信息通信业（ICT）十大趋势

2021-01-13中国信息通信研究院

互联网天地 2020年12期

关键词：量子数字化数字

□ 文中国信息通信研究院

2020年12月15日，在“2021中国信通院ICT深度观察报告会”上，中国信息通信研究院副院长余晓晖发布ICT深度观察十大趋势。

趋势一：数字经济融合创新，助力经济体系优化升级

党的“十四五”规划建议指出，发展数字经济，推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合。

未来五年，数字经济将成为经济增长的关键动力：预计2025年，我国数字经济规模将超过60万亿元；数字经济融合发展趋势将更加凸显，产业数字化仍是数字经济主攻方向：预计，产业数字化占比将由2019年的80.2%提升至85%左右。

数据要素流动畅通：以数据流动驱动经济大循环，以数据价值化实现经济大发展；数字经济和实体经济融合发展：数字技术与实体经济深度融合，催生新产业新模式新业态，培育战略性新兴产业，推进现代产业体系建设，助力经济体系优化升级。

数字产业化和产业数字化协同发展：数字产业化为产业数字化赋智、提质、增值，促进传统产业转型升级，优化经济结构，提升产业链供应链现代化水平。产业数字化为数字产业化提供广阔应用市场，倒逼数字产业提升创新能力。

信息消费、数字基建、数字贸易协调发展：信息消费、数字基建投资为数字贸易发展兴市、筑基、增效，推动贸易多样化、便利化、高级化。数字贸易为信息消费、数字基建投资拓展两个市场、两种资源，推动我国积极融入全球产业链、价值链。

趋势二：新型基础设施赋能，构筑万物互联数字新基石

泛在、便捷、低成本、高安全物联网基础设施产业物联网连接2024年超越消费物联网。

宽带网络正进入“双千兆”时代，5G+千兆光纤+Wi-Fi6协同发展，实现网络端到端千兆接入和服务。

多级算力，云网融合将结合云端与边缘计算能力，构建云、网、边一体化的数字基础设施。

新技术基础设施加快培育，普惠AI基础设施逐步开放，区块链创新持续深入。

趋势三：技术市场双轮驱动，打造ICT产业增长新周期

技术能力快速升级，新材料、新工艺、新器件的进步和创新，促进CPU芯片性能每年提升约30%；GPU芯片性能每年提升数倍；专用AI处理能力每年提升数倍到数十倍。

与此同时，计算芯片由通用到专用和异构加速：未来3年GPU占比下降30%，AI ASIC占比提高30%；以资源为主向以应用为重：未来3年超过80%的企业在生产中使用云原生容器化应用；计算能力部署从中心向边缘：未来3年新增边缘节点5万，云间互联和边缘云服务增长明显。

数字化转型驱动产业增长，2023年数字化转型在全球技术投资额中的占比超过50%。也是在传统行业转型驱动下，计算等基础设施提速。

一方面，先进计算产业增长空间广阔。2023年，全球计算产业投资空间超过1万亿美元，平均增速超8%。2023年，我国AI服务器在新增算力中占比超过70%，全球超过50%。

另一方面，5G通信带动芯片、设备全产业链规模增长。2023年，全球5G手机出货量超7亿部，占全球智能手机市场的50%；2023年，全球5G基站累计超过500万个，平均增速超过50%，主要动力来自中国；2023年全球5G元器件市场规模近千亿美元。

趋势四：数字化转型全面启动，塑造产业智能发展新范式

面向未来5-10年，通过生产运营优化、智能研发与智能产品的涌现、服务和商业模式的表格创新、系统间的协同创新等等方式，形成清晰明确的数字化转型方向和阶段。

产业数字化为经济发展注入新动能。预计2025年我国产业数字化增加值占GDP比重比2020年提升10个百分点。

支撑未来行业转型的诸如数字孪生、数字化平台、网络等关键要素初步形成，逐步赋能交通、制造、能源、农业、医疗等行业数字化转型。

趋势五：5G应用持续绽放，驱动社会生产生活新变革

5G网络的发展遵循传统规律“3阶段”发展，2020-2024年规模建设期，预计2024年To C覆盖全部城市、县区；To B重点企业行业虚拟专网达到3000张以上；2025-2028年完善期，To C网络全面广域覆盖+深度覆盖，To B网络规模发展，5G行业虚拟专网达到8000张以上；2029年左右网络替换期，新一代系统替换，6G开始引入。

