作者：美光企業策略與通訊組織策略長暨資深副總裁 David Moore
新年一開始，美光通常會對隔年（及之後幾年）的情況進行評估。雖然沒有人能真正掌握未來，但我們一直在關注技術的使用如何轉變行業，以及記憶體和儲存裝置的角色之發展如何在此一轉變中變得更加重要。瞭解世界生成、消費、互動和管理不斷成長的資料之新方式，有助於我們保持領先，不僅推動業務成果，而且也推動地球及人民的進展。
隨著對資料的存取變得更加普遍（啟用新興的使用模式和極其豐富的互動體驗），我們將看到對我們日常使用的技術以及提供這些技術所需的雲端到邊緣基礎設施的更大需求。
這些需求轉而將需要前所未有的技術創新，以滿足我們在家中和行進間用來與資料互動的越來越多裝置。這些技術將需要：
- 傳遞卓越效能和絕佳的資料容量
- 在系統層面實現新的突破性節能水準
- 駕馭 AI （AI）提供的機會來轉化使用者體驗和業務成果
- 根據關鍵的可重複使用和永續發展目標推動產業進展
2021 年，我們宣佈在製造業、研發、永續發展和更多計畫方面進行重大投資，以幫助滿足創新記憶體和儲存裝置技術需求的持續成長。2022 年，面對各行業對高頻寬、節能解決方案的指數級需求，我們必須繼續推動從裝置到智慧邊緣再到雲端的創新。
擔任策略長一職，在制定和完善美光策略的過程中，我得和許多團隊合作。在過程中，我有幸能與來自整個美光的優秀企業思想領導者以及有遠見的技術專家交流。我們請他們分享對我們預計將出現的關鍵市場動態的看法，並預測 2022 年及以後的技術趨勢。
未來的資料中心
美光資深副總裁暨電腦運算與網絡業務部門總經理 Raj Hazra
資料中心（在內部或雲端）支持我們的數位生活。它作為基礎設施，承載著我們知道和喜愛的所有服務；從線上購物和庫存追蹤到即時地圖導航和內容直播，無所不包。隨著世界對資料以及新的和改進的服務需求不斷成長，資料中心也逐漸被推向極限，無法有效率地儲存和處理所有可用資料。2022 年將是資料中心架構巨大轉型的開始，其中大部分由記憶體和儲存裝置驅動。這是一個可組合架構的時代，服務提供者和企業越來越關注永續發展，而資料安全性則是一直存在的問題。
一個新記憶體和儲存裝置層級在 2022 年為資料中心帶來解方。在資料中心基礎設施面臨壓力的情況下，各種記憶體類型的創新將是釋放資料密集型工作量的關鍵。最令人興奮的轉型就是 DDR5 的量產。這是效能的一代躍進，而首次資料中心需求真正推動記憶體標準。我們也將看到第一個 Compute Express Link（CXL）記憶體解決方案的出現，這是實現資料中心可組合性和記憶體匯集的第一步。今年也是我們歡迎 HBM3 的一年，它與通用中央處理器（CPU）結合使用，極大地提升了封裝記憶體。對於資料中心來說，這些創新將導致出現一種前從未有的新記憶體層級，以及一個包含運算、記憶體和儲存裝置的更可組合的基礎設施。對於企業和服務提供者來說，這可能意味著在許多類型的工作量和應用程式中都有更好的效能和更低的總體擁有成本。
往較不嚴格、更可組合的基礎設施發展也將實現更好的能源效率。透過減少過度配置資源，資料中心操作員可降低他們的環境足跡。根據美國能源部門，最大的資料中心需要超過 100 兆瓦的電力──足以為大約 8 萬戶家庭供電。在地球上有 850 萬資料中心情況下，這些設施對能源和水消耗、碳排放和廢物有巨大的影響。期望公司在永續發展上更具策略性。他們將密切關注如何以節能方式來管理基礎設施，並在構成基礎設施的綠色技術（如低功耗記憶體和儲存裝置）上佔據更穩健的地位。從策略業務角度來看資料中心永續發展的公司，再也不能把記憶體和儲存裝置僅當作組件來對待。反之，他們將把視其為業務和永續發展目標的關鍵推動因素，以及真正的可組合基礎設施。
