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科技点亮未来，创新驱动发展。随着科技创新的步伐日益加快，2024年将迎来新一轮的突破，有望从根本上重塑整个世界的生活、互动和交流方式。是德科技紧跟技术创新与行业发展动向，于近期发布了2024主要技术趋势预测，内容涵盖云计算、6G、AI与营销及AI趋势、软件测试与AI、半导体和软件与AI、EDA、量子、电动汽车等热点话题，旨在为行业提供前瞻性的洞察与思考，从而预见未来。
此次关于趋势预测的文章共分为上下两篇，下篇重点围绕云计算、6G、量子、以及电动汽车等领域进行深入探讨，解读新质生产力会给各行各业带来哪些变化与影响。
趋势一：云计算
1. 人工智能（AI）风起云涌，正在重塑云计算市场？
据观察，AI 的工作负载需要强大的 GPU 和存储能力来支撑。过去，业界把 AWS、Azure 和 GCP 视为云计算领域的三大巨头。不过，第二代甲骨文云基础设施（OCI）凭借其在生成式人工智能（GenAI）训练方面突出的性价比优势，目前在云计算领域形成了四强逐鹿的市场格局。
2. 2024 年的云计算行业呈现如下趋势：
大多数组织会采用多云架构，只有极少数组织会采用单云架构。云服务提供商已经意识到了这一点，现在纷纷开始构建强大的多云互操作能力。举个例子，不久前甲骨文创始人Larry Ellison 与微软首席执行官 Satya Nadella 达成了 Azure/OCI 协议。这导致企业和组织需要使用不受云限制的工具来实现可观察性、可视化和能够保障质量的自动化能力。
3. 云计算行业的新兴领域将在 2024 年发挥举足轻重的作用：
随着传统云计算能力逐步成熟，预计高性能计算（HPC）云服务将在未来 12 至 18 个月内出现。当前的 HPC 工作负载通常采用本地超级计算基础设施，但云服务提供商则会把兼具弹性、可编程自动化和计量使用等云原生特性的超级计算能力带入 HPC 市场，让需要强大计算能力的科学和工程工作负载变得更为普及。
趋势二：6G
1. AI 成为各领域（包括 6G）的最佳搭档
海量的复杂数据推动无线网络向着 引入AI 优化方案进而提升网络能力的方向迈进。AI 技术整合已经开始，并且会在 2024 年加快速度。在这个过程中，人们既要清楚 AI 能够在哪些方面提供帮助，还要知道在哪些方面它不仅无法提供帮助，还可能会阻碍 6G 的推出。
2. AI + 6G：审慎前行
与其他行业不同，无线行业会采取更审慎的手段来整合 AI。运营商会集中精力使用不同的数据集来全面训练机器学习模型，量化影响，并制定新的测试方法。随着 AI 应用走向成熟，它会在未来十年改变无线行业，从而释放增强型波束管理和智能频谱共享等新功能。
3. 推动实现净零排放
越来越多的人开始关注无线网络的可持续性，AI 将在降低 6G 的环境影响方面发挥至关重要的作用。例如，这项技术能够根据实时运行条件开启或关闭某些元器件，从而降低功耗。
随着 6G 网络的推出，越来越多的设备和机器会建立起无线连接，为优化运营和减少碳足迹创造机会。例如，6G 能够让自动驾驶汽车变得更加先进，这不仅会降低交通压力，还能避免一部分的人类驾驶导致的浪费和低效。在农业领域，连接了 6G 的物联网设备将能够监测土壤状况，优化水和肥料的使用量。一旦 6G 进入人们生产生活的方方面面，它就会开辟一个由可持续性驱动运营的新时代。
业界有望在 2024 年推行标准化的可持续性衡量标准，其中包括衡量无线网络的总碳足迹。这项举措将有助于规避漂绿风险，加速实现净零排放。
4. 频谱共享日志阻塞初现端倪
