值(3)你想做什么样的商业模式。这三个问题依次定推,最后才决定了你了的技术定位和技术架构。找准定位,这是你开始一切的起点。
二是资源。这个我就不多说了,包括资金、技术、人脉、产业链合作,这是你保障自己可以开始有效行动的基础。
三是团队。团队是真正去实施理想的载体,可以是几个人的创业“作坊”,也可以是有一定规模的公司,也可以是松散的联盟组织。
其实,物联网的市场何其大,需要的云服务何其多,宏观市场和细分市场规模都足够你有所作为。做不做,做不做得好在于自己。至于,做不做设备终端,就看你是怎么玩了。
机会很大
物联网平台承上启下,是物联网产业链枢纽。按照逻辑关系和功能物联网平台从下到上提供终端管理、连接管理、应用支持、业务分析等主要功能。
通信技术发展促进连接数迅速猛增,物联网迎来告诉发展引爆点
连接数告诉增长是物联网行业发展基础
物联网发展路径为连接--感知--智能,目前处于物联网发展第一阶段即物联网连接数快速增长阶段。到2018年,全球物联网连接数将超过手机连接数。
物联网发展第一阶段:物联网连接大规模建立阶段,越来越多的设备在放入通信模块后通过移动网络(LPWA\GSM\3G\LTE\5G等)、WiFi、蓝牙、RFID、ZigBee等连接技术连接入网,在这一阶段网络基础设施建设、连接建设及管理、终端智能化是核心。爱立信预测到2021年,全球的移动连接数将达到275亿,其中物联网连接数将达到157亿、手机连接数为86亿。智能制造、智能物流、智能安防、智能电力、智能交通、车联网、智能家居、可穿戴设备、智慧医疗等领域连接数将呈指数级增长。该阶段中最大投资机会主要在于网络基础设施建设、通讯芯片和模组、各类传感器、连接管理平台、测量表具等。
物联网发展第二阶段:大量连接入网的设备状态被感知,产生海量数据,形成了物联网大数据。这一阶段传感器、计量器等器件进一步智能化,多样化的数据被感知和采集,汇集到云平台进行存储、分类处理和分析,此时物联网也成为云计算平台规模最大的业务之一。根据IDC的预测, 2020年全球数据总量将超过40ZB(相当于4万亿GB),这一数据量将是2012年的22倍,年复合增长率48%。这一阶段,云计算将伴随物联网快速发展。该阶段主要投资机会在AEP平台、云存储、云计算、数据分析等。
物联网发展第三阶段:初始人工智能已经实现,对物联网产生数据的智能分析和物联网行业应用及服务将体现出核心价值。Gartner 预测2020 年物联网应用与服务产值将达到2620 亿美元,市场规模超过物联网基础设施领域的4 倍。该阶段物联网数据发挥出最大价值,企业对传感数据进行分析并利用分析结果构建解决方案实现商业变现,同时运营商坐拥大量用户数据信息,通过数据的变现将大幅改善运营商的收入。该阶段投资者机会主要在于物联网综合解决方案提供商、人工智能、机器学习厂商等
物联网云平台是一个专门为物联网定制的云平台,物联网与普通的互联网是不同的:物联网终端设备比普通互联网手机端,电脑端多出几个数量级;普通互联网对>云计算和大数据、物联网、AI分别有何关系
物联网
1、什么是物联网
物联网在之前被定义为通过射频识别(RFID)、红外线感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,简言之物联网就是“物物相连的互联网”。
后来被重新定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说,当下涉及的信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。
2、物联网的关键技术
传感器技术:这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
RFID标签:也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
云计算
1、什么是云计算
云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务商进行很少的交互。
2、物联网和云计算的关系
云计算相当于人的大脑,是物联网的神经中枢。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。
目前物联网的服务器部署在云端,通过云计算提供应用层的各项服务。云计算可以提供以下几个层析的服务:
IaaS:基础设施即服务,消费者通过internet可以从完善的计算机设施获得服务。例如:硬件服务器租用。
