美光首席战略官兼企业战略和传播高级副总裁 David Moore
新年伊始，美光依照惯例会估量接下来一年（及之后几年）的形势。虽然没有人能真正预测未来，但我们一直在关注技术的使用会如何改变行业，以及内存和存储如何发展成这种转变的核心。了解世界产生、使用、管理不断增长的数据量及与之交互的新方式，有助于我们保持领先地位，不仅推动取得业务成果，而且还推动地球和人类的进步。
随着数据访问愈加普遍（催生了新的应用模式和极其丰富的交互式体验），我们将看到，无论是我们日常使用的技术，还是传输数据所需的云到边缘基础设施，都将面临更大的需求。
反过来，这些需求又要求我们为越来越多的设备进行前所未有的技术创新，从而让我们无论在家还是外出时都能使用这些设备与数据交互。这些技术将需要：
- 提供卓越的性能和惊人的数据容量
- 在系统层面实现新的和突破性的能源效率水平
- 利用人工智能 (AI) 带来的机会改变用户体验和业务成果
- 推动行业在关键可重用性和可持续发展目标方面的进展
2021 年，为帮助满足创新内存和存储技术需求的持续增长，我们宣布了在制造、研发、可持续发展及其他许多举措方面进行重大投资。2022 年，面对各行各业对高带宽、高能效解决方案快速增长的需求，我们必须继续推动从设备到智能边缘再到云计算等领域的创新。
作为首席战略官，我必须跨多个团队开展工作，制定并不断完善美光的战略。在这个过程中，我很幸运能与美光优秀的商业思想领袖和高瞻远瞩的技术专家交流互动。我们邀请他们分享了对我们预计将出现的主要市场动态的看法，以及预测 2022 年及以后的技术走向。
未来的数据中心
美光计算与网络业务部门高级副总裁兼总经理 Raj Hazra
数据中心（无论部署在本地还是云端）是我们得以享受数字生活的基础。这项基础设施承载了我们熟知与喜爱的所有服务：从线上购物和库存追踪，到实时地图导航和内容流媒体传输等。随着全球对数据和优质新服务的需求不断增长，数据中心正日益被推向极限，但仍然无法高效存储和处理所有可用数据。2022 年将是数据中心架构巨变的元年，其中内存和存储是主要的推动因素。这是可组合架构的时代。在这个时代，服务提供商和企业会越来越重视可持续发展，与此同时，数据安全问题随时都有可能出现。
2022 年，新的内存和存储层次结构将给数据中心带来变革。在数据中心基础设施面临压力的情况下，针对各种内存的创新将是释放数据密集型工作负载潜力的关键。最激动人心的转变是 DDR5 的扩产。这不仅是内存性能的划时代飞跃，也是数据中心需求首次真正推动内存标准的发展。我们还将看到首款基于 Compute Express Link (CXL) 的内存解决方案问世，它是实现数据中心可组合架构和内存池化的第一步。同样是在这一年，我们将迎来 HBM3，它在应用于通用中央处理器 (CPU) 时，能够极大地提高封装内存容量。对数据中心而言，这些创新将催生一种不同于以往的新型内存层次结构，以及集计算池、内存池和存储池于一体的可组合性更高的架构。对企业和服务提供商而言，这可能意味着其多种不同类型工作负载和应用的性能将更高，总拥有成本将更低。
朝着更灵活、可组合性更高的架构发展也将推动能效的提升。通过减少资源的过度配置，数据中心运营商可以减少他们对环境的影响。根据美国能源部的数据，最大的数据中心需要超过 100 兆瓦的电力，相当于大约 80,000 户家庭的用电。全球有 850 万个数据中心，它们对能源和水消耗、碳排放以及废弃物处理有着巨大的影响。企业在可持续发展方面预计将更具战略性。他们会密切关注如何以节能的方式管理自有基础设施，同时在采用低功耗内存和存储等绿色技术构建基础设施方面采取更强硬的立场。从战略业务角度看待数据中心可持续发展的企业，再也不会将内存和存储仅仅视为设备组件，他们会将其视为实现业务和可持续发展目标以及真正可组合架构的关键推动因素。