6G 会利用许多不同的频段和工具来满足日益增长的蜂窝通信需求和期望。从技术方面来看，最大的挑战在于如何共享频谱。例如，6G 的中高频段（7-24 GHz）已经被政府和民间组织用于气象和射电天文研究以及海上无线电导航。一旦增加无线接入，它就需要学习如何充分利用频谱。2024 年，这一领域将会开展大量研究，以期找到前进的方向。
5. 6G 的全球频谱协调
2023 年末举办的世界无线电通信大会旨在确定 6G 未来将会使用的可用频段，并制定一项能让全球频谱协调成为现实的计划。在此基础上，运营商能够利用元器件的规模经济效益，并限定要支持的频段数量。
6. 为什么某些 AI 并非优化 6G 网络的关键
在助力优化 6G 方面，AI 发挥了重要作用。然而，这里所说的并不是甚嚣尘上的依赖于大型语言模型和庞大数据集的生成式 AI。只有将特定领域的数据与 AI 模型和无线领域专业知识相结合，才有助于解决具体的行业问题。比如，AI 算法能够改进空中接口，有利于优化 6G 系统。还有其他一些使用场景，例如在切换期间改进移动性管理、规划小区站点和优化 MIMO。要想给 6G 发展带来价值，AI 不仅需要提升可靠性和可解释性，还需要降低成本。
7. 技能独立限制了 6G 中的 AI 整合
专业知识和 AI 技术专长决定了能否将 AI 成功集成到 6G 网络中。当前的行业中既有无线专家，也有 AI 专家，但很少有人同时具备这两个领域的专业知识。如果不能融会贯通这些技能，业内就很难找到合适的资源来部署 AI，从而行之有效地支持 6G 目标。这一人力资源能力短板预计要用十多年的时间才能补齐。
8. 5G 仍在有条不紊地推进
截至 2023 年底，全球还只有不到 50 个商用独立 5G 网络。在未来几年里，从非独立网络向独立网络的转型会加快速度，因为这种架构支持完全可编程的 5G 网络，使运营商得以构建增强型移动宽带之外的服务。独立网络应当加速扩展，网络切片要加快运用，应对缺陷和性能挑战的能力也需要快速提升。此外，5G 生态系统会不断发展，以便为游戏和社交媒体活动之外的其他更多行业提供能力支持。这样就为在各种使用场景下应用 6G 技术奠定了坚实基础。
9. 移动游戏突显 FR2 的重要性
无线行业正在探寻如何获取 7 GHz至 24 GHz 之间的新频谱。然而，FR2（毫米波，24-52 GHz）已经可以使用，并且分配了很多使用场景。但是，它的使用成本过高，无法支持当前的使用场景。FR2 需要新的移动游戏/VR 应用来扩大使用规模，从而降低使用成本。相较于传统的智能手机，Z 世代和Alpha世代显然对 VR/AR 设备上搭载的新消费应用更加感兴趣，因此需要更大的带宽和更高的容量来满足低风险使用需求。由于当前的网络无法支持这一需求，运营商会考虑通过 FR2 来满足这种规模的需求。受降本压力影响，届时将会推动娱乐和广告领域以外的其他应用也开始使用 FR2。
10. 移动亚太赫兹无线通信系统成熟为时尚早
移动亚太赫兹（THz）无线通信系统至少还需十年的时间才能走向成熟。由于移动技术尚未成熟，相关成本高居不下，因此从移动性角度来看，这种系统还不具有可行性，更不用说功耗和数据管理。行业运用 FR2 的坎坷经历证明，移动亚太赫兹无线通信系统短期内没有可行性。
11. 6G 不会对核心网实施大改造
6G 不会对核心网实施大改造。它会演进，但不会像从 4G 升级到 5G 时那样对网络功能进行重大改造。大多数无线行业从业人士现在都承认，这种做法并不明智。
12. 频谱大杂烩：无线行业面临的巨大挑战
