钛资本研究院:全球产业链重构下的芯片机遇

钛资本研究院:全球产业链重构下的芯片机遇,第1张

近期的中美贸易战,既是挑战也是 历史 性机遇,将促使不少产业的产业链进行格局重组、重构甚至推倒重来。而芯片是本次中美贸易战的重点,由于华为受到的各种影响,全球芯片产业被置于国际聚光灯下。在贸易战背景下,芯片产业链的哪些环节会产生哪些变化?这些变化会对创业投资产生哪些影响?其中蕴含着哪些新的机会?2019年6月6月,中国发放了首批5G牌照,比原定2020年5G商用时间表提前了整整一年,这说明推动 历史 发展势在人为。

在新一代企业级 科技 投资人投研社第21期,钛资本邀请芯片领域专家时昕博士对相关问题进行解答。时昕博士是Imagination公司主管中国区战略市场与生态的高级总监,拥有处理器设计及软件生态的丰富行业经验,加入Imagination之前在华为公司担任智能计算业务部业务发展总监,此前,时博士曾在AMD、ARM、Synopsys、三星半导体韩国总部等国际公司担任不同的技术与商务岗位职责。时昕博士毕业于中科院声学所,研究方向为处理器设计,同时拥有北大MBA学位。

半导体,是元素周期表的某些元素,如硅、锗、碳等等,在一定条件下有导电或绝缘的特性。半导体大致可以分成几个大类:第一类是传感器,包括传统的传感器和MEMS(微机电系统)传感器,传统的传感器包括压力、温度、气体、磁场、惯性、指纹、声音等传感器,MEMS工艺可以做得更小;第二类是光电器件,包括现在常用节能灯上的发光二极管,以及电子面板如手机或电视面板,包括华为折叠屏手机用面板也属于半导体器件;第三类是分立器件,包括晶体管、功率器件、模拟或射频;第四类是集成电路,包括数字集成电路、模拟集成电路、射频集成电路。
我们今天讨论的主要是第四类——集成电路,特别是数字集成电路(集成电路还包含模拟集成电路和射频集成电路等,这些今天不做详细讨论)。比如一些高速AD,即模数转换、数模转换特定电路,也包括一些射频集成电路,如天线等。目前常用的芯片较多基于硅,所以芯片从业者经常自嘲是“硅农”。还有其它的元素,如基于钾的砷化镓、氮化钾在功率器件和微波器件方面很有优势,而碳作为替代硅的下一代半导体材料,在学术界已经火了很久。

全球芯片发展比较领先的国家和地区:美国是半导体的发源地,芯片就是在美国实验室里发明的,硅谷的名字由来也与之关;日本有一段时间芯片发展得比较好,但因为受到打压,最后一蹶不振;台湾地区发展比较好的是TSMC这种代工厂,TSMC的崛起离不开张忠谋教父级人物的个人能力,以及当时中国台湾在电子方面的进步;韩国能够发展起来,实际上是用类似于财阀的机制,集中资源办大事,三星是从存储器起家,目前发展到不仅包含存储器,也有逻辑芯片和面板。韩国和台湾地区的存储器和面板产业对比是很明显的例子,存储器和面板等产业都需要巨额资金的支持,台湾地区也有政策资金的支持但比较分散,韩国相对来说比较集中投给了三星,所以最终在面板和存储方面,台湾地区完全被韩国抛下了。从这个角度来说,像存储、代工、面板等需要巨量资金的这种行业,不要分散力量,集中力量才能把事办好。
2018年全球芯片公司Top15榜单,可惜其中没有一家中国公司。据海关总署的统计数据,2017年中国芯片进口总额大概为26万亿元,在2018年还继续同比增长13%。中国集成电路的自给率大概是1%~10%,每年的进口额高居不下,所以很多场合都说中国每年用于进口芯片的资金已经超过进口原油,一定要尽快发展自己的芯片产业。

投资人可能比较关心的是,怎样投出下一个NVIDIA,也就是随着人工智能大火的GPU公司。打 游戏 的人可能知道NVIDIA是做显卡的,GPU是显卡上用的主要芯片,在芯片行业里没有特别专门区分GPU和显卡。

想要投出下一个NVIDIA,要看在哪些赛道上出现巨型新兴公司的可能性比较高:在2018年全球芯片公司Top15排行榜中,内存公司最多,有三星、海力士、镁光;第二多的是处理器公司,NVIDIA的GPU就是一种处理器;另一个比较容易出巨头的赛道是做通信相关的芯片,像高通、博通。榜单里有很多家是IDM模式,也就是既有芯片设计,也有自己的生产线,像Intel、三星、TI、ST、NXP等公司;高通、博通、NVIDIA都是Fabless模式,也就是只做芯片设计。

在上个世纪,很多芯片公司都要自己做设计和生产,随着台积电代工模式的出现产生了一种模式叫Fabless,或者说叫IC design house,这些公司只做芯片的设计,而把生产交给第三方公司做代工。

2017年Fabless公司Top10榜单,十家公司中六家来自美国,一家来自新加坡,一家来自台湾地区,两家来自祖国大陆(华为的海思和清华下的嘉瑞集团),而欧洲和日本在榜单上都出局了。再考虑到博通把总部迁移到美国,那就意味着美国占了七家,比例非常惊人。其中比较看好的是海思,海思在2018年的营收将近74亿美金,之前有看法说如果海思的营收在2019年能保持20%的增幅,有可能超过图一中的NXP,不过在现在的形势下这个挑战的难度大大增加了。

从2000年左右到现在,国内的芯片虽然是高 科技 行业,却是以中低端产品为主。国内芯片公司被戏称为“一代拳王”,就是说凭借某一款产品盛极一时,却缺乏持续引领市场的能力。比如,2000年左右全世界MP3里的芯片基本都来自中国南方的一家公司,但当MP3市场萎缩后,该公司就很难找到下一类别的市场。

另一方面,国内芯片公司的技术进步主要依靠摩尔定律,也就是说更多是依靠代工厂、EDA工具和IP公司的技术进步。同时,国内芯片公司严重依赖第三方IP导致产品的同质化非常严重。IP公司和EDA公司里,经常听到客户抱怨公司像跑步机,必须不停地跟着跑,这也从另一方面说明,芯片公司没有能够从技术方面引领EDA和IP,而是跟在后面跑。

好的消息是,国家对芯片产业很重视。不仅给予国家级科研支持,像“863计划”和2001、2002每年几十亿的专项投资,还从产业基金方面给与了很多支持。2014年,国务院发布了《国家集成电路产业发展纲要》,奠定了未来集成电路的战略发展方向;同年9月,在工信部和财政部的指导下,设立了国家集成电路投资基金股份有限公司,被称做“大基金”。大基金参与方都是国内比较有实力的企业,一期的募资总规模1300多亿元,超募了原定目标的15%。基金所有权为基金电路产业投资股份有限公司,采取了市场化机制的管理模式和公司制的经营模式,跟以往的政府项目补贴模式有本质不同。大基金的一期从2014年到现在将近五年的时间,拉动作用显著,现在已经开始启动大基金二期,募资规模将要超过一期且投资方向也要围绕国家战略和新兴行业进行规划,比如智能 汽车 、智能电网、物联网等等,尽量向装备材料业给予支持。
芯片产业链中主要的环节如上图所示,最上方是用户,既可以是ToB用户也可以是ToC用户。比如既可以是运营商使用的5G设备,也可以是一般消费者使用智能手表或智能家电等等。在用户下面有系统解决方案的提供商,像做智能手机的企业会有两方面的需求:一是硬件供应商,主要指芯片的供应商;二是软件供应商,比如智能手机需要AP和基带的供应商。封装测试很重要,像安卓从芯片系统商拿到是封装和测试后的。封装和测试在整个产业链里门槛不是最高的,中国有很多工厂做得不错,像长电在全球排名不错,它的芯片主要是做封装测试,芯片本身由代工厂制造,包括TSMC、三星、中芯国际等公司。

芯片代工厂的需求包括:第一,根据芯片设计公司的设计文件,生产制造芯片;第二,无论是芯片设计还是芯片生产都需要技术支撑,像EDA工具和IP模块,不仅存在于芯片设计公司的上游,还会与芯片代工厂有技术沟通和合作。比如代工厂需要做7nm工艺的研发,就要跟EDA工具提供商如Synopsys沟通确认,其工具能否支撑7nm的设计,甚至需要共同开发。开发IP模块,也要确定其是否能够在7nm上正确实现功能和性能,这可能要几方合作。甚至对于CPU,芯片代工厂提供给客户的不仅仅是CPU的设计,还要跟代工厂共同开发针对此CPU可能会用到的特殊基础库,没有基础物理库,CPU、IP也无法在客户最终系统级芯片里正确使用。

芯片代工厂的上游是TSMC以及国内的中芯国际。它们也有上游,比如光刻机90%以上由荷兰ASML提供。整个芯片生产线牵扯到的设备非常多,其中技术门槛最高的是光刻机,还有其他设备比如离子注入、蚀刻等等。除了设备之外,芯片代工还需要准备芯片生产过程中的耗材或原材料,比如所有的芯片最终都要做到晶圆上,包括每个工艺节点上要做光刻还需要有光刻胶等等原材料,都需要供应商。所以,芯片产业链条中的环节非常多,欠缺了任何一个环节,链条就会被打断,无法实现。

结合中国目前的现状,上图中用白色标出来的是不需要担心的。中国是全球最大的市场之一,最不缺的就是用户了。封装测试在中国也有不错的基础,芯片设计虽然在排行榜中排前十的不多,但至少有一两家公司。

其它的方面可能比较让人担心。软件算法方面,像 *** 作系统OS、专用软件、底层数学库等大部分都受制于美国。EDA工具和IP模块几乎完全受制于美国。前两天对华为的制裁开始后,几家EDA公司比如Cadence、Synopsys、Mentor Graphics三巨头,都已经切断向华为的供应,不仅不再给华为提供技术支持,也不做软件更新。IP模块中,排名靠前的IP公司也以很快的速度说停止对华为的支持。
上图是IP公司的榜单。这些IP公司几乎全部来源于美国或受制于美国。排名第一的是ARM公司,原来是一家英国公司,后来被日本的软银集团收购了,但它也要受制与美国,所以所谓禁令出来后,很快就停止了与华为的合作。排名第二、第三的两家公司是EDA三巨头中的Synopsys、Cadence,都是美国公司。Ceva是一家以色列公司,虽然不是美国公司,但是美国的盟友。Imagination公司原来跟ARM一样是一家英国公司,在2017年被中国的资金完全收购了,所以目前在所有权上完全属于中国资金所有。同时技术也不来源于美国,因为在被中国国资收购前,把所有的美国技术全部剥离出去了,所以目前不用担心这家公司。