PaaS:平台即服务。PaaS实际上是指软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是PaaS的出现可以加快SaaS应用的开发速度,如:软件的个性化定制开发。
SaaS:软件即服务,它是一种通过internet提供软件的模式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件,来管理企业经营活动。
大数据
1、什么是大数据
大数据是一种规模大到在获取、管理、分析方面大大超出传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。如果将大数据比作一个产业,那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”,通过“加工”实现数据的“增值”。
2、大数据和云计算的关系
从技术上来看,大数据和云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。
云时代的来临,大数据的关注度也越来越高,分析师团队认为大数据通常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。
大数据需要特殊的技术以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术,包括大规模的并行处理数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据可、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。
人工智能
人工智能英文缩写为AI,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分枝,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。它是对人的意识、思维的信息过程的模拟,人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
通过上述观点我们可以简单的得出一个结论: 物联网的正常运行是通过大数据传输信息给云计算平台处理,然后人工智能提取云计算平台存储的数据进行活动。
过去几十年,全球半导体行业增长主要受台式机、笔记本电脑和无线通信产品等尖端电子设备的需求,以及基于云计算兴起的推动。这些增长将继续为高性能计算市场领域开发新应用程序。
首先,5G将让数据量呈指数级增长。我们需要越来越多的服务器来处理和存储这些数据。2020年Yole报告,这些服务器核心的高端CPU和GPU的复合年增长率有望达到29%。它们将支持大量的数据中心应用,比如超级计算和高性能计算服务。在云 游戏 和人工智能等新兴应用的推动下,GPU预计将实现更快增长。例如,2020年3月,互联网流量增长了近50%,法兰克福的商业互联网数据交换创下了数据吞吐量超过每秒91兆兆位的新世界纪录。
第二个主要驱动因素是移动SoC——智能手机芯片。这个细分市场增长虽然没有那么快, 但这些SoC在尺寸受限的芯片领域对更多功能的需求,将推动进一步技术创新。
除了逻辑、内存和3D互联的传统维度扩展之外,这些新兴应用程序将需要利用跨领域的创新。这需要在器件、块和SoC级别进行新模块、新材料和架构的改变,以实现在系统级别的效益。我们将这些创新归纳为半导体技术的五大发展趋势。
趋势一:摩尔定律还有用,将为半导体技术续命8到10年…
在接下来的8到10年里,CMOS晶体管的密度缩放将大致遵循摩尔定律。这将主要通过EUV模式和引入新器件架构来实现逻辑标准单元缩放。
在7nm技术节点上引入了极紫外(EUV)光刻,可在单个曝光步骤中对一些最关键的芯片结构进行了设计。在5nm技术节点之外(即关键线后端(BEOL)金属节距低于28-30nm时),多模式EUV光刻将不可避免地增加了晶圆成本。最终,我们希望高数值孔径(High-NA) EUV光刻技术能够用于行业1nm节点的最关键层上。这种技术将推动这些层中的一些多图案化回到单图案化,从而提供成本、产量和周期时间的优势。
Imec对随机缺陷的研究对EUV光刻技术的发展具有重要意义。随机打印故障是指随机的、非重复的、孤立的缺陷,如微桥、局部断线、触点丢失或合并。改善随机缺陷可使用低剂量照射,从而提高吞吐量和成本。