安全不仅仅是数据加密的问题。如今，数据加密已广受认可且正在加速普及，但安全还关乎数据和服务的可靠性及可用性。它不仅意味着对数据和特定设备进行加密或保护，也意味着确保关键数据和服务安全可靠且始终可用。如今，真正的数据中心安全计划必须考虑数据本身的安全和灾难恢复，其中前者不仅包括防范数据泄露和勒索软件等，还包括抵御网络钓鱼攻击和社会工程。此外，我们将看到自动化和自愈技术的兴起，它们可以减轻数据中心入侵的影响。服务提供商和企业预计将继续从这一更广泛的角度看待安全问题，在允许客户和员工将现实生活和虚拟生活融为一体的同时，确保数据中心安全顺畅地运行。
增强现实、虚拟现实到如今的“超现实”
美光商用产品及器件事业部企业副总裁兼总经理 Dinesh Bahal
不管有没有元宇宙，增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 都将推动客户端设备的融合。关于人们参与类似元宇宙的虚拟世界的深度和程度，市场上存在着大量讨论。因此某位前沿行业分析师提出的“超现实”一词，可以非常贴切地描述我们正在步入的时代。毋庸置疑，日益普及和沉浸式的数字体验将融入许多人的日常生活，而实现这些体验的设备将持续发展，以便满足对用户体验的期望。未来会有更多跨设备的垂直集成，例如智能手机内置更多 VR、智能眼镜内置更多 AR。我们日常使用的许多设备将更多地集成触觉体验等技术，调动我们的更多感官，创造多感官的亲身体验。预计在这些系统中，芯片封装以及其他传统上不属于内存或存储芯片的物件会得到更多创新，助力实现更灵活的外形尺寸。
在过去 40 年里，人们一直在二维平面上浏览内容，无论是计算机还是手机屏幕都是如此。VR 虽然是一项缓慢升级和扩展的技术，但现在人人都对多维沉浸式体验津津乐道。到目前为止，分辨率、响应速度和延迟问题一直是混合现实技术成为主流的瓶颈，但这些性能终于达到了可以让 VR 和沉浸式体验成为现实的程度。而从内存和存储的角度来看，这对计算的影响令人雀跃。
混合现实将取得发展，由此现实世界和虚拟世界将发生融合，产生新的环境和可视化效果。随着更多不受限制的 VR 系统出现，让用户无拘无束地移动，并在 VR 世界中提供更多的沉浸式体验，这些新体验将加速发展。5G 的大规模实施和智能边缘的出现，将开启前所未有的机遇。越来越多的内容也将推送到不受限制的设备中，因此您需要在一个紧凑的空间中获得更高的性能、更多的图形渲染以及功耗更低的内存和存储。和移动领域一样，内存将呈现独特外形尺寸，它们将持续需要更多的存储能力、更高的带宽和更大的内存。
可持续发展和维修权将大行其道。全世界每年产生 2,000 万至 5,000 万吨电子垃圾，其中只有一小部分得到妥善回收。而如今，一些前沿智能手机公司允许消费者在不违反保修条款的情况下修理自己的手机。这将在所有技术制造商中引发一场运动，而可持续发展、可重用性和可升级性将成为这场运动的重头戏，不用购买新的 PC 或设备，而是升级现有产品。这将加速方兴未艾的循环经济概念发展，人们不再将产品视为在生命周期终将结束的物品，而是旨在通过重复利用、翻新、修复和回收现有材料来消除浪费。在 2022 年及以后，我们将看到其他设备制造商跟进效仿，参与到更加可持续的未来发展中。
智能边缘应用的供应链和汽车架构转型之路
美光嵌入式业务部门企业副总裁兼总经理 Kris Baxter
随着来自数十亿台设备的数据和洞察激增，智能边缘也随之兴起。业界开始认识到在数据产生的地方处理数据以获得更好洞察的重要性，毕竟，并非所有应用场景都能承受数据返回云端数据中心进行处理所带来的延迟或成本。因此，智能边缘逐渐被视为一种可行的战略投资。企业逐渐认识到，实时数据分析对于预测性维护和工厂优化，以及建设更高效的城市和有效利用数字化等方面具有重要意义。
随着 AI 和 5G 的发展，智能边缘的转型正在加速，相应地，互联和计算的优势正在衍生到工业应用和高端汽车体验等环境中。随着边缘部署的成熟，它们对挑战性环境中的高性能内存和存储提出了新的要求，例如延长使用寿命、扩大工作温度范围以及空间和功耗优化。
