科技點(diǎn)亮未來，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。隨著科技創(chuàng)新的步伐日益加快，2024年將迎來新一輪的突破，有望從根本上重塑整個(gè)世界的生活、互動(dòng)和交流方式。是德科技緊跟技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)發(fā)展動(dòng)向，于近期發(fā)布了2024主要技術(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)，內(nèi)容涵蓋云計(jì)算、6G、AI與營銷及AI趨勢(shì)、軟件測(cè)試與AI、半導(dǎo)體和軟件與AI、EDA、量子、電動(dòng)汽車等熱點(diǎn)話題，旨在為行業(yè)提供前瞻性的洞察與思考，從而預(yù)見未來。

此次關(guān)于趨勢(shì)預(yù)測(cè)的文章共分為上下兩篇，上篇重點(diǎn)圍繞AI與營銷及AI趨勢(shì)、軟件測(cè)試與AI 、半導(dǎo)體和軟件與AI、以及EDA等領(lǐng)域進(jìn)行深入探討，解讀新質(zhì)生產(chǎn)力會(huì)給各行各業(yè)帶來哪些變化與影響。

趨勢(shì)一：AI與營銷及AI趨勢(shì)

1. AI與營銷

· 未來會(huì)是怎樣

市場(chǎng)營銷部門會(huì)越來越多地依靠AI 技術(shù)的幫助來完成數(shù)據(jù)分析、見解提煉以及效率提升等任務(wù)，這一切都是為了讓營銷活動(dòng)發(fā)揮出最佳效果。

· 客戶參與：AI 掌控方向盤

到 2024 年底，大多數(shù)的客戶電子郵件將由 AI 生成。品牌會(huì)越來越頻繁地使用生成式 AI 引擎撰寫文案初稿供人類審核批準(zhǔn)。但是，營銷團(tuán)隊(duì)必須訓(xùn)練大型語言模型（LLM），才能全自動(dòng)生成客戶內(nèi)容，并凸顯品牌特色。這種操作將在 2026 年成為常態(tài)，團(tuán)隊(duì)因此能夠?qū)⒐ぷ髦匦霓D(zhuǎn)移到活動(dòng)管理和優(yōu)化上。

· 版權(quán)成為關(guān)注焦點(diǎn)

生成式設(shè)計(jì)工具逐漸普及，但遇到了一個(gè)棘手的問題——版權(quán)。很多 AI 解決方案在抓取視覺內(nèi)容的時(shí)候并沒有考慮后果。2024 年，人們會(huì)付出大量精力，著重找到 AI 圖像創(chuàng)作版權(quán)問題的解決方案，從而厘清版權(quán)歸屬。如此一來，營銷團(tuán)隊(duì)就能放心大膽地使用 AI 設(shè)計(jì)工具，而無需擔(dān)心牽涉法律問題，因此可以節(jié)省寶貴的時(shí)間和金錢。

· AI 與人才：賦能時(shí)代

AI 的普及將不可避免地改變營銷團(tuán)隊(duì)的組織結(jié)構(gòu)。低級(jí)別的行政管理角色會(huì)消失，大量分析職位也將變得多余。不過，前路也并非完全暗淡——未來對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)家的需求會(huì)激增，數(shù)據(jù)分析將成為未來幾年最受歡迎的技能之一，并且不會(huì)受到經(jīng)濟(jì)下行的影響。人類會(huì)繼續(xù)主導(dǎo)營銷工作，但機(jī)器發(fā)揮的作用會(huì)與日俱增。在市場(chǎng)營銷領(lǐng)域，AI（具有防護(hù)措施）為人類賦能的狀況還會(huì)持續(xù)至少十年。

· AI 高效提升個(gè)性化服務(wù)

在市場(chǎng)營銷部門努力提升個(gè)性化服務(wù)的過程中，AI 將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。得益于 AI，市場(chǎng)營銷部門能夠通過優(yōu)化市場(chǎng)細(xì)分來生成更多客戶體驗(yàn)。此外，AI 還能優(yōu)化廣告定位和營銷策略，實(shí)現(xiàn)更高程度的客戶參與和訂單轉(zhuǎn)化。

2. AI趨勢(shì)

· AI 與零售

零售業(yè)一直在快速整合 AI技術(shù)，以期提高效率、增加銷售額。一項(xiàng)創(chuàng)新即將浮出水面，那就是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與購物者和產(chǎn)品的結(jié)合來打造新零售體驗(yàn)。譬如，從 2024 年開始，AI 導(dǎo)購能夠在與用戶身材相近的模特上展示衣服，以便用戶準(zhǔn)確地看到衣服在不同姿勢(shì)下的真實(shí)效果。這種高度個(gè)性化、身臨其境的體驗(yàn)代表了零售業(yè)的未來發(fā)展方向。