未来五年里，全球无线行业不得不同时支持和管理 2G、4G、5G 和 6G 网络。这种情形会在技术和业务方面带来巨大挑战。鉴于全球超过五分之一的人口仍然依赖 2G，在 2030 年之前，非洲和亚洲大部分地区等发展中的地区还不会让传统网络退出舞台。不过，印度正在逆势而上，实现了全国性的 5G 独立网络覆盖，因此成为了最有可能淘汰 2G 网络的大国。唯一可能延缓这一网络转型的制约因素是用户购买新设备的能力。
13. 元宇宙：超然于娱乐的存在
尽管大多数涉及元宇宙的讨论都侧重于游戏，元宇宙仍将继续演进，以支持 Meta 所列之外的广泛使用场景。到本世纪30年代末，增强现实和虚拟现实将成为人们日常生活的一部分，而6G 则会在提供带宽和连通性方面发挥关键作用，从而支持这种合成环境，并增进虚拟世界与现实世界之间的密切互动。
趋势三：量子
1. 量子势能：从理论到现实
得益于量子技术的发展，人们能够利用量子力学基本原理来解决当前难以解决甚至无法解决的问题。借助量子技术，实现复杂的仿真和计算、安全通信以及强大的成像和传感技术将成为可能。
2. 遨游量子世界：弥合人才缺口
量子技术的发展已不再囿于学术领域，而是扩展到了初创企业、高科技公司和军事领域。量子中心、孵化器以及地方和国家量子生态系统也应运而生，其目标都是为了建设有能力抓住量子机遇的人才资源。要想在不远的将来发挥量子的潜能，解决人才缺口问题至关重要。
3. 从实验室到课堂：教育领域的量子跃迁
量子人才的短缺给高等教育指出了一个方向——高校可以推出新课程来培训未来的量子人才。量子课程有望在 2030 年普及。这些课程通常是与行业合作伙伴一同建设，以便学生了解先进的量子控制和读出技术，掌握合适的技能。此外，商学院也会开设量子课程，为新一代企业家进入量子生态系统厉兵秣马。
4. 人人皆可量子：量子即服务（QaaS）涌现
开发量子实验室需要投入巨大的成本和人力资源，因此产生了对量子即服务（QaaS）提供商的需求。提供商提供的服务包括可通过云服务远程访问的量子处理器、用于设备表征的测试台以及为客户提供制造服务的代工厂，这类服务从另一方面吸引了初创企业进入量子生态系统。假以时日，QaaS 提供商将有助于推动设备运行、表征和制造的标准化，从而在未来实现对量子处理器以及量子比特相关技术执行基准测试。
5. 包容性创新：量子社区引领性别平等风潮
量子领域有可能成为第一个实现性别平等的技术领域。量子社区会一如既往地努力吸引女性工作者，常态化保持人力资源的多样性。
6. 知识短板阻碍量子技术的发展
量子研发将会继续吸引来自政府、学术界和工业界的投资；然而，量子技术的发展速度会受到知识短板和先进技术的可用性拖累。举个例子，由于缺乏先进的专用洁净室设施，因此无法生产高品质量子处理器单元（QPU），导致进展缓慢。
趋势四：电动汽车
电动汽车前沿技术：优先考虑并预测电池健康状况
电动汽车（EV）不断升级，已经达到 300 英里的标准续航里程，人们的里程焦虑逐渐烟消云散。不过，人们的注意力转到了电池健康状况（HoB）上。使用手机的经验告诉用户，电池容量会随着时间的推移而下降。对于司机而言，谁都不愿意驾驶一辆很快掉电的汽车，去冒可能抛锚的风险，或者是每天要充好几次电。电池健康状况会成为影响 EV 购买决策的一个因素，汽车制造商可以抓住这个展示汽车健康状况的机会，让用户了解信息，放心选购。这些信息会变得更加细致，并且与娱乐化界面相结合，以便驾驶员看到如何通过操作来让电池管理系统保持最佳性能。此外，这套系统还纳入了 AI 算法，能够预测不同条件下的健康状况和性能，从而消除用户的担忧。
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