IP公司主要分成两类:第一类主要是处理器IP,像CPU、GPU、MPU、DSP等等,比如ARM是移动端的CPU,包括手机、 汽车 电子等等;另一类是接口IP,比方设备都会用DDR的memory接口,像PCIE接口、USB接口等等。

上边说的是芯片设计的上游,芯片设计的下游对于解决方案来说非常关键的是软件公司,特别是对于处理器来说。有些刚开始做芯片相关投资的投资人,可能经常会忽略掉这一点,芯片公司的软件实力经常是决定一家芯片公司能否成功的关键。很多号称做AI处理器、硬件芯片流程的公司,前端、后端、市场、融资都有大咖压阵,但是团队里居然没有一个软件大咖。如果这个芯片公司是与软件公司一起合作或由软件公司投资定制的一款芯片,那可能还好,但如果这家芯片公司独立地往市场上推,可能经常用户都找不到它。

大家都喜欢类比NVIDIA,但很多人都不知道,卖GPU芯片盈利的NVIDIA公司,软件工程师的人数远远多于芯片设计工程师的人数。NVIDIA的GPU和AMD的GPU比较起来可能各有千秋,为什么市场上用NVIDIA的GPU的比例要远大于AMD的GPU,主要就在于软件生态做得好。整个CUDA软件生态,不仅有对AI各种框架的支持,也包括在各行各业,像天文、科学计算、气象等基础运算库。在专用处理器方面,这是一个非常复杂的工程,不能完全由硬件出身的专家负责,因为不了解应用软件,另外也经常会忽视软件工具链的开发。设计一个专用处理器需要经历很多步骤,比如需求分析、架构设计、硬件实现等等,而软件工具链的开发非常重要,比如处理器上的软件编程环境如何、用什么样的编译器、提供什么SDK和函数库,是否能够支持AI所需的所有卷积运算、矩阵运算、FFT运算等等。芯片本身软件工具链之外,还有更多的软件生态。以智能手机为例,手机芯片上如果不能跑安卓系统就比较麻烦,安卓上还跑微信、支付宝、抖音等等应用。因此,把芯片做出来后,只是万里长征刚刚开始,后面还有更多数量级上的工作。

芯片面临的另个问题就是人才和资金的缺口十分巨大,虽然中国在这方面持续投入了很多年,但是目前来看可能还是不够。2018年,中国电子信息产业发展研究院(CCID)和工业和信息化部软件与集成电路促进中心(CSIP)联合发布了《中国集成电路产业人才白皮书(2017—2018)》,提到了中国集成电路人才缺口大概30多万,这个数字值得玩味。

十几年前就开始说,中国集成电路每年的人才缺口大概有几十万,很多专家、学者、大咖一直在呼吁,很多高校也都开设了芯片设计相关的专业,每年培养出了很多的人,为什么人才缺口持续一直是这样的状态?白皮书中也有分析,每年培养出来的人才,八成左右在毕业后转行做互联网或金融,因为从事芯片设计行业赚不到钱。芯片设计打工者赚不到钱倒不是因为芯片设计的老板比较抠门,而是芯片设计公司的老板自己也没赚到钱。

为什么?因为芯片设计行业的特点就是投入非常高,一次流片可能就是几百万,如果比较新的工艺10nm、7nm,投入的量级可能不变,但单位变成美元,而且一次流片还不一定成功,甚至两次流片都不一定成功。除了流片费用,还有EDA费用、IP的费用、员工养家糊口的工资,这些投入非常高昂,而且一个芯片项目基本周期是一年半左右。因为周期比较长,投入比较大,同时还有非常高的风险,一年半前定好的产品需求,即使流片一次成功,到上市时能否满足市场需求,就要在一年半后上市时才可能确切的知道。也由于这方面的原因,民间资本非常不愿意进入芯片行业,其财务回报率IRR等指标,相对于大规模的创新互联网公司也不好看。

所以如果考虑向芯片业进行投资,可能要做好与团队进行长跑的心理准备,很难像互联网那样一两年就获得比较理想的或至少是比较明确的回报。还有在开始时,公司很难从技术上就能做出一个判断,很多情况下要看选择的团队和团队的技术积累和技术能力如何、团队的市场潜力、团队之间是否能长期合作共事等更加重要的指标。

在芯片产业中,除了IP、EDA和代工厂等实体组织外,还有一些环节非常关键,比如标准。像WIFI联盟、蓝牙联盟等等行业组织,先是取消华为的成员资格,几天后又恢复了华为的成员资格,虽然这是一场闹剧,但还是让人揪了一把汗。还有IEEE学术组织,也在美国政府禁令的影响下,对华为进行了一些限制,后来又放开了。对于标准,可能有人认为标准制定后就是公开的,照做就行了,不是标准制定委员会的成员也没什么关系,这就想简单了。需要参与标准的制定有两点因素:第一,每家公司技术的积累和布局是不完全一样的,参与标准的制定有利于让标准向自己更擅长技术方向上去倾斜,这非常重要——有句话是“三流公司做产品,二流公司做专利,一流公司做标准”;第二,如果不能在早期参与标准的制定过程,可能就很难在早期深入了解、获得标准的发展方向,从而很难制定一个三年或更久的产品规划图。作为一个芯片公司在与客户沟通时,没有一个清晰的产品规划路线图,客户的信任可能就打折扣,对企业未来打一个问号。而且各家公司的技术积累的方向也可能不完全一样,如果能够使标准更加倾向自己积累的方向,那么技术公司就能够获得更好的领跑优势。
前面进行的很多分析可能有些偏悲观了,但是其实我们也不必过分悲观。之前的一段时间可以看到一个趋势,芯片产业在国内的发展非常明显,特别在2014年国家的“大基金”推出后,芯片设计公司的数量几乎翻了一番还多,大幅增长。
在中国,政府的指引非常重要,一定要关注。在第一期大基金的工作中有一个饼图可以看到投资的重点,65%投资了制造方面,因此像中芯国际这些年的进步非常明显,虽然距离台积电或三星还有代差,但是对于大部分芯片公司所针对的中端用户差不多可以了。

大基金已经开始了第二期,募资规模将会超过一期,而且将围绕国家的战略和新兴行业进行投资,并且尽量对装备材料给予支持。在第一期中,设计方面的投资大概17%,在二期应该会明显对设计公司加大比例,同时设计公司相对来说在芯片产业里,与制造相比算是花费少的,所以应该会有更加明显的拉动。大基金二期目标是募集1500亿元人民币,这方面在未来可以期待很大的支持力度。

国家花大力气支持芯片产业有一个根本原因,中美博奕不是针对一家公司,中美两国博奕也不能再用过去的眼光考察了,根本是谁能够占领 科技 发展的制高点。所以针对国内的企业,从去年的中兴、福建的晋华,到目前的华为,接下来大疆、海康等AI四小龙等等,可以看到打击的目标都是高 科技 企业,所以这战争是不是场持久战?像华为可以通过囤半年或一年的货,用自有备胎从容应对就可以吗?

如果真的是两国博奕,要占领未来 科技 发展的制高点。若仅有设计公司,芯片设计的部分是完全不足以支撑的,像芯片的上游EDA、IP,还有芯片的代工、代工厂的上游,完全都在别人手里,想要把产业链重新连起来,里面相当多的环节都要重新开始自己建设,国内虽然也有EDA公司,就算不是重新开始也是从一个非常低的起点开始。
上图分析在几个方面中国与世界水平还差多少:封装测试方面不用特别担心;在设计方面,基本上具备了终端方面设计的能力;在代工方面,由于投入巨大,需要一定的时间。这些方面目前有差距,但是差距既是挑战,对从业者来说也意味着机遇。在迎接这些挑战中,需要远离浮躁,要能够坚持下去。一个芯片项目做一年半,甚至可能一次流片不够,还要经过更长时间的忍耐,这对从业者也是非常大的考验。

中国的芯片如果想要在某些方面有所突破,在哪些方向或赛道上有可能会出未来黑马?

首先,芯片相关的内存、代工、封测等等领域,基本上投入都非常巨大,以数十亿计的资金才有可能参与,这些领域可能更多需要依靠国家战略进行追赶甚至赶超;

其次,IDM厂商。世界上TOP 15里有很多IDM厂商,像Intel、三星,中国还是有机会出现年轻的公司,比如华为海思。因为有持续的资源保证,海思有华为十几年持续的帮助和投入,获得了现在中国芯片领域排名第一的位置。中国还有其它的IDM,比如像无人机,还有很多比较成功的互联网公司,也都在尝试进行芯片的研发。在手机厂商和家电厂商中,除华为外,没听说哪个品牌或资源声势特别大,更多的手机厂商应该做尝试;

再次,很多人说国内要做自己的EDA公司,而EDA公司数十年的 历史 已经证明了,初创EDA公司最终最好的结局就是被三巨头收购,除非国内的EDA公司将来跟美国是一个世界两套体系,那就几乎要从头开始发展EDA产业,不然这方向不太可能有较大型的公司出现;

第四就是IP公司。在IP公司榜单前十名没有一家国内公司,直到2017年年底时,收购了Imagination。在榜单上可以看到IP公司最近几年的营收,IP公司活得很艰难,市场份额都不大。如果只是做单一IP公司,没有机会做CPU或GPU这种比较大空间的IP,那单一或少数几个IP的公司是很难生存的。如果将来迫不得已发展自己的IP,那唯一的方式就是某个具有号召力的组织机构振臂一呼,大家一起做聚合平台,把很多单一的IP聚合到一起,才有可能被芯片公司所采用。

最后,在芯片设计行业里有更多的机会,芯片设计方向也很多,主要考虑这么几点:首先,开源处理器也有隐患,将来需要完全源自于中国自主的处理器架构,不管是MCU微控制器、手机AP(Application Processor,即应用芯片)的MPU,还是一些在特定场合下的对特定指标有要求的数模、模数转换器件和射频器件。