· AI 與數(shù)字孿生：改變醫(yī)療保健行業(yè)

數(shù)字孿生技術(shù)越來越普及，當(dāng)下，融合了 AI 的數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療保健領(lǐng)域創(chuàng)造了新的模式。這項(xiàng)技術(shù)將大幅減輕系統(tǒng)承受的壓力，為個(gè)人提供更多選擇，有助于提高個(gè)人的生活品質(zhì)。AI 驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生有望開創(chuàng)一個(gè)關(guān)愛老齡化人口的新時(shí)代，讓人們能夠獨(dú)立生活更長時(shí)間。

AI 將在潛在健康問題的早期診斷中發(fā)揮關(guān)鍵作用。舉個(gè)例子，全身磁共振成像（MRI）會(huì)利用 AI 來識(shí)別、預(yù)測(cè)和分析數(shù)據(jù)模式，并且在遠(yuǎn)早于病灶肉眼可見時(shí)輔助診斷疾病。此外，在協(xié)助醫(yī)務(wù)人員理解和解釋研究結(jié)果以及提供治療和護(hù)理建議方面，AI 也將發(fā)揮更突出的作用。

趨勢(shì)二：軟件測(cè)試與AI

AI 與測(cè)試：以永遠(yuǎn)在線為基準(zhǔn)

隨著 AI 越來越多地嵌入軟件，系統(tǒng)的自主程度會(huì)上升，同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜性也會(huì)隨之增加，測(cè)試因此變得非常有挑戰(zhàn)性。所以，僅用一組固定的測(cè)試（程序）已無法再勝任智能系統(tǒng)的評(píng)測(cè)，需要 AI 技術(shù)來自動(dòng)、持續(xù)地測(cè)試各種 AI 應(yīng)用。軟件測(cè)試的未來是自主測(cè)試設(shè)計(jì)和執(zhí)行。

為什么 AI 可能降低質(zhì)量而不是提高質(zhì)量

當(dāng) AI 進(jìn)入了人們周邊的各個(gè)系統(tǒng)后，系統(tǒng)會(huì)變得越發(fā)復(fù)雜和先進(jìn)，其質(zhì)量卻面臨下降風(fēng)險(xiǎn)。這是由于大量排列的結(jié)果，然而人們不可能對(duì)每一項(xiàng)都進(jìn)行測(cè)試，因此需要圍繞測(cè)試的方式、內(nèi)容和時(shí)間來做出決策，才能確保質(zhì)量穩(wěn)定。

AI：監(jiān)管需要深度和廣度

人們普遍認(rèn)為有必要對(duì) AI 進(jìn)行監(jiān)管。然而，由于涉及的技術(shù)范圍廣、復(fù)雜程度高，因此關(guān)于監(jiān)管應(yīng)當(dāng)包括哪些內(nèi)容還存在很大爭議。只有在產(chǎn)生了重大負(fù)面影響的大事件發(fā)生后，監(jiān)管才能得到必要的資助。屆時(shí)，明確的標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)秀案例才會(huì)發(fā)揮效力。如果不盡快實(shí)施監(jiān)管，AI 脫離掌控的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)攀升。

AI 與安全：對(duì)新常態(tài)保持警惕

認(rèn)識(shí)到伴隨 AI 而生的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)后，企業(yè)需要任命一位 AI 和安全合規(guī)高管。隨著時(shí)間的推移，這一職位終將與 CSO 合并。

企業(yè)務(wù)必要通過實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)來設(shè)立防護(hù)欄，確保 AI 合規(guī)。常態(tài)化的檢查和平衡有助于驗(yàn)證智能系統(tǒng)行為如常、沒有失控。實(shí)時(shí)監(jiān)控將成為標(biāo)準(zhǔn)操作。然而，隨著這些系統(tǒng)的發(fā)展，企業(yè)也有必要測(cè)試它們是否學(xué)會(huì)了在進(jìn)行非法活動(dòng)時(shí)假裝一切正常。強(qiáng)化學(xué)習(xí)和類似技術(shù)可能會(huì)在無意中推動(dòng) AI 通過隱匿行蹤來實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，這會(huì)成為 2030 年之前需要解決的重大問題。

對(duì)于有能力清理、控制和為 AI 設(shè)置防護(hù)欄的企業(yè)來說，這些問題會(huì)給他們創(chuàng)造一系列新的機(jī)遇。

為什么 AI 需要駕照和定期查驗(yàn)