为了加速高NA EUV的引入,我们正在安装Attolab,它可以在高NA EUV工具面世之前测试一些关键的高NA EUV材料(如掩膜吸收层和电阻)。目前Attolab已经成功地完成了第一阶段安装,预计在未来几个月将出现高NA EUV曝光。
除了EUV光刻技术的进步之外,如果没有前沿线端(FEOL)设备架构的创新,摩尔定律就无法延续。如今,FinFET是主流晶体管架构,最先进的节点在6T标准单元中有2个鳍。然而,将鳍片长度缩小到5T标准单元会导致鳍片数量减少,标准单元中每个设备只有一个鳍片,导致设备的单位面积性能急剧下降。这里,垂直堆叠纳米薄片晶体管被认为是下一代设备,可以更有效地利用设备占用空间。另一个关键的除垢助推器是埋地动力轨(BPR)。埋在芯片的FEOL而不是BEOL,这些BPR将释放互连资源路由。
将纳米片缩放到2nm一代将受到n-to-p空间约束的限制。Imec设想将Forksheet作为下一代设备。通过用电介质墙定义n- p空间,轨道高度可以进一步缩放。与传统的HVH设计相反,另一个有助于提高路由效率的标准单元架构发展是针对金属线路的垂直-水平-垂直(VHV)设计。最终通过互补场效应晶体管(CFET)将标准cell缩小到4T,之后充分利用cell层面上的第三维度,互补场效应晶体管通过将n-场效应晶体管与p-场效应晶体管折叠。
趋势2: 在固定功率下,逻辑性能的提高会慢下来
有了上述的创新,我们期望晶体管密度能遵循摩尔所规划的路径。但是在固定电源下,节点到节点的性能改进——被称Dennard缩放比例定律,Dennard缩放比例定律(Dennard scaling)表明,随着晶体管变得越来越小,它们的功率密度保持不变,因此功率的使用与面积成比例;电压和电流的规模与长度成比例。
世界各地的研究人员都在寻找方法来弥补这种减速,并进一步提高芯片性能。上述埋地电力轨道预计将提供一个性能提高在系统水平由于改进的电力分配。此外,imec还着眼于在纳米片和叉片装置中加入应力,以及提高中线的接触电阻(MOL)。
二维材料如二硫化钨(WS2)在通道中有望提高性能,因为它们比Si或SiGe具有更强的栅长伸缩能力。其中基于2d的设备架构包括多个堆叠的薄片非常有前景,每个薄片被一个栅极堆叠包围并从侧面接触。模拟表明,这些器件在1nm节点或更大节点上比纳米片的性能更好。为了进一步改善这些器件的驱动电流,我们着重改善通道生长质量,在这些新材料中加入掺杂剂和提高接触电阻。我们试图通过将物理特性(如生长质量)与电气特性相关联来加快这些设备的学习周期。
除了FEOL, 走线拥挤和BEOL RC延迟,这些已经成为性能改善的重要瓶颈。为了提高通径电阻,我们正在研究使用Ru或Mo的混合金属化。我们预计半镶嵌(semi-damascene)金属化模块可同时改善紧密距金属层的电阻和电容。半镶嵌(semi-damascene) 可通过直接模式和使用气隙作为介电在线路之间(控制电容增加)
允许我们增加宽高比的金属线(以降低电阻)。同时,我们筛选了各种替代导体,如二元合金,它作为‘good old’ Cu的替代品,以进一步降低线路电阻。
趋势3:3D技术使更多的异构集成成为可能
在工业领域,通过利用25D或3D连接的异构集成来构建系统。这些有助于解决内存问题,可在受形状因素限制的系统中添加功能,或提高大型芯片系统的产量。随着逻辑PPAC(性能-区域-成本)的放缓,SoC 的智能功能分区可以提供另一个缩放旋钮。一个典型的例子是高带宽内存栈(HBM),它由堆叠的DRAM芯片组成,这些芯片通过短的interposer链路直接连接到处理器芯片,例如GPU或CPU。最典型的案例是Intel Lakefield CPU上的模对模堆叠, AMD 7nm Epyc CPU。在未来,我们希望看到更多这样的异构SOC,它是提高芯片性能的最佳桥梁。
在imec,我们通过利用我们在不同领域(如逻辑、内存、3D…)所进行的创新,在SoC级别带来了一些好处。为了将技术与系统级别性能联系起来,我们建立了一个名为S-EAT的框架(用于实现高级技术的系统基准测试)。这个框架可评估特定技术对系统级性能的影响。例如:我们能从缓存层次结构较低级别的片上内存的3D分区中获益吗如果SRAM被磁存储器(MRAM)取代,在系统级会发生什么
为了能够在缓存层次结构的这些更深层次上进行分区,我们需要一种高密度的晶片到晶片的堆叠技术。我们已经开发了700nm间距的晶圆-晶圆混合键合,相信在不久的将来,键合技术的进步将使500nm间距的键合成为可能。