希望投资机构能做好陪伴团队长跑的心理准备。中国的优势在于巨大的市场,可以立足于本地市场做持续引领,不要又成为“一代拳王”。像安防、AI行业,中国不仅仅有巨大的市场,而且也有很多AI的初创公司,在算法和软件方面也非常有技术领导力,还有像能源、 汽车 等等行业,一定会有国内供应商的重要一席之地。

除此之外,类似中国基金全资收购英国IP公司Imagination,也是一条可行的道路。除了美国外,在其它的一些地方,特别是欧洲还有些小而美的公司可以进行国际并购,从财务上面取得控制权,然后再慢慢消化吸收、引进人才等等。

此前,钛资本曾在2018年12月邀请了湖杉资本创始人苏仁宏在“新一代企业级 科技 投资人投研社”在线研讨会第九期上分享了中国半导体领域的投资挑战和机会(在钛资本微信公号中查看)。当时认为未来十年,中国芯片产业链将重构,这是最大的整合机会。传统的模式已经越来越没有效率了,今后的世界会越来越扁平,信息流会越来越短,数据的传输效率会提升,也会带来新的应用模式,整个产业链条会发生重构,而产业价值重点是芯片、云、数据。

而到了2019年6月,随着中美贸易战的升级和持久化,打开了中国芯片产业的 历史 性机遇窗口期。在美国禁令发出后,不少国际芯片产业链上的公司切断了对华为的技术供应,这将在很大程度上警醒和影响中国的 科技 投资流向。相对来说,半导体行业新的技术并不多,推动力大多数情况下并不是新技术。而 科技 投资的流动,将影响全球半导体产业格局的发展。过去,没有中美贸易战, 科技 投资更关注应用创新以及产业链的整合;而在中美贸易战的影响下, 科技 投资将有可能关注在全球不同的区域重建半导体生态,以保证国际竞争中的可持续性发展。

中国提前一年发放5G商用牌照,这在很大程度上拉升了中国在全球半导体产业链中的市场地位,也为国内半导体产业发展和创业创新提供了广阔的实验场和产业空间。现在需要的是更大胆更具创意的想像和想像空间——如果要在亚太和欧洲市场重建整个半导体产业及生态,是否能够做的不一样,例如还需要专业人士完成芯片设计么,还是人工智能就可以完成?好的消息是,已经有了到目前为止的整个半导体产业发展 历史 可以借鉴和对标,需要思考如果推倒重来的话是否有更好的方式、方法和路径?不是每个产业都有推倒重来的机会,在大挑战面前也是大机遇。

RISC-V正在成为硅谷、中国乃至全球IC设计圈的热门话题,有人将之比作“半导体行业的Linux”。作为嵌入式生态和移动端芯片的武林盟主,ARM公司自1990年成立以来,一直保持低调。然而最近,ARM因为与RISC-V的纠纷让这家IP巨头成为焦点。

昨天凌晨,全球最大芯片架构(IP)供应商Arm在美国加州圣荷塞举办的一年一度的最大技术年会 Arm TechCon大会宣布推出一项全新的功能Arm Custom instructions,允许客户在特定的CPU内核引入自定义指令功能,从而让客户能够编写自己的定制指令来加速特定的用例、嵌入式和物联网应用程序。

此举一出,Arm无疑增强了芯片合作伙伴的灵活性和差异化,以支持机器学习、人工智能、自驾车、5G 与物联网等全新边缘运算的机会,让其在与完全开放的精简指令集架构RISC-V的竞争中把握主动权,在自己未来5年重回上市的道路上注入了强心剂。在很多读者看来,这是Arm在Risc-V的攻势下做得又一个应对。

RISC-V这个2010年由伯克利研究团队基于自身科研项目而设计的一款CPU全新指令集架构,真的有那么可怕吗?
RISC-V架构的设计哲学就是“大道至简”,在IC繁杂的设计工作中,越简单的设计往往是越可靠的,RISC-V架构就是力图通过架构的定义使得硬件的实现足够简单。其特点在于精简、开源开放、模块化及可定制扩展,RISC-V也成为至今为止最具备革命性意义的开放处理器架构。

不得不说,RISC-V已成为当下最受关注的指令集,不止在全球,尤其是中国更是掀起了热潮。具体表现在联盟的成立、国家政策的支持、企业的布局等等。从目前的情况来看,中国可谓是扛起了RISC-V架构的大旗。

目前国内的平头哥、兆易创新、华米、乐鑫、芯来、格兰仕等众多厂商都有推出基于RISC-V架构的芯片,此外华为也在积极的研发基于RISC-V架构的芯片。

不过,需要指出的是,虽然RISC-V来势汹汹,但是其在高性能这块与Arm的Cortex-A系列内核仍有较大差距,其优势更多还是在于免费、低功耗、易扩展等,这也使得目前RISC-V的应用生态主要集中在物联网领域。对于Arm的威胁也主要是在物联网市场。

早在2017年6月20日,Arm宣布其Cortex-M0/M3处理器内核免收授权费用,版权费也很低。在当时Cortex-M0/M3特别受业界欢迎的时候,Arm毅然放弃授权费,其目的就是要达到实现一万亿的出货量,吸引更多从事IoT的厂商采用Arm的这两个内核。

今年7月,Arm又宣布推出全新的灵活接入(Flexible Access)式IP授权方式——Arm Flexible Access。它允许芯片设计师在为最终的选择支付授权费之前,尝试不同的芯片设计。目的是让人们更容易买得起ARM IP,同时也可以使得客户根据需求评估更广泛的产品。

近日,Arm又发起另一波反击,据Arm中国官方微信报道,Arm首席执行官Simon Segars 在10月9日的Arm TechCon 2019大会中宣布推出Arm Custom Instructions(客制化指令),这是针对Armv8-M架构新增的功能。

2020年上半年开始,客制化指令初期将在Arm Cortex-M33 CPU上实施,并且不会对新的或既有授权厂商收取额外费用,同时让SoC设计人员在没有软件碎片化风险下,得以针对特定嵌入式与IoT应用加入自己的指令。

手机时代已去,物联网俨然已成新角斗场,摩尔定律衰落,以及对边缘计算性能的不断增长的需求,导致了对产品定制和专门化的需求。物联网高度碎片化的市场以及芯片低功耗的要求,RISC-V的搅局让Arm不得不调风转舵,以回击挑战。

