当前信息产业正经历着从互联网时代向移动互联网的演进，而物联网时代离我们并不遥远。物联网时代对计算力的强劲需求将深刻影响计算产业的发展，并为我们带来极大的创新机遇。同时，物联网全新的技术、应用与商业模式，也会给计算产业带来更多的不确定性与挑战。

　　我曾在硅谷工作近30年，2009年回国后带领英特尔中国研究院进行嵌入式系统研究，探索计算力在PC以外的应用。我想通过本文与大家分享一下我对未来计算产业挑战与应对之策的想法。

　　未来计算技术发展的三个趋势

　　芯片行业是计算产业的基石。自40多年前CPU诞生以来，计算早已从计算机本身扩展到各种智能设备，计算技术本身也呈现出三大全新发展趋势：

　　第一个趋势是计算将变得无处不在。人们每天都在使用智能手机、平板电脑、数码相机进行内容的创建与享用，但并未意识到这些设备都在“计算”。这正是未来计算的一个重要特性：计算将跨越不同的设备与形态，交织于人们生活的方方面面，让人们更加自由、一致地创造、分享、使用内容，但却意识不到它的存在。

　　第二个趋势是交互更人性化。从最初的DOS界面到Windows的鼠标与键盘互动，再到新一代超极本融合平板与笔记本的触控，每一次人机交互方式的突破都为人们创造了极大的便利。未来，计算技术的发展将使得人机交互能够满足人类最本质的沟通习惯，真正实现对人的语言、手势甚至眼神的智能识别。

　　第三个趋势是“凡计算，必互联”。这个观点是由英特尔首席技术官贾斯汀在今年9月的英特尔信息技术峰会上提出的。今天，人们已经在生活中通过手机等智能设备实现了一部分人与人、人与物随时互联的功能。未来，从可穿戴的设备，到物联网中的设备，如带传感器的家电，都可以实现互相通信、交换数据以及远程操作。

　　三大趋势下产业面临的挑战

　　经过40多年的发展，现在的计算已远远超越PC本身，未来的计算一定会进入万物互联的智能世界。通俗地说，凡是PC以外的计算都是嵌入式计算；未来的智能世界将基于嵌入式技术的发展，所以，某种程度上未来计算面临的挑战就是嵌入式技术发展面临的挑战。

　　嵌入式的研究和应用已历经了许多年的发展，目前在存储、通信、医疗、工业、车载等多个应用领域得到了大量实现。英特尔定义的嵌入式技术拥有四大特点：针对特定领域而非通用设计、应用于各种智能设备、需要无线互联以及后端云计算的支持。这些特点决定了未来嵌入式的发展将面临以下两个主要挑战：

　　首先，嵌入式开发需要用更短的时间集成更多技术，以支持产品进行最快的更新。嵌入式产品的开发周期已经进入6+6模式，即6个月完成设计，6个月之内变成产品上市。而且，嵌入式产品都是高度个性化与专业化的，为了满足不同层面的功能，就需要集成硬件、软件、服务、内容等多方面的技术。

　　其次，嵌入式产品要求小巧、低功耗、高性能、稳定可靠、移动互联一个都不能少。未来工程师需要在比22纳米更小的工艺上进行开发。同时，由于大部分嵌入式产品都使用电池供电，还面临着越来越苛刻的功耗要求。另外，嵌入式系统需要适应各种各样的应用条件，比如车载系统要适应零下30度到零上40度的工作环境，因此对稳定性要求也会越来越高。

　　总的来说，嵌入式高度零散化、激烈的竞争与快速的发展并存、成本敏感、功耗敏感、普适和互联等特点，将给计算产业本身的研发、生产与商业模式带来深远的影响。

　　摩尔定律驱动下的技术创新

　　你可能很难想象，目前一部普通智能手机的运算能力相当于阿波罗登月时NASA所有计算机运算能力的总和。除了智能手机，市场上还有更多诸如平板电脑、超极本、带编辑与联网功能的数码相机等形态功能各异的计算设备，它们都基于“计算力”为用户创造价值。

　　而摩尔定律则在过去40多年里不断推动“计算力”的发展。大家都很熟悉摩尔定律，它预测了硅技术的发展步伐：晶体管密度大约每两年便会增加一倍，同时其功能和性能将提高，而成本则会降低。但芯片制造技术越来越精细，使用芯片的设备本身也会变得越来越小。从这个角度来说，摩尔定律总有它的物理极限。

　　但新技术、新材料的发展总能给我们带来很多创新的可能。比如英特尔开发的高K金属栅极技术，可以帮助突破现在材料的物理极限，继续缩小电路，同时可以维持或提高性能。去年，英特尔又宣布世界首款3-D三栅极晶体管进入生产技术阶段，其独一无二的3-D结构实现了前所未有的性能提升和能耗节省，开启了摩尔定律的又一个新时代。摩尔定律就是这样由于技术的发展而保持着它的有效性。

　　那么对于未来计算产业，摩尔定律是否仍具有参考价值呢？我个人认为一定会的。摩尔定律本身并不是一条物理定律，对于英特尔来说它是更像一种精神：不断推动创新和集成，为每个芯片添加更多功能和计算内核，从而提高性能，并降低单个晶体管的制造成本——这正是未来智能世界的基石！在未来，摩尔定律仍将引领英特尔和产业界通过半导体创新，推动计算、传输与体验这三项决定未来计算核心技术的发展。