通过3D集成技术实现异质集成。我们已经开发了一种基于sn的微突起互连方法,互连间距降低到7µm。这种高密度连接充分利用了透硅通孔技术的潜力,使>16x更高的三维互联密度在模具之间或模具与硅插接器之间成为可能。这样就大大降低了对HBM I/O接口的SoC区域需求(从6 mm2降至1 mm2),并可能将HBM内存栈的互连长度缩短至多1 mm。使用混合铜键合也可以将模具直接与硅结合。我们正在开发3µm间距的模具到晶圆的混合键合,它具有高公差和放置精度。
由于SoC变得越来越异质化,一个芯片上的不同功能(逻辑、内存、I/O接口、模拟…)不需要来自单一的CMOS技术。对不同的子系统采用不同的工艺技术来优化设计成本和产量可能更有利。这种演变也可以满足更多芯片的多样化和定制化需求。
趋势4:NAND和DRAM被推到极限;非易失性存储器正在兴起
内存芯片市场预测显示,2020年内存将与2019年持平——这一变化可能部分与COVID-19减缓有关。2021年后,这个市场有望再次开始增长。新兴非易失性存储器市场预计将以>50%的复合年增长率增长,主要受嵌入式磁随机存取存储器(MRAM)和独立相变存储器(PCM)的需求推动。
NAND存储将继续递增,在未来几年内可能不会出现颠覆性架构变化。当今最先进的NAND产品具有128层存储能力。由于晶片之间的结合,可能会产生更多的层,从而使3D扩展继续下去。Imec通过开发像钌这样的低电阻字线金属,研究备用存储介质堆,提高通道电流,并确定控制压力的方法来实现这一路线图。我们还专注于用更先进的FinFET器件取代NAND外围的平面逻辑晶体管。我们正在 探索 3D FeFET与新型纤锌矿材料,作为3D NAND替代高端存储应用。作为传统3D NAND的替代品,我们正在评估新型存储器的可行性。
对于DRAM,单元缩放速度减慢,EUV光刻可能需要改进图案。三星最近宣布EUV DRAM产品将用于10nm (1a)级。除了 探索 EUV光刻用于关键DRAM结构的模式,imec还为真正的3D DRAM解决方案提供了构建模块。
在嵌入式内存领域,我通过大量的努力来理解并最终拆除所谓的内存墙,CPU从DRAM或基于SRAM的缓存中访问数据的速度有多快如何确保多个CPU核心访问共享缓存时的缓存一致性限制速度的瓶颈是什么 我们正在研究各种各样的磁随机存取存储器(MRAM),包括自旋转移转矩(STT)-MRAM,自旋轨道转矩(SOT)-MRAM和电压控制磁各向异性(VCMA)-MRAM),以潜在地取代一些传统的基于SRAM的L1、L2和L3缓存(图4)。每一种MRAM存储器都有其自身的优点和挑战,并可能通过提高速度、功耗和/或内存密度来帮助我们克服内存瓶颈。为了进一步提高密度,我们还在积极研究可与磁隧道结相结合的选择器,这些是MRAM的核心。
趋势5:边缘人工智能芯片行业崛起
边缘 AI预计在未来五年内将实现100%的增长。与基于云的人工智能不同,推理功能是嵌入在位于网络边缘的物联网端点(如手机和智能扬声器)上的。物联网设备与一个相对靠近边缘服务器进行无线通信。该服务器决定将哪些数据发送到云服务器(通常是时间敏感性较低的任务所需的数据,如重新培训),以及在边缘服务器上处理哪些数据。
与基于云的AI(数据需要从端点到云服务器来回移动)相比,边缘 AI更容易解决隐私问题。它还提供了响应速度和减少云服务器工作负载的优点。想象一下,一辆需要基于人工智能做出决定的自动 汽车 。由于需要非常迅速地做出决策,系统不能等待数据传输到服务器并返回。考虑到通常由电池供电的物联网设备施加的功率限制,这些物联网设备中的推理引擎也需要非常节能。
今天,商业上可用的边缘 AI芯片,加上快速GPU或ASIC,可达到1-100 Tops/W运算效率。对于物联网的实现,将需要更高的效率。Imec的目标是证明推理效率在10000个Tops /W。
通过研究模拟内存计算架构,我们正在开发一种不同的方法。这种方法打破了传统的冯·诺伊曼计算模式,基于从内存发送数据到CPU(或GPU)进行计算。使用模拟内存计算,节省了来回移动数据的大量能量。2019年,我们演示了基于SRAM的模拟内存计算单元(内置22nm FD-SOI技术),实现了1000Tops/W的效率。为了进一步提高到10000Tops/W,我们正在研究非易失性存储器,如SOT-MRAM, FeFET和基于IGZO(铟镓锌氧化物)的存储器。
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