数字经济作为经济学概念的数字经济是人类通过大数据(数字化的知识与信息)的识别—选择—过滤—存储—使用,引导、实现资源的快速优化配置与再生、实现经济高质量发展的经济形态。
数字经济通过不断升级的网络基础设施与智能机等信息工具,互联网—云计算—区块链—物联网等信息技术,人类处理大数据的数量、质量和速度的能力不断增强,推动人类经济形态由工业经济向信息经济—知识经济—智慧经济形态转化,极大地降低社会交易成本,提高资源优化配置效率,提高产品、企业、产业附加值,推动社会生产力快速发展,同时为落后国家后来居上实现超越性发展提供了技术基础。
数字经济也称智能经济,是工业40或后工业经济的本质特征,是信息经济—知识经济—智慧经济的核心要素。正是得益于数字经济提供的历史机遇,使我国得以在许多领域实现超越性发展。
2020年5月22日,国务院总理李克强在发布的2020年国务院政府工作报告中提出,打造数字经济新优势。
基本信息
中文名
数字经济
外文名
Digital Economy
类型
经济系统
定律
梅特卡夫法则,摩尔定律
定义
数字经济 作为经济学概念的数字经济是人类通过大数据(数字化的知识与信息)的识别—选择—过滤—存储—使用,引导、实现资源的快速优化配置与再生、实现经济高质量发展的经济形态。
释义1
数字经济通过不断升级的网络基础设施与智能机等信息工具,互联网—云计算—区块链—物联网等信息技术,人类处理大数据的数量、质量和速度的能力不断增强,推动人类经济形态由工业经济向信息经济—知识经济—智慧经济形态转化,极大地降低社会交易成本,提高资源优化配置效率,提高产品、企业、产业附加值,推动社会生产力快速发展,同时为落后国家后来居上实现超越性发展提供了技术基础。数字经济也称智能经济,是工业40或后工业经济的本质特征,是信息经济—知识经济—智慧经济的核心要素。正是得益于数字经济提供的历史机遇,使我国得以在许多领域实现超越性发展
释义2
数字经济指一个经济系统,在这个系统中,数字技术被广泛使用并由此带来了整个经济环境和经济活动的根本变化。数字经济也是一个信息和商务活动都数字化的全新的社会政治和经济系统。企业、消费者和政府之间通过网络进行的交易迅速增长。数字经济主要研究生产、分销和销售都依赖数字技术的商品和服务。数字经济的商业模式本身运转良好,因为它创建了一个企业和消费者双赢的环境。
截至2016年底,全球市值最高的10家公司中,有5家数字经济企业;市值前20强的企业中有9家属于数字经济企业。
词语介绍
数字经济(Digital Economy)
数字经济的发展给包括竞争战略、组织结构和文化在内的管理实践带来了巨大的冲击。随着先进的网络技术被应用于实践,我们原来的关于时间和空间的观念受到了真正的挑战。企业组织正在努力想办法整合与顾客、供应商、合作伙伴在数据、信息系统、工作流程和工作实务等方面的业务,而他们又都有各自不同的标准、协议、传统、需要、激励和工作流程。
基本特征
数字经济受到 三大定律的支配。
第一个定律是梅特卡夫法则:网络的价值等于其节点数的平方。所以网络上联网的计算机越多,每台电脑的价值就越大, “增值”以指数关系不断变大。
第二个定律是摩尔定律:计算机硅芯片的处理能力每18个月就翻一翻,而价格以减半数下降。
第三个定律是达维多定律:进入市场的第一代产品能够自动获得50%的市场份额,所以任何企业在本产业中必须第一个淘汰自己的产品。实际上达维多定律体现的是网络经济中的马太效应。这三大定律决定了数字经济具有以下的基本特征。
快捷性
首先,互联网突破了传统的国家、地区界限,被网络连为一体,使整个世界紧密联系起来,把地球变成为一个“村落”。
其次,突破了时间的约束,使人们的信息传输、经济往来可以在更小的时间跨度上进行。
再次,数字经济是一种速度型经济。现代信息网络可用光速传输信息,数字经济以接近于实时的速度收集、处理和应用信息,节奏大大加快了。
高渗透性
迅速发展的信息技术、网络技术,具有极高的渗透性功能,使得信息服务业迅速地向第一、第二产业扩张,使三大产业之间的界限模糊,出现了第一、第二和第三产业相互融合的趋势。
自我膨胀性
数字经济的价值等于网络节点数的平方,这说明网络产生和带来的效益将随着网络用户的增加而呈指数形式增长。在数字经济中,由于人们的心理反应和行为惯性,在一定条件下,优势或劣势一旦出现并达到一定程度,就会导致不断加剧而自行强化,出现“强者更强,弱者更弱”的“赢家通吃”的垄断局面。
边际效益递增性
主要表现为:一是数字经济边际成本递减;二是数字经济具有累积增值性。
外部经济性
网络的外部性是指,每个用户从使用某产品中得到的效用与用户的总数量有关。用户人数越多,每个用户得到的效用就越高。
可持续性
数字经济在很大程度上能有效杜绝传统工业生产对有形资源、能源的过度消耗,造成环境污染、生态恶化等危害,实现了社会经济的可持续发展
直接性
由于网络的发展,经济组织结构趋向扁平化,处于网络端点的生产者与消费者可直接联系,而降低了传统的中间商层次存在的必要性,从而显著降低了交易成本,提高了经济效益。
本质
数字经济的本质在于信息化。信息化是由计算机与互联网等生产工具的革命所引起的工业经济转向信息经济的一种社会经济过程。具体说来,信息化包括信息技术的产业化、传统产业的信息化、基础设施的信息化、生活方式的信息化等内容。信息产业化与产业信息化,即信息的生产和应用两大方面是其中的关键。信息生产要求发展一系列高新信息技术及产业,既涉及微电子产品、通信器材和设施、计算机软硬件、网络设备的制造等领域,又涉及信息和数据的采集、处理、存储等领域;信息技术在经济领域的应用主要表现在用信息技术改造和提升农业、工业、服务业等传统产业上。
当今世界正发生着人类有史以来最为迅速、广泛、深刻的变化。以信息技术为代表的高新技术突飞猛进,以信息化和信息产业发展水平为主要特征的综合国力竞争日趋激烈。信息化对经济发展和社会进步带来的深刻影响,引起世界各国的普遍关注。发达国家和发展中国家都十分重视信息化,把加快推进信息化作为经济和社会发展的战略任务。数字革命创造的信息产业是一种战略性产业。
它既可进行制造业活动,又可提供服务性业务,或者同时从事两种活动,成为制造业与服务业的混合物而被称为“液态混合体”。20世纪90年代后期,世界经济的年均增长率在3%左右,而信息技术及相关产业的增长速度是经济增长速度的2-3倍。在许多发达国家中,信息产业已成为国民经济的第一大产业。有研究成果表明:1998年信息技术和信息产业对世界经济增长的贡献率为14.7%,考虑到产品和服务价值下降因素,实际贡献率超过25%;1999年全球信息产业的并购交易总额达到了1万亿美元,年增长率达到200%。这也表明,对于信息技术和信息化的投入,是数字经济的重要动力。
发展趋势
• 趋势一:速度成为关键竞争要素
随着消费者的需求不断变化和竞争对手不断出现,产品与服务的更新周期越来越快。这要求企业以最快的速度对市场做出反应、以最快的速度制定新的战略并加以实施、以最快的速度对战略进行调整。
迅速反应和迅速调整都要求企业建设自身的“数字神经”平台,未来几年中,百分之七十的中国企业将建设自己的信息共享平台。
• 趋势二:跨企业的合作成为必然选择
速度的压力使得企业必须通过合作进行资源整合和发挥自己的核心优势。规模经济的要求、新产品研发等巨额投入的风险也迫使企业必须以合作的方式来分担成本,甚至是与竞争对手进行合作,形成合作竞争的关系。
信息技术手段特别是互联网技术极大地降低了合作沟通的信息成本,使得广泛的、低成本的合作成为可能。通过信息平台而不是组织整合平台,伙伴间形成了虚拟企业。这样的虚拟企业既具有大企业的资源优势,又具有小企业的灵活性,为合作的各方带来极大的竞争优势。未来中国企业百分之六十的网络应用是用于内部业务和伙伴的业务沟通。
• 趋势三:行业断层、价值链重构和供应链管理
在信息技术的快速发展的冲击之下,许多行业出现了大的断层,产业的游戏规则在变化、新的对手来自四面八方、新的供应商随时产生。这种断层既对行业中的现存者提出了挑战,又为新生者提供了机会,各个行业都不同程度地存在行业重新洗牌的机会。许多中间环节面临消除的危险,他们被迫提供新的、更大的价值;许多企业进入价值链的其他环节(上游或下游);制造业向服务业转型或在价值链中重新定位(如从品牌制造商转为OEM制造商)等;供应链。中国金融(招商银行和平安保险)和家电行业(海尔及美的)已经开始了行动。
企业主动或被动地利用数字化手段以对应价值链重构:或重新抓住自己的客户;或重组优化自己的供应商队伍。
• 趋势四:大规模量身定制成为可能
传统经济中,商品或服务的多样性(richness)与到达的范围(reach)是一对矛盾。大众化的商品总是千篇一律,而量身定制的商品只有少数人能够享用。
但数字技术的发展改变了这一切。企业现在能够以极低的成本收集、分析不同客户的资料和需求,通过灵活、柔性的生产系统分别定制。国外汽车和服装行业提供了许多成功的例子。大规模量身定制生产方式将给每个客户带来个性化的产品和服务,同时要求企业具备极高的敏捷反应能力。
影响要素
软件
IDC(国际数据公司)的一份研究说服务软件将以每年90%的速度往上涨,到2004年,该软件市场价值将达到78亿美元。在未来12个月里,应用软件将从个人机向网络服务器和网上应用服务转变。
信息
它对于网络内容提供商来说简直就是最大的财富,但它们必须把生活真实的一面告诉读者。代表许多提供互联网内容服务提供商(简称ISP),现在大多数网上信息是免费的,这对ISP是一个严峻挑战。为了应付这一挑战,ISP必须将互联网产业和传统产业结合起来,并且必须同科技专家共同努力以保护自己的产品。
教育
对孩子和成人都一样,是数字世界一个迅速增长的因素,教育科技手段将在未来几年里产生重大变化。SIIA说:“ISP和互联网公司正将它们的商业模式转向B2B(在这里当然指ISP或其它互联网公司提供学校教育和公司培训)和B2C(指ISP等提供业余培训和远程函授等方式)。”
顾客权利
SIIA称顾客权利在过去的几年里也成为影响数字经济并推动其发展的重要因素,现在这种权利还必须扩展,必须保护用户信息和地址等私有问题,必须发现顾客的真正需要。电子商务销售商必须在未来的12个月里详细了解提供严格的个人隐私保护政策。
商业数字化
在过去10年里,美国几乎所有的行业都数字化了。从会计到仓储,从人事到日程安排,数字技术无处不在,通过这种数字化进程,美国的企业也都尝到了甜头。在未来12个月里美国企业的数字化进程还将继续,并且B2B将独领风骚。
数字经济政策
当然,这么多公司涌入数字经济,它们必须要有一个明确的行业法规,尤其在个人隐私和电子商务收税这几个问题上。没有明确的评估和建议,数字经济的未来只能停滞在政策制定者手中,而绝不是那些将数字经济变为可能的创新者和企业家手里。
发展优势
20世纪90年代以来,美国抓住了数字革命的机遇,创造了10多年的经济繁荣。欧洲、日本等地区和国家,也紧紧追随着美国,积极推进数字革命,产生了巨大的成效。对于发展中国家来说,数字革命更是“千载难逢”的良机。在数字时代中,发展中国家可以充分利用数字经济中的后发性优势,缩小与发达国家的数字鸿沟。印度就是利用数字经济的后发性优势,使其信息技术在世界范围内具有强大竞争力,从而推动本国经济快速发展的典型案例。
• 边际报酬递增的后发性优势
数字经济的特征表明,在知识的创新阶段,知识应用的范围越广泛,涉及到的客户越多,就能创造越多的价值。在知识的普及阶段和模仿阶段,由于时效性问题,知识在发达国家的边际报酬下降。在发展中国家却能维持很高的边际报酬。因为对于发展中国家来说,这些知识仍然是最新的、最具时间价值的。信息技术进入21世纪以来正处于普及和模仿阶段,向发展中国家扩散符合发达国家的最高利益,这可以大大提高发展中国家的信息化速度。
• 工业化方面的后发性优势
西方国家经历了漫长的工业化过程之后,才进入信息化发展阶段。21世纪以后,向发展中国家转移制造业生产,已成为很多发达国家提升产业结构、重点发展数字经济主导产业的重大战略举措。对于发展中国家来说。这会带来三重利益:
一是发展中国家可以充分利用发达国家的工业化成就。包括技术上的成就和制度上的成就,大大缩短工业化进程,加速本国的经济发展;
二是发展中国家可以将工业化与信息化结合起来,以信息化和高科技促进工业化发展,彻底改造传统产业,重塑自己的比较优势与竞争优势;
三是发展中国家可以通过大规模利用信息技术,在全社会范围内降低生产成本和交易成本,加速培育市场关系,逐步形成强大的物流、资金流和信息流,推动市场经济走向繁荣。
客户资源方面的后发性优势
一些发展中国家人口众多、经济增长迅速,有着丰富的客户资源,其市场潜力远非发达国家所能比拟,这就形成了发展中国家第一层次的网络比较优势。如果考虑到发展趋势,几乎所有的发展中国家都是一个有待开发的市场。
发展中国家丰富的客户资源与发达国家丰富的知识、网络资源相结合,将会大大推动世界经济的发展。发展中国家市场潜力的强大吸引力,会促使发达国家的技术、资本源源不断地流入,促使发展中国家的产业结构、技术水平和人力资源都出现根本性的变化,从而缩小数字鸿沟,提高发展中国家的收入水平和生产力水平。
• 知识能力方面的后发性优势
一些发展中国家大力推进教育和科学技术,使得知识要素的禀赋在增加,尤其是获取知识、传递知识和运用知识的能力提高得格外迅速,这就形成了发展中国家第二层次的网络比较优势,使之在国际分工中占据了一个比较有利的地位,带动本国的数字经济出现跨跃式的发展。例如,印度软件业的“离岸开发”,已经成为带动全国经济转型的重要手段。
• 信息技术方面的后发性优势
一是信息化的特点:
对于发展中国家来说,信息化比工业化更容易追赶,这是由于信息化有一些非常显著的特点:与制造业相比较,设备投资成本较小;技术已经标准化,学习成本很低;知识的共享性和外溢性等等。
二是信息技术的潜力:
信息技术本身的巨大潜力和无穷无尽的机会,也为发展中国家数字经济的发展开辟了广阔的道路。信息技术和信息基础设施较落后,意味着发展中国家的转换成本较小,就有可能瞄准技术前沿实现跨越式发展。由于有大量现成的技术可以利用,发展中国家可以把研究与开发的重点转向有原创性、突破性的技术上,如塑料芯片技术、生物芯片技术等。一旦出现突破。
技术、经济和产业格局就有可能出现重大改观,就有可能带动一国经济走向兴旺发达,甚至萌生出一场新的产业革命。在数字经济时代,网络和信息技术是一种工具,是能够提高一切领域工作效率的强有力的工具。只要发展中国家善于学习、善于利用这个工具,就能使之成为缩短数字鸿沟和贫富差距、提高生产力水平和综合国力的强有力手段。

