2024技术趋势报告

未来研究所 2024 技术趋势报告 我们的2024年版包括近700个趋势，这些趋势单独发布在16卷中，并作为一个包含所有趋势的综合报告发布。访问Future Today Institute的2024年技术趋势报告，下载所有部分：http://www.futuretodayinstitute.com/trends。 提前一年 ： 技术超级循环 我们已在报告封面可视化展示了科技超级周期，该图像呈现出类似暴风雨雷达的波浪状。每个部分封面边缘用竖线和横线标记。当所有16个部分封面汇聚时，这些趋势揭示出一种复合效应，如同震后余波影响了科技与科学的每一个领域，以及所有行业。 institute 的分析显示，每项技术——无论是AR/VR/XR、自动驾驶车辆、低地球轨道卫星等——都以某种方式与超级周期相连。 我们的2024报告的主题是超级周期。在经济学中，“超级周期”指的是一个持续较长时期的强劲需求期，使得商品价格不断上涨。 后果极为明显且不容忽视。随着这场技术超级周期的展开，胜者和败者将泾渭分明，那些能够把握这一历史变革机遇的人与那些被彻底吞噬的人也将截然不同。对于商业领袖、投资者和政策制定者而言，理解这场技术超级周期至关重要。 并且将资产提升至前所未有的高度。这跨越了数年甚至数十年，并且是由经济中深刻的且持续的结构性变化所驱动的。 它是趋同性 matters。单独来看，这些趋势只能提供有限的对未来前景的洞察。相反，这些趋势之间的互动才是揭示长期变化的关键。因此，组织不仅需要持续关注这些不断演变的趋势，还需要培养战略预见能力——即预测未来变化并为各种情景做好准备的能力。 我们相信已经进入了技术超级周期。这一波创新如此强大且普及，有望重塑我们存在的方方面面，从全球供应链的复杂性到日常习惯的细微之处，从全球政治权力走廊到规范社会互动的不成文规则。 在FTI年度Tech Trends报告的第17版中，我们将超级周期与我们开发的近700个趋势进行了连接。我们的研究内容涵盖了16份专注于技术和特定行业的报告，这些报告揭示了当前的技术状态，并列出了值得关注的影响者名单，同时还提供了详细的案例和建议，旨在帮助高管及其团队制定战略定位。这些趋势范围从成熟技术的进化性进步到处于技术与科学探索前沿的突破性发展。您将看到新兴的创新和风险中心，并预览它们对各个行业产生的变革性影响。 我们的世界正在以前所未有的速度变化 ， 而这个超级周期才刚刚开始。 驱动这一巨大转变的是科技巨头及其三项发明：人工智能、生物技术以及日益兴起的连接人、宠物和物体的穿戴设备生态系统。随着这些三大宏观技术领域的融合，它们将重新定义我们与一切事物的关系，从药剂师到动物，从银行到我们自己的身体。未来今天 艾米 · 韦伯首席执行官 Future Today Institute TABLE OF CONTENTS 顶部标题 01计算行业内部移动 随着地缘政治紧张局势和供应链担忧加剧，推动关键技术（如半导体和6G使能技术）回流本土的趋势愈发明显。美国及其盟友对向中国出口半导体及相关设备实施了限制措施。 AI对计算能力的需求挑战了计算范式，促使研究人员重新思考架构设计，并促使政府重新考虑半导体政策。 人工智能的商业化需要新型架构来管理其 demanding 工作负载，从而推动了计算机架构设计研究。企业正寻求核能和地热等替代能源来 powering 数据中心。 03类器官智能代表了新的计算前沿 04容易出错的量子计算机出现了新技术量子研究人员专注于解决量子计算固有的噪声和错误问题。 05以 AI 为中心的形式因素出现在个人计算中 作为人工智能改变我们与计算机互动方式的过程中，企业正在探索新的界面和用户体验，重点关注基于人工智能的交互。这包括以聊天机器人为核心的声音控制可穿戴设备和便携式设备，使人工智能在我们的互动中发挥更加核心的作用。 游戏状态 驱动人工智能的发展，人类与计算机之间形成了一个良性循环：一方的进步促进另一方的发展，反之亦然。