应用方面呈现阶段性推进特征。消费类应用逐渐成熟，创新应用爆发。新型娱乐和游戏成为关注重点，2025年To C商业应用可达1000个以上。多级规划、多主体协作推动行业应用团体协作模式成为主要推动方式，预计2025年To B商业应用可达2000个以上。

产业生态逐渐成熟。5G终端稳步发展，逐渐丰富。截止11月底，全球5G终端519款；预计2025年累计超过3200款5G终端。消费类终端以手机为主，多元发展，截止11月底，To C全球手机达到251款，预计2025年累计可达1200款以上。行业终端“基础类+定制”同步发展，预计2025年行业终端累计2000款以上，形成千万级连接。

趋势六：算法创新算力升级，AI渐入感知增强新阶段

算法增强方面，学习方式多元化；深度学习与多种技术分支融合发展；深度学习、类脑等理论体系探索颠覆性创新，试图从机理上提升认知能力，但仍处于早期阶段。算力升级方面，进行底层技术变革、计算范式演进、计算生态整合。

应用拓展方面，智能应用走深拓宽，行业赋能场景逐步深入、AI介入程度不断深化、行业需求趋于复杂化、领域渗透难度加大。下一个十年，预计70%企业使用人工智能技术，预计为全球增加附加值13万亿美元。

趋势七：天地融合紧密协同，构建卫星互联泛在新服务

未来5年，全球低轨卫星互联网系统将从论证设计阶段进入部署应用阶段，ITU已接收200多个星座建设申请。

低轨卫星互联网性能提升较大，速率、时延、单星容量等性能接近地面网络。对比来看，无线基站规模为百万量级，卫星互联网最多仅为万量级，其用户容量远小于地面网络；另外每颗卫星的建设运维成本是基站的数十倍以上，导致资费较高。不过，卫星互联网支持全球覆盖，可为地面网络提供补充和增强，因而，两者之间是互补融合关系。

在技术和需求的双重驱动下，卫星互联网向高中低轨结合、超大规模部署、天地融合组网、星间路由交换等方向发展。

趋势八：量子信息亮点纷呈，加速技术与应用新探索

量子通信方面。基于量子密钥分发（QKD）的量子保密通信需要突破工程化和实用化技术瓶颈，完善标准化与测评认证，进一步探索和开拓应用场景，才能带动产业化发展。量子信息网络（QIN）成为近期前沿研究布局和关注热点，QIN与经典网络面向不同应用场景，并无替代关系，其研究处于起步阶段，实用化仍有较大差距。未来5年，QIN突破基础组件关键技术，开展网络试验与技术验证，研究组网架构与协议将是主要目标。

量子计算方面。量子计算处于原理样机研发和技术验证攻坚期，多种技术路线并行发展，量子纠错和逻辑比特尚未实现。近期，物理比特数和量子体积等指标屡创新高，量子计算优势得到实验验证，开始在分子化学、组合优化、量化金融和人工智能等领域开展应用探索。未来5年，基于各类含噪声中等规模量子计算（NISQ）样机平台能否产生“杀手级应用”将是关注焦点，实现大规模通用量子计算仍是远期目标。

量子测量方面。量子测量在时间基准、磁场、惯性、重力和成像识别等五大应用方向发展趋势进一步聚焦，在基础科研、航空航天、国防建设和生物医疗等领域极具应用前景。分布式量子测量组网，机器学习数据后处理，集成化和芯片化系统开发成为研究热点。未来5年，量子测量技术在高精度定位/导航/授时系统，微弱磁场和重力场监测系统，以及目标成像与识别系统等领域有望产生“改变游戏规则”的创新应用。

趋势九：数字治理体系建构，重塑数字化全球新格局

数字经济蓬勃发展，深刻改变着人类生产生活方式。不过，全球数字领域发展不平衡、规则不健全、秩序不合理等问题日益突出。未来十年，将是全球治理体系深刻重塑的十年。随着数字全球化的纵深发展，如何更好兼具效率与公平，协调不同治理主体间分歧，更好推进全球数字合作，既是未来全球数字治理的重要方向，也对我国参与数字领域国际规则和标准制定提出了新的挑战。