AI 系統(tǒng)目前是由構(gòu)建這些系統(tǒng)的公司進(jìn)行測(cè)試。隨著對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的了解越來越深入，業(yè)界需要一個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)來驗(yàn)證 AI 系統(tǒng)是否合規(guī)。第一步是獲得 AI 認(rèn)證（AI 駕照）。然而，它就如同汽車一樣，需要定期測(cè)試，才能確保合乎道德標(biāo)準(zhǔn)、負(fù)責(zé)任、沒有偏見，并且符合必要的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從長遠(yuǎn)來看，每一套 AI 系統(tǒng)都需要貼上 NFT 標(biāo)簽，以證明它符合用途和各種必要的標(biāo)準(zhǔn)。

公民開發(fā)者退出舞臺(tái)，商業(yè)開發(fā)者風(fēng)生水起

長期以來，業(yè)界一直依靠公民開發(fā)者來解決 IT 人才短缺問題。然而，AI 解決方案的快速增長推動(dòng)著新一代商業(yè)開發(fā)者的成長。這部分領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c SDLC 的機(jī)會(huì)越來越多，因?yàn)樗麄兞私馄髽I(yè)的目標(biāo)和運(yùn)營。新一波無代碼系統(tǒng)也會(huì)橫空出世，幫助商業(yè)用戶制定目標(biāo)，然后利用 AI 技術(shù)填補(bǔ)缺口。運(yùn)營知識(shí)一方面確保軟件滿足企業(yè)和組織的特定需求，另一方面可以降低風(fēng)險(xiǎn)。

AI 與可持續(xù)發(fā)展困境

AI 系統(tǒng)會(huì)給人們的生活帶來哪些轉(zhuǎn)變？關(guān)于這一點(diǎn)，各種說法沸沸揚(yáng)揚(yáng)，但很少有人關(guān)注所需的算力。2024 年，AI 對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響將成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，企業(yè)和組織會(huì)開始監(jiān)測(cè)整個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的碳足跡，努力實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)。公司因此需要決定在哪些方面使用 AI 以及如何明智地使用 AI，而不是隨心所欲地到處部署。在測(cè)試軟件和應(yīng)用時(shí)，企業(yè)必須拋棄過去的全面測(cè)試做法，而應(yīng)轉(zhuǎn)為預(yù)測(cè)最關(guān)鍵的測(cè)試，進(jìn)而避免對(duì)環(huán)境造成影響。

趨勢(shì)三：半導(dǎo)體和軟件與 AI

先進(jìn)半導(dǎo)體創(chuàng)新指日可待

要想連通數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界，需要強(qiáng)大的數(shù)字處理能力和數(shù)字接口來弄清楚信號(hào)之間的復(fù)雜關(guān)系。半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步對(duì)于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)和克服相關(guān)挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

這些問題包括提高數(shù)據(jù)傳輸速率，需要更大的帶寬，也意味著需要更高的載波頻率，需要將載波頻率擴(kuò)展到太赫茲范圍。MIMO 等技術(shù)的使用增加了復(fù)雜性和密度，而采用不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，如非地面（衛(wèi)星）鏈路，則進(jìn)一步加劇了這一挑戰(zhàn)。

為了解決這些問題，需要進(jìn)行一系列創(chuàng)新，其中包括將商用半導(dǎo)體（如 GPU 和 FPGA）與定制的 MMIC 和 ASIC 相結(jié)合，新解決方案將在尺寸、重量、性能和功耗方面帶來顯著改善。業(yè)界也需要用到能以極大帶寬和出色的信號(hào)保真度來捕獲和生成信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。此外，光子解決方案也有助于擴(kuò)大數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的覆蓋范圍和容量。

面向設(shè)計(jì)和測(cè)試的無縫軟件解決方案

目前的工作流程是一組松散互聯(lián)的工具。然而，隨著虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界逐步融合，需要一套統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和測(cè)試工作流程，在仿真和測(cè)量步驟之間通過云無縫共享數(shù)據(jù)。

這些信息將不斷得到分析，為模擬和測(cè)量行為提供依據(jù)，填補(bǔ)從概念到最終測(cè)試之間的工作流程存在的空白。來自仿真的結(jié)果會(huì)被輸入 AI 工具中，進(jìn)而提高設(shè)計(jì)和測(cè)試工作流程的速度和效率。數(shù)字孿生會(huì)用于設(shè)計(jì)和測(cè)試的緊密結(jié)合，因此只需要一次實(shí)際構(gòu)建即可。

6G 利用 AI 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

6G 會(huì)利用 AI 來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，此舉會(huì)帶來諸多測(cè)試挑戰(zhàn)。必須開發(fā)能夠測(cè)試人工智能算法的技術(shù)，以確保訓(xùn)練數(shù)據(jù)沒有偏差，模型有效且沒有異常行為。

借力 AI 彌合仿真與現(xiàn)實(shí)之間的差距

展望未來，AI 技術(shù)將成為仿真模型的基礎(chǔ)，助力打造更準(zhǔn)確、更高效、包含更豐富信息的模型。此外，AI 還能增強(qiáng)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的洞察力，減少錯(cuò)誤，并幫助優(yōu)化設(shè)計(jì)和測(cè)試工作流程。