具体而言，人类创造了计算机，从而提高了人类的生产效率；更加先进的个体又进一步推动了计算机技术的进步，如此往复。随着这一良性循环不断循环，人类与计算机这两者之间的界限将越来越模糊。 人工智能对计算能力的巨大需求促使企业和研究人员重新审视传统的计算架构。至今推动硅时代发展的冯·诺伊曼架构如今已不足以满足人工智能的计算需求。为了以高效节能且成本效益的方式充分发挥人工智能的潜力，研究人员正在试验替代的计算架构，并从人类大脑本身中寻找灵感。作为目前已知最高效的计算系统，大脑的架构非常适合处理人工智能的工作负载。 人工智能正在 enabling 新颖的形态因素以实现更加自然的人机交互，同时其密集的工作负载挑战现有的计算模型。这些发展与高级人工智能落入对手手中和供应链漏洞的风险相结合，导致美国及其盟友重新评估他们的贸易关系。 因此，研究人员提出了神经形态计算，这是一种受到生物大脑结构和功能启发的计算机架构。就像我们的大脑一样，神经形态计算机可以同时存储和处理信息，这一能力使其比经典计算机更加节能。约翰霍普金斯大学的研究人员更是将这一理念推向了新的高度。去年，他们启动了一个名为类器官智能的新计算领域。与神经形态计算旨在通过硅材料模仿大脑的效率不同，类器官智能则致力于利用生物材料或系统的固有特性来进行信息处理。简而言之，类器官智能使用人脑细胞作为计算机。 这不仅仅是汲取大脑灵感的问题；而是要适应并优化我们固有的生理蓝图，以制造出不仅在效率上能与人类大脑相媲美，而且在智能上超越人类大脑的计算设备。同时，软植入式脑机接口等突破性技术也在不断发展。 游戏状态 促进将我们的生物本质实质性地整合进计算系统。未来的计算似乎不再是外部工具，而是融合到我们的感官感知、运动控制和认知处理之中的内在元素。这一愿景描绘了一个未来，在其中计算不再是外部交互，而是我们自身本质的一部分。 为了实现计算与人类体验无缝融合的未来，必须认识到这一技术进步不会在真空中发生。它与复杂的地缘政治事件和国际摩擦交织在一起，并且经常受到这些因素的刺激。例如，在美国和中国之间关于强大芯片的紧张局势中可以观察到这一点。美国及其盟友正在实施对先进半导体及其制造设备出口到中国的限制。然而，这些限制的有效性难以保证。中国已经绕过了这些出口控制，获得了先进的英伟达芯片。此外，像RISC-V这样的技术，可以通过互联网免费下载，很可能会成为中国企业及机构试图与美国在半导体设计方面竞争的关键工具。 美国和中国之间也在争夺量子 supremacy 的竞赛中展开竞争。第一个实现这一目标的国家将在国家安全方面使另一国处于不利地位。随着COVID-19疫情暴露了全球供应链的脆弱性，并加剧了全球日益盛行的保护主义倾向，这种紧迫感进一步增强。因此，世界各国政府正在采取措施将关键技术创新回本国，这一趋势涵盖了量子技术、半导体以及新兴的6G通信领域。这种创新与地缘政治的交织关系是时代的一个缩影——一个充满变革与潜力的时代，在这个时代，计算不仅推动着我们的技术进步，还塑造着我们社会和全球叙事的基本轮廓。 2023 年 11 月 6 日 2023 年 2 月 28 日 MAY 22, 2023 这些措施旨在收紧中国获取美国半导体技术的途径，这是开发强大人工智能平台的关键要素。 2023 年 3 月 21 日 人工智能、建筑和法律纠纷 Q - Day Prepers 中的浪涌 geopolitical紧张局势正在加速一些关键计算技术的发展。预计随着各国调整技能管理以实现自给自足，半导体人才短缺将成为一个问题。同时，各国为争夺量子优势而竞相准备“Q-Day”，这一紧迫性将变得更加明显。我们将看到更多公司以量子抗性加密作为价值主张来宣传自家产品。随着各国对供应链中断变得更加警惕，更多的输入将被纳入内部生产。随着各国采取这些措施，RISC-V的采用率可能会上升。 