下一代网络(NGN)是这样一个平台,支持丰富的业务,如话音、视频、短信、协同工作、与Web整合等等,从而使得上层的应用开发商可以利用这样的网络平台的技术业务功能,开发出各式各样的客户化应用。NGN采用分层的全开放的网络,具有独立的模块化结构,是业务驱动的网络,业务和呼叫控制完全分离,呼叫与承载完全分离,是基于统一协议的分组的网络体系。它的三大特征是多媒体化、个性化和多样化。
多媒体化就是向用户广泛提供声、像、图、文并茂的交互式通信与信息服务,它要求网络宽带化和具有巨大的多媒体业务处理能力;个性化则这个网络可以按个人意愿向用户提供“随时随地随意”的服务,而上一代电信服务中基本上是没有个性的;多样化就是在网络服务平台上开发能适应社会各界、千姿百态的大量应用。互联网的服务方式已向我们预示,21世纪人类将在网上开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。这些新的方式将对应于许许多多的应用。
下一代网络(NGN)是以业务驱动为特征的网络,将业务从承载网中剥离出来,灵活地构建于一个统一的开放平台上,由于平台的开放性和标准性,未来业务的开发者可能是运营商,也可能是第三方,从而可以使业务的种类得到极大地丰富。
为了加快NGN的研究和标准化进程,ITU-TSG13继2003年9月的会议之后,于2004年1月和2月又召开了NGN课题报告人联合会议和研究组全会,推出了12个NGN标准草案,意在对NGN的研究方向、框架体系、业务需求、网络功能、互通、服务质量、移动性管理、可管理的IP网络和NGN演进方式等方面提出总体要求,为世界各国的通信运营商和设备制造商提供网络发展及产品研发的思路与依据。
此次会议经过激烈的辩论,给出了NGN的定义:NGN是基于分组的网络,能够提供电信业务;利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术;其业务相关功能与其传送技术相独立。此外,NGN可以使用户自由接入到不同的业务提供商,并支持通用移动性。
尽管对于下一代网络仍然争议颇多,但NGN的研究步伐一直没有停滞,变革是一定的,但是如何演进和实施仍须深入研究和探讨。
一、发展下一代电信网的驱动力量
1革命性的技术当前
电信界正面临着一场百年未遇的巨变,开放市场、引入竞争的进度明显加快,电信管制体制改革的力度明显加大。特别是近年来,以因特网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信观念和体系框架,其迅猛发展的速度是人类历史上所有工业中最快的。尽管其年增长率已经逐步放慢,但其增长率本身特别是积累的业务增长量仍然十分可观。多数专家相信,微电子技术会继续按摩尔定律发展(18个月翻番),可以持续10到15年;光传输容量正以超摩尔定律发展(9个月翻番),可至少持续10年,成本中的距离因素正逐渐趋向死亡;无线容量也正以超摩尔定律发展(9个月翻番),估计也能持续若干年,其用户数将在未来2年左右超过有线用户数。高性能路由器技术也已有重要进展,服务质量问题也有望基本解决。
2网络融合的趋势随着技术条件的成熟
网络的融合正成为电信发展的大趋势。首先是数字技术的迅速发展和全面采用,使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换;其次是光通信技术的发展,为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量,是三网业务的理想平台;再有是软件技术的发展,使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性,功能和业务;最后也是最重要的是统一的TCP/IP协议的普遍采用,使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。人类首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议,从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础。
3市场开放和市场竞争
当技术条件准备就绪后,管制的放开和市场竞争的需要成为关键因素,世界性的管制放开只是时间问题。市场需求、市场竞争和管制政策的变化已成为三网融合的外部推动力,从此,信息业进入了全面竞争时代,三网的最终融合已不可阻挡。
电信市场的开放,新竞争者进入电信市场,其网络建设往往采取高起点,直接建下一代融合的电信网。面对竞争的局面,传统电信公司也在改造网络,向下一代电信网逐步演进和融合。显然,随着背景和竞争策略不同,下一代电信网的演进路线和特点也不尽相同。
4新形势的需要
对新形势的认识在上述宏观大趋势下,电信业本可以朝着上述既定目标迅速稳步前进。然而,由于。com公司和媒体的过度炒作,再加上一些西方国家放任的管制政策使信息业生存链的下游环节失去了冷静的思维能力,大量借贷和投资,纷纷组建新兴电信公司,盲目新建网络,导致了网络基础设施的过度竞争、过度投资和大规模盲目建设,造成网络资源的大量浪费。随着。com公司的泡沫破灭,包括电信业在内的整个信息业生存链的下游环节都陷入了空前的困境,恶性竞争导致电路价格暴跌,电信企业利润化为乌有,巨额债务无法偿还。
针对上述新的形势,电信公司开始收缩战线,调整和放慢网络基础设施的建设速度,而将重点逐渐转向业务收入和业务开发上。然而,有一点不应怀疑和动摇,即电信公司所面临的向下一代网络的战略转型趋势是不可逆转的,那是由外部竞争环境需要、业务发展驱动和内部技术发展规律所共同决定的。当前的困境只是在一定程度上放慢了这一转向的速度,而绝不会也不可能扭转这一发展大趋势。
二、下一代网络的演进方向
1向以软交换为核心的下一代交换网演进
传统电路交换机将传送交换硬件、呼叫控制和交换以及业务和应用功能结合进单个昂贵的交换机设备内,是一种垂直集成的、封闭和单厂家专用的系统结构,新业务的开发也是以专用设备和专用软件为载体,导致开发成本高、时间长、无法适应当前快速变化的市场环境和多样化的用户需求。而软交换打破了传统的封闭交换结构,采用完全不同的横向组合的模式,采用开放的接口和通用的协议,构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构,硬件分散,业务控制和业务逻辑则相对集中。这样可以使业务提供者灵活选择最佳和最经济的设备组合来构建网络,不仅建网成本低,网络易升级,而且便于加快新业务和新应用的开发、生成和部署,快速实现低成本广域业务覆盖,推进话音和数据的融合。软交换的关键特点是采用开放式体系结构实现分布式通信和管理,具有良好的结构扩展性。
采用软交换的主要缺点是技术尚不成熟,缺乏大规模现场应用的经验,特别是在多厂家互 *** 作、实时业务的QoS保障、网络的统一有效管理以及业务生成和业务应用收入能力等方面。
2向以3G为代表的下一代移动通信网演进 
为了最大限度地实现全球统一频段、统一制式和无缝漫游,开拓新的频谱资源,应付中高速数据和多媒体业务的市场需求以及进一步提高频谱效率,增加容量,降低成本,移动通信向3G的发展是必然的趋势。
进入2003年以来,作为3G两种FDD制式的WCDMA和CDMA2000都呈现出良好的发展势头。其中有的核心网已经开始实施具有软交换结构概念的R4版本。可以肯定,WCDMA和CDMA2000两种制式均已基本成熟,技术和业务能力相差不大,两者除了在核心网信令、码片率、基站同步方式和导频结构等方面不同外,其他技术参数和性能均比较接近,在话音容量、数据容量和覆盖方面基本相当,经济性能也相差不大。近期CDMA2000在市场上领先;远期WCDMA具有更广泛的设备厂家、芯片开发商和业务应用开发商支持,并具有全球漫游能力等优势,有可能逐渐成为主导应用制式。
另一方面,作为3G的TDD制式,TD-SCDMA的开发要明显落后于WCDMA和CDMA2000。这一状况有其历史原因,但根本原因是该标准没有得到全球的广泛支持,导致在资金投入和研发人力投入上处于绝对劣势。此外,TDD制式独立组建大网的成本较高、干扰大、国际漫游受限,也是运营商十分关注的问题。然而,TD-SCDMA是由中国提出并拥有物理层的主要专利的技术,这种制式综合应用了时分、码分和空分三种多址技术以及智能天线、联合检测和上行同步等一系列新技术,在频谱效率和频谱灵活性方面具有天然优势。TD-SCDMA与WCDMA制式在核心网上完全一致,无线网络部分的高层协议也相同,可以与WCDMA制式实现优势互补,混合组网,重点覆盖热点地区和支持数据业务,捆绑应用方式也将使其漫游能力大大加强。
除了技术因素外,3G的发展还在很大程度上取决于业务、业务的部署以及业务的架构。为了适应数据业务的发展、新型产业链和业务模式的要求,以及提高新业务的生成速度,开发一个开放的横向结构的综合业务平台是拓展3G业务的关键,而其中最为关键的则是实施统一配置、统一计费和统一安全管理。需要注意的是,在业务开发方面有一个重要的、不可忽略的基本点:在相当长的时间内,以话音和窄带数据为主的连接业务仍将是移动运营商的主要业务收入,各类内容业务只是一种不断增长的补充业务而已。
随着3G的商用化,具有更高速率、更高频谱效率、更好覆盖和更强业务支撑能力的后3G或4G技术也开始进入预研阶段。从发展角度看,移动通信的性能价格比应该还有很大潜力可挖,随着话音压缩技术、信号处理技术、调制技术与智能天线技术的进一步发展,单位话音的成本将继续成倍降低,而新的数据和多媒体业务将为我们创造一个更加灿烂的个人移动世界。
3向以IPv6为基础的下一代互联网演进
目前在全球广泛应用的互联网是以IPv4协议为基础的,这种协议理论上有40亿个地址,实际上考虑各种因素后只有一半地址可用,全球互联网公用地址有可能在2008年左右就全部耗尽。此外,IPv4在应用限制、服务质量、管理灵活性、安全性方面的内在缺陷也越来越不能满足未来发展的需要,互联网逐渐转向以IPv6为基础的下一代互联网几乎是不可避免的大趋势。
采用IPv6最基本的原因是其从根本上解决了IPv4存在的地址限制和庞大路由表的问题以及对移动IP更加有效的支持。
有关IPv6的技术标准已经基本成型,但实际网络推进速度很慢。主要原因是IPv4通过采用网络地址转换(NAT)等措施尚能应付5年内的地址需求。另一方面,IP地址方式与上层协议和网络的运作方式关系紧密,实施IPv6不仅需要升级网络层协议,还需要升级应用软件或更换用户的通信程序,改变路由器的包转发模块,几乎涉及网上所有设备,不仅耗时费力,而且目前IPv6应用工具和应用软件很少,用户缺乏应用IPv6的原动力。
总的来看,向以IPv6为基础的下一代互联网的演进已经开始,但大量的网络和终端方面的工作需要跟上,特别是如何实施这一重大转型的平滑过渡策略还需要仔细研究解决,而且目前还没有公认的周全的解决方案。中国电信已经开展了一些前期研究和试验工作,不久即将开展现场试验,在实际网络条件下摸索和积累经验,探索过渡策略。
4向多元化的宽带接入网演进 
面对核心网和用户侧带宽的快速增长,中间的接入网却仍停留在窄带和模拟的水平,而且仍以支持电路交换为基本特征,这与核心网侧和用户侧的发展趋势很不协调。显然,接入网已经成为全网宽带化的最后瓶颈,接入网的宽带化将成为接入网发展的主要趋势,也将成为固网的最终出路,因此近年来国内外宽带接入网的建设和发展速度都很快。
然而,接入网对成本、法规、业务、技术均很敏感,迄今并没有一项公认的绝对主导的宽带接入技术。从世界范围看,近期内ADSL、HFC和以太网将形成三足鼎立之势而且本身仍在不断改进之中。然而各种新技术仍然不断涌现,在相当长的时间内接入网领域都将呈现多种技术共存互补、竞争发展的基本态势。
电信网迫切感到必需向下一代网络转型。有线电视网的双向改造不可违背技术发展的规律的。在网络双向改造中,应当采用下一代网络技术或靠近下一代网络的技术,以便为过渡到下一代网络奠定下良好的基础。
5向以光联网为基础的下一代传送网演进
由于技术上的重大突破和市场的驱动,近几年WDM系统的发展十分迅猛。目前16Tbit/s WDM系统已经大量商用。尽管依靠WDM技术已基本实现了传输链路容量的突破,但是普通点到点WDM系统只提供了原始的传输带宽,需要有灵活的节点才能实现高效灵活的组网能力。现有的电DXC系统十分复杂,其节点容量大约为每2~3年翻一番,无法适应网络传输链路容量的增长速度。因此进一步扩容的希望转向光节点,即光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)。
随着网络业务量继续向动态的IP业务量汇聚,一个灵活动态的光网络基础设施是不可或缺的。其最新发展趋势是引入自动波长配置功能,即自动交换光网络(ASON),使光联网从静态光联网走向自动交换光网络。ASON带来的主要好处有:允许将网络资源动态地分配给路由,缩短了业务层升级扩容的时间;快速的业务提供和拓展;降低维护管理运营费用;光层的快速业务恢复能力;减少了用于新技术配置管理的运行支持系统软件的需要,减少了人工出错机会;可以引入新的波长业务,诸如按需带宽业务、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、光层虚拟专用网(O)等。
当然,实现光联网还需要解决一系列硬件和软件以及标准化问题,但其发展前景是光明的智能光网络将成为未来几年光通信发展的重要方向和市场机遇。
三、移动IP技术的发展概况
移动IP技术是在传统网络中实现下一代网络应用的核心技术,其主要支持网络移动性、访问的双向性,支持多媒体业务的实时性等。
移动IP技术是IP技术发展的新领域,是无线通信技术和IP这两个最成功的信息技术融合,其发展是以下几个方面的要求:
(1)网络IP化的趋势要求
自1994年以来,Internet技术的出现和发展,使得各种网络无论其各自硬件和低层协议如何只要通过TCP/IP技术,就可以透明地连接在一起,彻底实现了网际通信和信息共享,并真正促进了网络时代的到来。Internet能提供实时的话音、会议电视、VOD等业务。随着电信、电视、计算机三者融合的趋势使多媒体业务的呼声也越来越高。Internet将可能成为宽带网的基础,并将取代现有的电话网和有线电视网。可见,未来的网络将基于IP报文交换技术。
(2)TCP/IP协议不支持移动性
Internet协议栈TCP/IP是假设终端系统是静态的情况下设计出来的。在一个动态网络任务中,如果通信的一端移开,则通信中断。而处于TCP/IP层次以上的网络服务自然的中断。TCP/IP协议不支持移动性。
(3)不同网络之间的无缝漫游的要求
作为个人通信的最高境界,即任何人、任何地点、任何时间、任何方式、任何业务的理想通信模式。为了实现上述梦想,国内外研究机构开始了对卫星互联网和蜂窝移动网及移动互联网(或移动计算网络)的研究,其中心问题就是为了解决全球移动性支持问题。在移动性或漫游支持方面,依对移动的处理层次不同,存在三种不同的概念:①在应用层次上的移动;②在物理网层移动;③在IP层移动。第一种移动主要指用户或应用的移动。第二种移动的例子如DHCP或使用数字移动电话的拨号入网方式,这种情况下,用户及其携带终端设备可在物理网覆盖范围内漫游。第三种移动指用户及其携带终端设备可在IP网间移动,即可在多种移动物理网(譬如无线局域网及数字移动电话网)间无缝漫游。目前无线网络领域由各种不同类型的接入,例如TDMA、CDMA、GSM等,和核心网络技术,如IS-41、MAP等,来共同构成。它们的异质性限制了互相之间移动性的范围。随着异质网络技术的发展和移动通信技术的发展,要求它们的移动管理应能保证异质网间的无缝切换。移动IP可望将蜂窝系统和Internet的移动性融为一体。产生一个公共的移动性方案的优越性在于其与具体的接入网技术无关,可以应用于有线和无线网络中。
(4)许多网络应用的要求
许多应用的配置数据库都以IP地址为基础,而不是主机名。如果频繁地改变IP地址,这些应用就会中断;将来有可能服务器也需要移动功能,而不仅仅是客户机,这时,只知道服务器的IP地址的客户就找不到服务器了,除非服务器具有移动IP提供的移动功能;有的应用提供商提供网络注册系统,它们只允许IP地址在一定范围内的用户接入。如果没有移动IP,切换了链路的漫游节点就有可能改变IP地址,这样它就不可能再注册到这些应用上了;有些安全机制根据节点的IP地址决定它的访问权限,移动IP使得在提供节点移动功能的同时仍可利用这些安全机制。
因而,移动IP将会广泛地应用于所有TCP/IP网络环境中,同时,也最大化地满足了人们对任意移动或到处漫游的需求。网络IP化的趋势、TCP/IP协议不支持移动性以及用户对不同网络之间的无缝漫游的要求,使移动IP成为IP技术发展的新方向,它是无线通信和IP这两项信息技术的融合。同时,从人文理念方面则更淋漓尽致地体现了人们追求个性化的心理,促进了互联网更为人性化的应用,互联网也因此真正的“动”了起来。
移动IP是一种在全球互联网上提供移动功能的方案,它提供了一种特殊的IP路由机制,使移动节点可以一个永久的IP地址连结到任何链路上。事实上,移动IP可以看作是一个路由协议,只是与其他互联网路由协议相比,它可以将数据包路由到可能一直在快速地改变位置的移动节点上。简单地可解释为,移动IP是一种计算机网络通信协议,它能够保证计算机在移动过程中在不改变现有网络IP地址、不中断正在进行的网络通信及不中断正在执行的网络应用的情况下实现对网络的不间断访问。