趨勢(shì)四：EDA

1. 性能預(yù)測(cè)仍然是電子設(shè)計(jì)的當(dāng)務(wù)之急

2024 年，工程師仍然會(huì)繼續(xù)推動(dòng)電子產(chǎn)品開發(fā)流程的前移。隨著設(shè)計(jì)從物理空間進(jìn)入虛擬空間之后，工程師能夠高效發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，獲得更深入的見解，實(shí)現(xiàn)性能改進(jìn)。未來幾年，業(yè)界會(huì)著重推動(dòng)設(shè)計(jì)與測(cè)試工作流程的銜接，從而應(yīng)對(duì)無線、有線、航空航天與國防以及其他行業(yè)采用的電子產(chǎn)品日益復(fù)雜的技術(shù)要求和上市時(shí)間要求。

2. 新興電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新

· 3DIC 與異構(gòu)小芯片：新標(biāo)準(zhǔn)問世

UCIe 等新標(biāo)準(zhǔn)浮出水面，這些標(biāo)準(zhǔn)可用于創(chuàng)建小芯片(Chiplet)，將片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)解構(gòu)為更小的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，然后使用先進(jìn)的封裝將其組裝成 2.5D 和 3D 集成電路。要想準(zhǔn)確地仿真晶圓間的物理層互連，設(shè)計(jì)人員需要用到滿足 UCIe 和其他標(biāo)準(zhǔn)的高速、高頻通道仿真。

· EDA 轉(zhuǎn)向 AI：由復(fù)雜變清晰

AI 和 ML 技術(shù)在 EDA 中的應(yīng)用仍處于早期階段，設(shè)計(jì)工程師還在探索能夠讓復(fù)雜問題變簡單的使用場(chǎng)景。AI 對(duì)于仿真模型的開發(fā)和驗(yàn)證特別有意義，因?yàn)樗軈f(xié)助處理大量數(shù)據(jù)。到2024 年，企業(yè)和組織會(huì)進(jìn)一步將這兩種技術(shù)應(yīng)用于硅和 III-V 族半導(dǎo)體工藝技術(shù)的器件建模，以及尚在研究當(dāng)中的 6G 等新標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)建模。

· 軟件自動(dòng)化賦能工程師

隨著摩爾定律逼近極限，通過工作流程自動(dòng)化改進(jìn)設(shè)計(jì)流程不失為提高設(shè)計(jì)工程師工作效率的一種途徑。到2024 年，Python API 之類的軟件自動(dòng)化技術(shù)會(huì)發(fā)揮關(guān)鍵作用，把各種優(yōu)秀的工具集成到開放、可互操作的設(shè)計(jì)和測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)中。

· 掌控?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型：設(shè)計(jì)管理要點(diǎn)

在打造數(shù)字企業(yè)工作流的同時(shí)，很多企業(yè)和組織也在工具套件、數(shù)據(jù)和 IP 的設(shè)計(jì)管理方面進(jìn)行了大力投入。今后，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和 IP 管理軟件會(huì)發(fā)揮關(guān)鍵作用，支持跨地區(qū)大型團(tuán)隊(duì)成功打造復(fù)雜的 SoC 和異構(gòu)小芯片設(shè)計(jì)。在需求定義和合規(guī)之間創(chuàng)建數(shù)字線程，與 PLM 等企業(yè)系統(tǒng)建立緊密聯(lián)系，這些都會(huì)在產(chǎn)品開發(fā)周期的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮作用。

· 新一代量子設(shè)計(jì)：優(yōu)化系統(tǒng)性能

量子計(jì)算飛速發(fā)展，從以免費(fèi)的研究工具為主升級(jí)成了聚焦量子設(shè)計(jì)的商業(yè)產(chǎn)品和工作流程。新一代量子設(shè)計(jì)需要緊密集成的仿真工作流程，如此開發(fā)人員才能獲得快速、準(zhǔn)確地優(yōu)化系統(tǒng)性能的能力。

· 硅光子研究推動(dòng)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型

數(shù)據(jù)中心蓬勃發(fā)展，為支持 AI 和 ML 工作負(fù)載的指數(shù)級(jí)增長提供強(qiáng)大計(jì)算性能，同時(shí)滿足電源和熱性能的需求。就加速數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型以滿足計(jì)算性能需求而言，硅光子研究將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。在開發(fā)包含硅光子互連的高速數(shù)據(jù)中心芯片時(shí)，設(shè)計(jì)工程師需要工藝設(shè)計(jì)套件（PDK）和準(zhǔn)確的仿真模型來支持高級(jí)開發(fā)工作。