企业将更加认真地为“Q-Day”做准备——到那时，量子计算机将能够破解互联网加密协议。随着中国和美国都朝着量子优势取得突破，预计该领域将出现投资激增。 预期器官类器官智能研究将迎来快速增长。器官类器官可能成为推动AI高效发展的关键，但AI与OI的融合可能会引发伦理争议。 预期RISC-V采纳者将增加，因为它正在变革芯片行业。RISC-V提供了免许可费用的自由，使定制化、以应用为导向的硬件成为可能，从而让芯片设计更加易于实现，进而降低进入门槛。 AI 驱动的形式因素 新的 BYOD 政策 ： 游戏设备 半导体技能短缺 AI需求将促使非 gamers 转向高性能游戏设备，推动企业软件集成的需求。这预示着一种新的自备硬件浪潮——既强大又便携。预计此类设备将与企业应用实现更紧密的集成。 预期会出现由人工智能驱动的新形式因素，这些形式与传统的笔记本电脑、键盘和鼠标设置大相径庭，人工智能使沟通方式更加直观。我们也可能看到专门针对特定人工智能应用设计的设备激增，例如专用的翻译设备或增强型摄像头。 预见半导体行业将出现人才短缺，因为各国致力于实现生产本土化。这一技能差距将促使重新聚焦，推动大学和社区优先考虑这些技能。 人工智能领域的技术发展也推动了近期的发展。为了支持人工智能，公司正在重新思考计算架构，借鉴人脑和现有游戏设备的灵感。人工智能将很快改变人机交互的方式；不再是用户学习如何操作计算机，而是人工智能使计算机能够以人类的方式进行交互。借助人工智能，计算机将适应人——而不是反过来。 为什么计算趋势对您的组织很重要 芯片人才短缺 出口管制的意外后果 使用 AI 设计 AI 芯片 便携式 PC ： 从游戏到企业 现独立性 RISC-V的开源性质赋予公司定制芯片设计的能力，以满足特定需求。其免费使用模式使其对注重成本的公司具有吸引力。这减少了对特定供应商的依赖，降低了供应链风险并增强了韧性。特别是在中国，RISC-V推动了减少对外部IP依赖和实现半导体自主供应的国家目标。 半导体公司可能因熟练工人短缺而面临增长限制，这可能会减缓创新或导致生产延误。这些困难可能会波及其他行业，如高度依赖半导体的汽车行业。在地缘政治紧张局势上升的情况下，能够吸引人才的公司可能会获得竞争优势。 AI设计的芯片可能提高产品性能并降低生产成本，从而改变竞争格局和市场份额。对于人才而言，对芯片设计师的需求将减少，而对AI专家的需求将增加。AI优化的芯片设计可能会颠覆半导体市场的领导地位，创新者将占据优势。此外，成本效益更高的芯片设计可能促进依赖AI的行业内的创新，从而带来新的商业机会。 作为美国收紧半导体出口限制，中国可能采取反制措施，这对全球消费电子市场构成威胁。中国在传统芯片生产领域的主导地位，对于从家用电器到军事硬件等多种产品至关重要，这意味着这些限制可能导致各种消费电子产品在全球范围内的价格上涨和供应短缺。 量子优势对商业数据构成生存威胁。率先实现量子优势的企业将能够通过迅速破解加密或揭露匿名数据来颠覆安全措施。减轻这一风险需要全面过渡到量子安全加密算法。尽管安全挑战艰巨，但已出现解决方案以应对量子时代。 便携式PC市场最初由游戏玩家推动，现在有望为企业用户作为轻便且强大的次要设备带来前景。便携式PC可能很快被视为企业的自带设备（BYOD）选项，从而打破对笔记本电脑的依赖。如果针对企业进行优化，便携式PC可能会找到作为紧凑型办公设备的角色，从而扩大硬件和软件市场。 机会与威胁 关于类器官智能类似人类认知的伦理争论可能阻碍研究进展，延迟医疗、计算和机器人技术的创新。 RISC-V的开放架构 democratizes 芯片设计，empowering 公司和国家的创新和战略自主，reducing 对外部供应商的依赖。 将半导体制造回迁至美国可能会导致显著更高的成本，相比海外生产，如果美国希望使其国内芯片制造在全球具备竞争力，这可能需要政府补贴和政策改革来抵消较高的国内劳动和税收支出。 将AI应用于优化芯片设计