集成电路行业作为全球信息产业的基础,在产业资本的驱动下,已逐渐成为衡量一个国家或地区综合竞争力的重要标志和地区经济的晴雨表。集成电路产品的广泛应用推动了电子时代的来临,也成为现代日常生活中必不可少的组成部分。集成电路行业主要包括集成电路设计业、制造业和封装测试业,属于资本与技术密集型行业,业内企业普遍具备较强的技术研发能力、资金实力、客户资源和产业链整合能力。

集成电路行业产业链:以电路设计为主导

集成电路产业链分为电路设计、芯片制造以及封装与测试三个环节。近年来三个环节出现垂直分工的趋势,并已经发展成为独立电子行业,另外还形成了生产封装材料的集成电路支撑业。

从实际经营的角度分析,集成电路产业链是以电路设计为主导,由电路设计公司设计出集成电路,然后委托芯片制造厂生产晶圆,再委托封装厂进行集成电路封装及测试,然后销售给电子整机产品生产企业。

集成电路行业市场发展迅速

我国大陆集成电路产业的虽起步较晚,但经过近20年的飞速发展,我国集成电路产业从无到有,从弱到强,已经在全球集成电路市场占据举足轻重的地位。根据中国半导体行业协会统计数据,2010-2019年中国集成电路产业销售额整体呈增长趋势,从2010年的144015亿元增加至2019年的75623亿元,这主要受物联网、智能汽车高新能源汽车、智能终端制造、新一代移动通信等下游市场需求驱动。

2020年,中国集成电路产业继续保持2位数增长,2020年1-9月,中国集成电路产业销售额为59058亿元,同比增长169%。其中,设计业同比增长241%,销售额26342亿元,仍是三业增速最快的产业,占总体行业的比重为4460%;制造业同比增长182%,销售额为15606亿元,占比为2642%;封装测试业同比增长65%,销售额1711亿元,占比为2897%。