工业 4.0 将加速发展。2022 年，在供应持续受限的情况下，许多企业将意识到，提高基础设施和应用的智能化程度，将有助于最大限度地提高其供应链网络的产出。数字孪生将帮助企业优化制造，弥补供应链不足；而计算机视觉和声学传感器能够快速检测出工厂里的制造缺陷或者问题。对制造优化的需求将加快工业 4.0 的步伐，虽然对此机遇的研究已经持续了一段时间，但许多企业才刚刚开始充分意识到这一点。互联技术、WiFi6 和 5G 的持续发展，加上先进的 AI 芯片和软件，将推动智能网关、5G 专用网络、边缘数据中心和智能设备的增长，并实现更优质的管理和协同工作能力。
汽车技术的转型会越来越快。高级驾驶辅助功能的日益普及、消费者对最新用户体验的期望，以及全球供应链紧张，这些因素共同推动着汽车行业进入新的思维模式。未来一年，受困于供应链的传统技术将加速转型至拥有创新产品和解决方案的下一代平台。十年前，从主流非汽车应用到汽车级产品的技术采用和验证周期约为五年；现在，该周期已经缩短至一年半左右。这将大幅加速下一代汽车技术的发展。
我们还将看到汽车行业逐步普及集中式汽车架构。美国的电动汽车 (EV) 普及率一直落后于中国和欧洲，但在未来一年，电动汽车市场将加速增长，并在美国得到更高普及。这为汽车设计工程师加速引入全新架构（如集中式或分区式架构）创造了令人振奋的机会，与高度分布式架构相比，这些全新架构的内存、存储和计算将带来更高的效率。它们将要求内存和存储具有更高的容量和更高的带宽能力，以支持车内日益增长的数据产生、存储和处理需求。
汽车和工业将是未来几年增长最快的两个领域，它们将完美诠释互联和智能技术如何赋能全新应用，通过在数据产生的地方处理数据，为用户带来更优质的体验。
您的手机将会更懂您
美光移动业务部门高级副总裁兼总经理 Raj Talluri
手机已变成更强大的个性化设备，通过各种应用程序和功能提供定制化的服务和信息。这种理解用户、情景或不同环境变量的能力，称为“情境感知”，将继续随着传感和计算选项日益多样化而变得更强大。
如今，人们甚至意识不到自己的手机实际上已经内置了多个传感器、摄像头和其他情境感知硬件。除了最为人熟知的 GPS，智能手机上还搭载了陀螺仪、计步器、磁力计和高度计等其他传感器。这些硬件是为用户创造独特体验的关键。2022 年，我们会看到设备和应用生态系统进一步利用这些功能来打造个性化的用户体验。
5G 和 AI 将情境感知带入生活。随着联网设备将被赋予 AI，并且能够通过多种传感器更好地感知周围环境和用户模式，我们预计情境感知和以人为中心的 AI 会在今年迎来加速发展。您可以想象一下，早晨上班之前，闹钟响了，咖啡机准确地知道您需要多长时间从床上爬起来去泡一杯咖啡。然后，手机会根据您的日程安排告诉您什么时候出门上班，并通知您的车辆启动、停在车道上，然后再通过与其他车辆、城市摄像头和交通灯通信，以最有效的路线将您带到办公室。在车里，手表会监测您的情绪，为您播放适合您心情的音乐，直至到达目的地。这就是未来，而 5G 和 AI 是实现这一切的关键。
智能手机将变得更直观。当前智能手机的成像技术已经可以无缝且自动捕捉高质量图像。当用户将镜头对准一个物体并放大时，手机会自动从一个镜头切换到另一个镜头。在需要较长曝光时间的暗光环境下，手机的传感器可以弥补用户手抖带来的不利影响，从而拍出清晰的图像。此外，很多手机还采用 3D 传感器或激光雷达进行景深管理，因此可以虚化图像的某些部分，实现选择性对焦。虽然这些技术在旗舰手机上已然司空见惯，但在 2022 年及未来，它们将进一步下探至中低端手机，被所有手机用户使用。手机背面的大部分空间布满摄像头，或许只是一个时间问题！