　　比如在“传输”上，英特尔公司在2010年宣布开发出世界上首个集成了激光器的硅基光电数据联结系统研究原型，使得未来计算机可实现光束代替电信号传输。与目前的铜缆技术相比，它可以实现更长距离的数据传输以及数倍的速度提升，并将变革计算机设计、显著提高性能、降低能耗。再比如在“体验”上，今年9月，英特尔研究院展示了首款与其它数字模块集成在同一颗芯片上的全数字WiFi无线电，尺寸更小、能效更高，从而可以实现更多设备的互联。利用英特尔最新的22纳米三栅极制程技术，这款全数字无线电遵循摩尔定律的预期，未来将激发一系列新的应用，给用户带来更优秀的互联体验。

　　以上只是英特尔遵循摩尔定律推动计算创新的两个例子。我相信未来英特尔一定继续能与整个产业界一起，继续利用摩尔定律引领计算产业实现核心技术创新，打造未来智能世界的计算基石。

　　协同创新突破计算核心技术，我在上文谈了基于摩尔定律的技术创新对于推动未来计算发展的重要性，但要真正推动未来计算产业的发展光靠技术创新是远远不够的，还需要产学研政各界的广泛合作，开展协同创新。

　　在我看来，“创新”与“合作”就像是人的IQ与EQ，无论公司还是产业，要想取得发展，二者缺一不可。“协同创新”就是把“创新”与“合作”高效地结合起来，通过“合作”实现“创新”，利用“创新”推动“合作”。中国正处于两个历史性演变的交汇点上：ICT产业越来越关注用户的个性化体验，正向移动信息化、管道智能化、计算泛在化快速发展；中国在世界经济格局中也占据着越来越重要的战略地位。这两项演变都为中国未来计算产业的发展带来了极佳的创新机遇。产学研政“协同创新”是抓住这一历史性机遇，推动中国计算产业发展的最好方式。

　　“创新”与“合作”是英特尔公司发展的基因。英特尔中国研究院的成立，也是顺从英特尔公司“创新”与“合作”基因的最好表现。作为英特尔全球五大研究院之一，英特尔中国研究院专注于嵌入式系统的研究。本着“立足中国，贡献中国”的理念，英特尔中国研究院成立后已与中国各界合作伙伴开展了广泛的合作，从而与中国产学研政各界共同提高中国计算产业自主创新能力。

　　英特尔中国研究院开展协同创新的合作对象包括：科技部、北京市政府、无锡市政府、中国科学院、清华大学、中国移动等单位。最新的成果是由北京市、英特尔公司及中国科学院三方计划5年内联合投资2亿元成立的“中国英特尔物联技术研究院”已在北京正式投入运营。未来它将以全新的国际化、产学研政协同创新机制，凝聚行业力量打造可持续的应用、服务和商业模式，从而打破当前物联网产业碎片化、封闭式的局面，引领中国物联网产业实现可持续发展。

　　此外，针对计算与通信深度融合这一信息产业发展的重要趋势，英特尔中国研究院与中国移动研究院在C-RAN（合作式无线接入网）技术上开展了密切的合作，大幅节省了网络部署的成本，降低了基站功耗，从而共同降低了广大用户的使用成本，提升了消费者的使用体验。英特尔通过计算技术与中移动开展的协同创新，为应对移动互联网给传统通信业的挑战提供了全新的发展思路和重要的技术支持，促进了中国战略性新兴产业的发展。

　　中国已经成为世界上最大也是增长最快的手持设备、消费电子、嵌入式设备市场之一，强劲的市场需求鼓舞着前沿技术和新型应用模式不断涌现。我相信，只要产学研政各界能够真正做到协同创新，不断突破计算核心技术，我们就一定能共同引领全球企业和个人进入未来计算新纪元！

　　作者简介

　　方之熙博士现任英特尔公司副总裁兼英特尔中国研究院院长、中国英特尔物联技术研究院联合院长，负责管理英特尔中国研究院的五大实验室及与清华大学的联合研究中心以及中国英特尔物联技术研究院，领导嵌入式系统的深入研究并带领英特尔中国研究院开发突破性技术，支持英特尔在中国和全球的业务发展。最新研究成果涵盖了从化身聊天技术、基于英特尔架构的电信基础设施，到构建亚手机设备的智能化与互连性的基础模块技术等等。方之熙博士领导下的英特尔中国研究院积极探索英特尔®架构在PC市场之外新领域的发展，并推动英特尔架构在深度嵌入式应用方面的研究。

　　在2010年担任英特尔中国研究院院长之前的5年里，方之熙博士曾在英特尔企业技术事业部（英特尔研究院的前身）的编程技术实验室担任总监。在此之前，他还曾担任英特尔编程系统研究院的首席科学家以及编译器与Java研究院的经理。方之熙博士于1995年加入英特尔，从事英特尔®安腾®处理器架构和编译器方面的研究。

　　在加入英特尔之前，方之熙博士曾任职于惠普研究实验室担任VLIW（超长指令字）编译器与架构事业部经理，负责VLIW架构的开发工作。他还曾在Convex计算机公司和Concurrent计算机公司担任领导职位。

　　方之熙博士拥有大约40项专利，涉及并行编译器、多核架构、向量uArch、受控运行时、并行计算、uArch、受控运行时硬件支持、过渡内存以及多核系统的内存模式等。他曾荣获英特尔研究院颁发的六项部门奖，以表彰他在指令集并行化、Java、受控运行时、多核平台上的并行编译器以及动态二进制优化等领域的卓越贡献。

　　方之熙博士于1970年在复旦大学获得数学学士学位，1982年在内布拉斯加大学林肯分校获得计算机科学硕士学位，1984年在内布拉斯加大学林肯分校获得博士学位，并在伊利诺斯大学香槟分校完成了博士后研究工作。

　　作者单位：英特尔公司