集成电路行业市场区域格局:核心区域产业空间初显

中国集成电路产业集群化分布进一步显现,已初步形成以长三角、环渤海、珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局。

长三角地区是中国集成电路产业基础最扎实、技术最先进的区域,产业规模占全国半壁江山,设计、制造、封测、装备、材料等产业链全面发展。其中集成电路制造行业本土企业有中芯国际、华虹集团、合肥睿力、华润微电子等。

环渤海地区的集成电路产业目前发展的繁荣程度尚不能跟长三角相比,但潜力很大。环渤海地区是国内传统制造业重心之一,近年来产业升级的压力将使得高端制造业得到大力扶持并快速发展,该地区的集成电路制造业也将快速发展。

泛珠三角地区已经渐渐汇聚了众多行业领先半导体公司,如华为旗下的海思半导体有限公司、中兴微电子、汇顶科技、敦泰科技等国产半导体公司,使得整个地区的集成电路产业实现快速度发展。

集成电路行业市场发展前景和趋势

各下游新兴应用领域的快速发展,将带动国内集成电路行业持续发展。由于国家产业基金的注入,集成电路企业将更容易扩张规模、提高技术水平,完成做大做强。从国际上来看,集成电路行业是少有几个能经受国际经济不景气考验的行业,因而未来国际经济即使依然疲软,集成电路行业也依然可以取得较大发展。总体来看,国内集成电路企业经营前景较好。

未来,随着全球经济形势的好转,靠出口拉动的中国电子整机产品需求有望增加,各OEM厂商将加快采购并回补集成电路产品库存。以便携式移动智能设备、智能手机为代表的移动互联设备仍将保持快速增长。PC领域的市场规模将逐步缩减,这将直接影响到存储器市场和CPU市场的发展。

汽车电子则随着人均拥有汽车数量的增加,市场增速有望逐步上升。工业控制和网络通信仍将是未来市场的增长点。此外,随着医疗电子、安防电子以及各个行业的信息化建设的持续深入,应用于这些行业的集成电路产品所占的市场比重将会越来越多。

2010-2019年我国集成电路市场规模的年平均复合增速达到20%左右,整体来看,未来中国集成电路市场也将呈现快速发展的良好态势。前瞻初步预计未来五年我国集成电路行业市场规模保守保持12%的年平均复合增速,到2026年我国集成电路行业市场规模有望达到2万亿元左右。

——  更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

大家最近天天都能听到区块链这个词,那什么是区块链呢?“分布式、难以篡改、一致存储”等解释太技术化且较为干涩。我这里来通俗的科普下:区块链主要为了解决互不信任的个体之间的信任问题。
举个通俗的例子:话说老李和老王一个村,老李最近手头有点紧,想向老王借点钱。老王呢,担心借了老李后他赖账怎么办,于是找来“德高望重”的村长,不过想想,村长也不可信,以前村长还偷过别人家的地瓜啊!怎么办?
区块链的方法是:老王借了1000块钱给老李后,然后用大喇叭在村里大喊“我老王今天借了老李1000元钱,大家都赶紧记录下”,于是村里的所有人都记录在了自己家里的账本上,谨慎的保管了起来。这下可好,老李再也赖不过了,村里即便有不守信的人,那还是好人多呀,老李也不可能找村里全部的人偷偷抹掉自己的借钱记录的。就这样,区块链解决了互不信任的老王和老李之间的借钱的信任问题。
在没有出现区块链之前,我们是如何解决互不信任个体间的信任问题呢?简单啊,找两者都信任的“德高望重”的“见证人”就好了,例如故事里的村长,例如买卖双方之间的支付宝,例如公证处等等。不过可能这类“见证人”也不一定一直诚信下去,所以区块链干脆就让大家都作为见证人。
老王放心了,但老李头疼啊!老李要等村里人都记录好了才能拿到借给他的钱,谁家还没个大爷大妈手脚慢一些的。所以目前区块链距离应用还有一定的距离,效率问题需要得到大幅提升才可以。
回想一下,你平时是怎么和别人交易的:一件漂亮的衣服,你可以在实体店挑好,确认好了对方衣服质量不错,对方确认你的钱是真钱,那么我们面对面一手交钱一手拿货。

要是我们隔着十万八千里,彼此既不认识也不信任还是想交易呢?那就要有我们都信任的第三方了,也就是达成所谓的共识机制。比如:你可以在淘宝通过第三方见证担保完成交易,钱先给支付宝——支付宝收款让卖家发货——卖家发货——你确认收货——支付宝再把钱给卖家。

但是,倘若这个中心化的机构作恶了,马爸爸撕了账本,不承认你给了钱,或者和卖家联合起来骗你钱,那可怎么办?

又或者政府借了你一100万,最后用超发货币的方式还给你钱,100万缩水到1万,由你来承受通货膨胀的损失,你又怎么办?

有没有不被任何政府、组织机构控制,能公开透明的完成仲裁,记录了就不被篡改,没有跑路风险的第三方呢?

别着急,我们的主角区块链技术解决就是这样的问题——你们之间的交易可以被所有在这个区块链系统的人见证,大家的小账本里头都会记录你们的交易。B如果否认收了A的钱,或者A说自己借了300块钱,都会被路人甲乙丙丁质疑。具体是如何做到的呢?

1)系统给每个人都发了个小账本,让每个人都有记账的权利,咱们称之为分布式记账。

2)为了鼓励大家帮别人记账,系统代码设定将比特币这样的代币奖励给记账者,为了防止一堆人记账堵死,还将代币设为有限个,甲乙丙丁需要通过系统规定的机制进行计算,算的最快最好的才能获得记账的权利,记录之后通过系统广播给大家,所有人复制一份相同的账本,这个通过计算获得奖励的过程就叫挖矿,记账的路人甲乙丙丁就是矿工。

3)有一天,最初记录这笔交易的甲Game Over了,这个账本却还是存在在其他人的账本里,A和B谁想否认都不行。我们把通过代码写好了如何仲裁和分配,无需银行、政府、企业等中心化组织机构作为第三方见证(去中心化),直接点对点(P2P)交易的方式,称为去中心化。

4)系统把多个交易打包成区块,按时间顺序链接起来成为最后人手一本的账本,这就是区块链技术
其实把区块链简单理解为账本不过是最浅显的解读了,把它的每个特点拆分开来,所能应用的领域很多很多。

现在传统金融行业、券商、投资机构正在跑步入场,物联网, 游戏 ,储存,版权,防伪,征信,支付,预测市场(赌博之类)、社区等众多领域已经开始了区块链的 探索 应用。

互联网让万物皆可连,区块链能否让所连皆可信呢?

我用天地自然运化的奇石解读一下区块链:

所有科学、哲学、道义⋯⋯天地都包涵着。任何一个事物、任何一种文化都与天地道化有关。

区块链自然逃不脱天地运化法:即顺然、随然、无穷、无常。

它就是这块奇石,其表面整体上的数据运化,一是,整体向着无形无象。二是线点守着一个规律:即无常之道。就是说它们每条线,每个点,追求的都不是一个闭合的目标和一个局限的目的。这样说大家我好理解了:一个画家要画一只鸡,是有目的的,有终结相的,而奇石,大自然造化时,是没有终结相的。所以相不闭合,线、点数据也不终结。区块连接之技术,就是这个天运之道。无常运化无形无象,永无终结。(无中心化,就是无形无相,形式不封闭,结构不封闭,思想不封闭⋯⋯如“石”办事就行)。

山东曲阜孔子灵石馆
大家好,我是皮皮,我在这里用几个生活小例子给大家解读一下什么叫区块链?
去中心化,不可篡改级,分布式存贮的,以加密信息做链接地址的数据区块链接系统,叫区块链

这玩意本来就是许多高 科技 的复合品,没法简单,再简单也是一大段话,而且未必能说清楚

区块链(Blockchain)严格的定义是指通过基于密码学技术设计的共识机制方式,在对等网络中多个节点共同维护一个持续增长,由时间戳和有序记录数据块所构建的链式列表账本的分布式数据库技术。该技术方案让参与系统中的任意多个节点,把一段时间系统内全部信息交流的数据,通过密码学算法计算和记录到一个数据块(block),并且生成该数据块的指纹用于链接(chain)下个数据块和校验,系统所有参与节点来共同认定记录是否为真。

区块链是一种类似于NoSQL(非关系型数据库)这样的技术解决方案统称,并不是某种特定技术,能够通过很多编程语言和架构来实现区块链技术。并且实现区块链的方式种类也有很多,目前常见的包括POW(Proof of Work,工作量证明),POS(Proof of Stake,权益证明),DPOS(Delegate Proof of Stake,股份授权证明机制)等。

区块链的概念首次在论文《比特币:一种点对点的电子现金系统(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)》中提出,作者为自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的个人(或团体)。因此可以把比特币看成区块链的首个在金融支付领域中的应用。

通俗解释

无论多大的系统或者多小的网站,一般在它背后都有数据库。那么这个数据库由谁来维护?在一般情况下,谁负责运营这个网络或者系统,那么就由谁来进行维护。如果是微信数据库肯定是腾讯团队维护,淘宝的数据库就是阿里的团队在维护。大家一定认为这种方式是天经地义的,但是区块链技术却不是这样。

如果我们把数据库想象成是一个账本:比如支付宝就是很典型的账本,任何数据的改变就是记账型的。数据库的维护我们可以认为是很简单的记账方式。在区块链的世界也是这样,区块链系统中的每一个人都有机会参与记账。系统会在一段时间内,可能选择十秒钟内,也可能十分钟,选出这段时间记账最快最好的人,由这个人来记账,他会把这段时间数据库的变化和账本的变化记在一个区块(block)中,我们可以把这个区块想象成一页纸上,系统在确认记录正确后,会把过去账本的数据指纹链接(chain)这张纸上,然后把这张纸发给整个系统里面其他的所有人。然后周而复始,系统会寻找下一个记账又快又好的人,而系统中的其他所有人都会获得整个账本的副本。这也就意味着这个系统每一个人都有一模一样的账本,这种技术,我们就称之为区块链技术(Blockchain),也称为分布式账本技术。