内存和存储增长将超过其他器件。所有移动技术都将大幅增加手机所需的内存和存储容量。正如我们所料，随着 4G 向 5G 过渡，手机的内存和存储容量基本上翻了一番。2021 年出货的智能手机所具有的平均内存密度约为 5.2 GB，我们预计这个数字将在 2025 年增长至 9 GB。
AI：不懈追求人脑级别的性能
美光高级计算解决方案和新兴内存解决方案企业副总裁 Steve Pawlowski
AI 的首要发展途径将逐渐转向（回到）AI 增强硬件，并且受影响的不仅仅是处理器。这就好比互联网的诞生和以前的铁路热潮：最开始，人们欢欣鼓舞，小公司纷纷入局，争相打造成功的解决方案。但市场终将回归价值，从而锁定最好的解决方案。当 AI 开始进入主流意识时，我们看到了同样的景象：每个企业都开发了自己的新型 AI 或者神经处理芯片，并且都宣称 AI 处理将成为所有业务的核心。当然，这种激进的做法大多不会有市场，而且企业所做的只是将大量常用任务，或者以图形处理单元为中心的计算交给 AI。这在一段时间内是可行的，但很难扩展，而且效益也不高。
现在，随着各行各业对 AI 的理解进一步加深，市场上出现了一种更加务实的认知，即“罗马不是一天建成的”。要想让 AI 进一步普及，它的处理能力必须更高效，这意味着我们需要更多地关注 AI 增强硬件，但这并不意味着要回到使用分立式 AI 或者神经芯片的路数。相反，在 2022 年及以后，AI 解决方案预计将更加趋向平衡与融合，就像我们所看到的，从计算机辅助设计到客户服务，再到零售和通信，几乎所有类型的应用都搭载了 AI 技术或与 AI 技术协同工作。
对于 5G 网络，大多数服务提供商都希望能够通过使用流量数据和 AI 算法来训练网络，在多天线的情况下更好地控制波束，从而提高效率。考虑到 5G 基带、天线基础设施和频谱的成本，提高 5G 实施的效率非常重要！这些 5G 相关工作大多都是在开放平台上通过开放标准进行的。这是一种改进，但还不完美，因为这些新型开放系统需要平衡 AI 处理和网络处理这两种角色，所以偶尔会遇到瓶颈和资源竞争。美光目前正在努力分析这一领域的挑战，并寻求机会提高 AI 和数字基带算法的效率，以帮助业界加速向开放 5G 转型。
业界已经在考虑下一个“G”，即 6G。受此影响，我们将看到人们更多地关注以内存为中心、基于 AI 的数字算法，这将推动新型无线技术中内存和存储的增长。我们正与行业其他参与者协作，一起界定 6G 网络的需求和功能，以确保内存和存储技术能够满足这些网络、设备和用户体验所需的吞吐量、容量和低延迟性能。但我们现在还是暂缓对 6G 的预测，重点关注 5G！
随着 AI 解决方案的发展，我们将从人类大脑这一神奇的计算设备中得到启发。电路消耗的能量要比生物系统多五到六个数量级。人类大脑能在大约 35 瓦的功率下完成惊人的工作量！
目前的 ADAS 等大型复杂系统与人类大脑相比，能力完全不值一提。人脑堪称一台巨大的内存设备，能出色地完成计算工作，其中一个重要原因是它有固定的功能区。人脑中处理视觉的区域，与处理听觉或者其他认知任务的区域大不相同。人脑基本上是一个大型异构系统，拥有不同的固定功能应用，并且这些应用通过高性能连接集中在一起。
AI 也需要同样的概念，即，发展针对具体任务的子系统，来取代大规模的通用计算。这有助于更好地优化能耗，随着 AI 继续消耗大量的能源，这一点已刻不容缓。例如，OpenAI 发现，训练一个语言模型所使用的能源几乎相当于三个家庭一年的能源消耗！显然，要想普及人工智能，必须极大地提高能效。
云时代的下一个牺牲品：机械硬盘
美光存储业务部门企业副总裁兼总经理 Jeremy Werner
超高容量、低成本的固态硬盘 (SSD) 将加速机械硬盘的消亡。SSD 的性能增长已经超越了 CPU 的性能曲线。人们不禁会问：如何才能充分利用这种闪存性能？ 对于大多数人而言，首先要做的是在更多系统中共享性能，以提高性能利用率。但是，随着共享硬盘的系统越来越多，对硬盘容量的需求也会增加，这就促使我们使用更大容量的硬盘。随着高性能 NVMe-over-fabric 共享存储在云端和可组合架构中逐渐普及，我们将看到对大容量和低成本 SSD 的需求不断增加（在许多情况下用于取代共享机械硬盘，因为相比部署机械硬盘，部署闪存的总拥有成本更低）。
如今，SSD 在功耗、空间、辅助硬件整合、可靠性和相对使用寿命等方面能带来成本节省已得到广泛认可，而随着高性能存储市场的不断扩展，这一趋势将继续在 2022 年加速发展。另一方面，机械硬盘难以达到目前的基准性能水平，也无法像 SSD 那样随着容量的增加而升级性能，因此在未来十年中，SSD 基本上会使机械硬盘沦落至如今磁带一般的境地，仅用于诸如存档之类的低性能场景。
PCIe 5.0 将对网络连接和加速器产生较大的直接影响。业界通常对 PCIe 5.0 这样的全新一代技术抱有极大的期望，或许还有点炒作的意思。但众所周知，架构的转变需要时间，并且通常不会直接带来价值，也很难立即或线性部署。PCIe 5.0 也不例外。我们预计，当今数据中心最亟待解决的瓶颈问题通常与处理能力受限有关，特别是对于完全并行运行的专用工作负载（例如机器学习和 AI 模型训练），这推动了对经过应用优化的加速器分载引擎的需求。另一个挑战来自于需要通过网络传输大量数据和文件，这推动了对高速网络设备（例如 100 千兆、200 千兆、400 千兆甚至更快的网络设备）的采用。更高性能的 PCIe 连接对于克服那些普遍存在且目前亟待解决的计算和网络连接瓶颈至关重要。
由于存储子系统中存在大量并行性，且最近才迁移至 PCIe 4.0，因此我们认为，企业在短期内无需急于部署 PCIe 5.0 作为关键的存储增强解决方案。同样，这在逻辑上与加速和输入/输出约束中更紧迫的瓶颈问题有关。虽然 PCIe 5.0 存储确实可以在存储中实现更快和更大的可扩展性（这是一件好事！），但如果系统由于计算或 I/O 瓶颈而无法利用额外的存储性能，那么增加成本来扩展存储性能通常没有任何意义。很简单，如果将 20 个或 24 个高性能 5.0 SSD 放入服务器，它对整个解决方案的性能影响是很小的，这是因为，在分散式存储的情况下，这些数据无法全部传输至网络；或者在直连存储的情况下，大多数 CPU 无法足够快速地处理这些数据。但是，一旦基于 PCIe 5.0 的高性能网络和加速传传输得到普及，企业将能够更广泛地利用 PCIe 5.0 NVMe SSD 提供的性能，从而获得可观的投资回报。因此，尽管目前市场对于 PCIe 5.0 SSD 来说可能还为时过早，但 PCIe 5.0 网络接口控制器和加速器必将进一步提升 PCIe 4.0 SSD 能够带来的价值和潜能。
疫情让人们坚信建设混合云和主机托管是企业 IT 战略最关键的部分。如今，人们不再将自己的 IT 定义为非此即彼的本地或云端。大多数企业已经认识到，要获得所需的性能、灵活性和掌控权，混合战略是必行之路。不久前，人们还普遍认为，只有公有云才能最终满足所有应用和基础设施的需求，而企业私有的 IT 部门和数据中心将变得没那么重要。现在，虽然公有云继续增长，并为客户带来了巨大的灵活性和强大的功能，但企业仍在大力投资数据中心和自身的 IT 部门。很明显，公有云和私有云将在未来共存。
企业在云基础设施方面的选择也在不断演变。服务提供商正在寻求智能边缘领域的商机，以提供需要更低延迟甚至数据自主性的服务。但是挑战在于，面对疫情，维持员工正常工作和开发基础设施来运营数据中心（尤其是在边缘）是非常困难的。鉴于此，我们预计托管服务数据中心将继续在企业的混合云战略中发挥越来越大的作用。企业也将逐渐认识到他们能实现的平衡，即，既实现对基础设施的实质控制（类似于企业内部私有的数据中心），又不需要拥有维护硬件和建立数据中心所需的员工和专业技术。
本文中的预测仅供参考和消遣之用。尽管这些预测是由美光专家做出，但并不构成对公司或我们客户市场的市场指引。