由于每个人(计算机)都有一模一样的账本,并且每个人(计算机)都有着完全相等的权利,因此不会由于单个人(计算机)失去联系或宕机,而导致整个系统崩溃。既然有一模一样的账本,就意味着所有的数据都是公开透明的,每一个人可以看到每一个账户上到底有什么数字变化。它非常有趣的特性就是,其中的数据无法篡改。因为系统会自动比较,会认为相同数量最多的账本是真的账本,少部分和别人数量不一样的账本是虚假的账本。在这种情况下,任何人篡改自己的账本是没有任何意义的,因为除非你能够篡改整个系统里面大部分节点。如果整个系统节点只有五个、十个节点也许还容易做到,但是如果有上万个甚至上十万个,并且还分布在互联网上的任何角落,除非某个人能控制世界上大多数的电脑,否则不太可能篡改这样大型的区块链。

要素

结合区块链的定义,我们认为必须具有如下四点要素才能被称为公开区块链技术,如果只具有前3点要素,我们将认为其为私有区块链技术(私有链)。

1、点对点的对等网络(权力对等、物理点对点连接)

2、可验证的数据结构(可验证的PKC体系,不可篡改数据库)

3、分布式的共识机制(解决拜占庭将军问题,解决双重支付)

4、纳什均衡的博弈设计(合作是演化稳定的策略)

特性

结合定义区块链的定义,区块链会现实出四个主要的特性:去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、集体维护(Collectively maintain)、可靠数据库(Reliable Database)。并且由四个特性会引申出另外2个特性:开源(Open Source)、隐私保护(Anonymity)。如果一个系统不具备这些特征,将不能视其为基于区块链技术的应用。

去中心化(Decentralized):整个网络没有中心化的硬件或者管理机构,任意节点之间的权利和义务都是均等的,且任一节点的损坏或者失去都会不影响整个系统的运作。因此也可以认为区块链系统具有极好的健壮性。

去信任(Trustless):参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换是无需互相信任的,整个系统的运作规则是公开透明的,所有的数据内容也是公开的,因此在系统指定的规则范围和时间范围内,节点之间是不能也无法欺骗其它节点。

集体维护(Collectively maintain):系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点来共同维护的,而这些具有维护功能的节点是任何人都可以参与的。

可靠数据库(Reliable Database):整个系统将通过分数据库的形式,让每个参与节点都能获得一份完整数据库的拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,也无法影响其他节点上的数据内容。因此参与系统中的节点越多和计算能力越强,该系统中的数据安全性越高。

开源(Open Source):由于整个系统的运作规则必须是公开透明的,所以对于程序而言,整个系统必定会是开源的。

隐私保护(Anonymity):由于节点和节点之间是无需互相信任的,因此节点和节点之间无需公开身份,在系统中的每个参与的节点的隐私都是受到保护的。

区块链意义之一 :解决拜占庭将军问题

区块链解决的核心问题不是“数字货币”,而是在信息不对称、不确定的环境下,如何建立满足经济活动赖以发生、发展的“信任”生态体系。而这个问题称之为“拜占庭将军问题”,也可称为“拜占庭容错”或者“两军问题”,这是一个分布式系统中进行信息机交互时面临的难题,即在整个网络中的任意节点都无法信任与之通信的对方时,如何能创建出共识基础来进行安全的信息交互而无需担心数据被篡改。区块链使用算法证明机制来保证整个网络的安全,借助它,整个系统中的所有节点能够在去信任的环境下自动安全的交换数据。更多介绍请参见《比特币与拜占庭将军问题》。

区块链意义之二:实现跨国价值转移

互联网诞生最初,最早核心解决的问题是信息制造和传输,我们可以通过互联网将信息快速生成并且复制到全世界每一个有着网络的角落,但是它尚始终不能解决价值转移和信用转移。这里所谓的价值转移是指,在网络中每个人都能够认可和确认的方式,将某一部分价值精确的从某一个地址转移到另一个地址,而且必须确保当价值转移后,原来的地址减少了被转移的部分,而新的地址增加了所转移的价值。这里说的价值可以是货币资产,也可以是某种实体资产或者虚拟资产(包括有价证券、金融衍生品等)。而这 *** 作的结果必须获得所有参与方的认可,且其结果不能受到任何某一方的 *** 纵。

在目前的互联网中也有各种各样的金融体系,也有许多政府银行提供或者第三方提供的支付系统,但是它还是依靠中心化的方案来解决。所谓中心化的方案,就是通过某个公司或者政府信用作为背书,将所有的价值转移计算放在一个中心服务器(集群)中,尽管所有的计算也是由程序自动完成,但是却必须信任这个中心化的人或者机构。事实上通过中心化的信用背书来解决,也只能将信用局限在一定的机构、地区或者国家的范围之内。由此可以看出,必须要解决的这个根本问题,那就是信用。所以价值转移的核心问题是跨国信用共识。

在如此纷繁复杂的全球体系中,要凭空建立一个全球性的信用共识体系是很难的,由于每个国家的政治、经济和文化情况不同,对于两个国家的企业和政府完全互信是几乎做不到的,这也就意味着无论是以个人抑或企业政府的信用进行背书,对于跨国之间的价值交换即使可以完成,也有着巨大的时间和经济成本。但是在漫长的人类 历史 中,无论每个国家的宗教、政治和文化是如何的不同,唯一能取得共识的是数学(基础科学)。因此,可以毫不夸张的说,数学(算法)是全球文明的最大公约数,也是全球人类获得最多共识的基础。如果我们以数学算法(程序)作为背书,所有的规则都建立一个公开透明的数学算法(程序)之上,能够让所有不同政治文化背景的人群获得共识。

未来的发展

互联网将使得全球之间的互动越来越紧密,伴随而来的就是巨大的信任鸿沟。目前现有的主流数据库技术架构都是私密且中心化的,在这个架构上是永远无法解决价值转移和互信问题。所以区块链技术有可能将成为下一代数据库架构。通过去中心化技术,将能够在大数据的基础上完成数学(算法)背书、全球互信这个巨大的进步。

区块链技术作为一种特定分布式存取数据技术,它通过网络中多个参与计算的节点开共同参与数据的计算和记录,并且互相验证其信息的有效性(防伪)。从这一点来,区块链技术也是一种特定的数据库技术。互联网刚刚进入大数据时代,但是从目前来看,大数据还处于非常基础的阶段。但是当进入到区块链数据库阶段,将进入到真正的强信任背书的大数据时代。这里面的所有数据都获得坚不可摧的质量,任何人都没有能力也没有必要去质疑。

也许我们现在正处在一个重大的转折点之上——和工业革命所带来的深刻变革几乎相同的重大转折的早期阶段。不仅仅是新技术指数级、数字化和组合式的进步与变革,更多的惊喜也许还会在我们前面。在未来的24个月里,这个星球所增长的计算机算力和记录的数据将会超过所有 历史 阶段的总和。在过去的24个月里,这个增值可能已经超过了1000倍。这些数字化的数据信息还在以比摩尔定律更快的速度增长。区块链技术将不仅仅应用在金融支付领域,而是将会扩展到目前所有应用范围,诸如去中心化的微博、微信、搜索、租房,甚至是打车软件都有可能会出现。因为区块链将可以让人类无地域限制的、去信任的方式来进行大规模协作。

区块链是一种技术,基于这项技术产生很多应用,包括与数据和信息相关的一切行业业务,比特币就是其中最为人熟知的一种应用。对于区块链的通俗解释就是,假如在网上买一只口红,首先找到心仪的产品和卖家下单,先把钱给中间平台,等到卖家发货买家确认收货以后,中间平台再把钱转给卖家,因为信任问题买卖家之间都依赖于中间平台,而区块链作为去中心化的分布式账本数据库,则着力于去掉这个中间平台但同时又解决信任问题。在区块链中每个人拥有自己的记账本,用来记录发生的每一件事,假如在交易中出现卖家拿钱不发货的行为,这一条记录将永久存在不可修改,不需要互相交换信息,区块链的世界会选择在同一个时间节点记录最快质量最好的那个人的记账本进行复制发送并串联,最后越叠越厚形成区块。

大家在谈论虚拟货币时,往往离不开区块链这个概念,那么区块链到底是个神马玩意呢?

区块链是一种底层技术,本质上是一个去中心化的分布式账本数据库。听起来好像十分高端,遥不可及,其实是很容易理解的。

举个例子,假如要在淘宝上购买商品,那么一般首先要做的就是打开淘宝,找到想要的商品并下单将钱支付给作为交易中介的淘宝。等收到商品并确认收货后淘宝便会将货款打给卖家。这本来只是我和卖家的交易,但却多了个“中心”,即淘宝。

在交易进行的过程中,这个“中心”拥有无限大的权力,甚至随意修改账单。因此,“中心”往往需要强大的后台为其背书。

于是,有一个名叫中本聪的男人想要干掉这个权力无穷大的中心,他想创造一个去中心化的系统,在这个系统里,每个人都是中心,都有记账的权力。于是,他创造了比特币。

在比特币的系统中,每个人都有一个小账本用以记录发生的每一笔交易。一笔交易只有经过大部分人确认后才有效。如果卖家不发货,那么每个人的小账本都会将这件事记录下来,让他无处可逃。

这时候大家可能会有疑问,既然只是一个公开的账本,那么为什么又要叫区块链呢?这就涉及到了共识问题,区块链系统是一个由众多“中心”组成的系统,整个区块链是属于所有参与记账的个体的。这时候就产生了新的问题,一个系统必须要有秩序才能长远的存在。假如记账者可以不计成本地胡作非为,那就可能出现本来只是购买一台手机,但收到的却是一台特斯拉的情况。

于是,中本聪发明了一种名为PoW的共识方式。这种方式提高了记账者记账的成本,让其不能轻易作恶。PoW通过密码学的方式要求记账者需要通过竞争计算能力来获取记账权,第一个计算出结果的记账者即可获得一个由若干笔交易打包而来的区块的记账权,同时获得一定的代币作为奖励。这就是我们俗称的“挖矿”。

既然记账者已经将一个包含了若干笔交易的区块记录了下来,那么系统就需要进行整理排序,不可能让无数的区块杂乱无章地分布在系统中。于是就需要把所有区块按照时间顺序首尾相连链接链接起来,这时,区块链便诞生了。区块链的核心是技术。


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