安全性將不只是資料加密。資料加密受到普遍認可且越來越受到採用，但是安全性也是關於資料和服務的可靠性和可用性。它不僅僅是加密或保護位元和選定的裝置；關鍵在於確保關鍵資料和服務安全且始終可用。現在，一個真正的資料中心安全計畫必須考慮資料本身的安全，不僅要防止漏洞、勒索軟體等，還要考慮網絡釣魚攻擊和社交工程，以及災難復原。此外，我們還將看到自動化和自我修復的興起，以減輕資料中心漏洞的影響。期望服務提供者和企業繼續從更廣泛的角度看待安全問題，讓客戶和員工可以容易結合他們的實體和虛擬生活，同時保持資料中心以最佳和安全的方式運作。
Talented Female Artist Wearing Augmented Reality Headset Working on Abstract Painting, Uses Paint Brush To Create New Concept Art Using Virtual Reality Interface. High tech Creative Modern Studio
擴增實境，虛擬實境，現在則是「超現實」
公司副總裁暨美光商業與元件事業群總經理 Dinesh Bahal
元宇宙（Metaverse）與否，擴增實境（AR）和虛擬實境（VR）將驅動客戶端裝置的聚合。市場上目前對人們參與元宇宙之類虛擬世界的深度與完整程度有相當多的討論。這就是為什麼其中一位業界領導分析師建議使用的「超現實」（surreality）一詞是如此適合我們正在進入的時代。越來越普遍和身歷其境式的數位體驗無疑將成為許多人日常生活的一部分，而讓這個趨勢成為可能的裝置將會繼續演進，以滿足使用者體驗的期望。甚至尋求您的裝置間更垂直式的整合，比如在智慧型手機中內建更多虛擬實境，在智慧眼鏡中內建更多擴增實境。我們日常生活中使用的許多裝置，將會增加如觸覺科技整合功能，更加吸引我們的感官，並創造多感官的物理經驗。在這些系統中，晶片封裝和其他傳統上在記憶體或儲存裝置晶粒之外的產品可望有更多創新，幫助實現更靈活的規格尺寸。
過去 40 年來，人們注意的是二度空間事物，無論是電腦或手機畫面。虛擬實境技術的發展向來緩慢，但現在人人都在談論多度空間的身歷其境體驗。在此之前，解析度、回應速度和延遲一直是阻礙混合實境成為主流的瓶頸，但這些功能終於達到讓虛擬實境和身歷其境體驗成為可行的程度。而從記憶體和儲存裝置的角度來看，這將對運算造成的影響，是令人興奮的。
混合實境將越來越受歡迎，我們將看到真實世界和虛擬世界的融合，以產生新的環境和視覺化效果。這些新體驗將隨著更多不受約束的虛擬實境系統而加速，讓用戶能無障礙地四處移動，並在虛擬實境世界中提供更身歷其境式的體驗。大規模 5G 的實現以及智慧邊緣的出現，將開啟前所未見的機會。您也將有越來越多的內容被送入不受限制的裝置中，因此您將需要更高效能、更多圖像渲染，並在輕巧空間中使用更低功耗的記憶體和儲存裝置。您會在記憶體中看到獨特的規格尺寸，就像您在行動空間中看到的一樣：它們將持續需要更多的儲存能力、更多頻寬和更多記憶體。
永續發展和修復權將實現。每年生產 2,000 到 5,000 萬公噸的電子垃圾，僅只一小部分獲得適當回收處理。但是現在一些領先的智慧型手機公司正讓消費者能夠在不違反保固條款的情況下自行修復手機。這將在所有技術製造商中引發一場運動，永續發展、重複使用和升級能力將成為其中更重要的部分：不買新的個人電腦或裝置，而是升級您現有的產品。這將加速已經萌芽的循環經濟概念的發展。循環經濟的目標不把產品視為生命的終點，而是透過對現有材料的再利用、翻新、修復和回收，來消除浪費。在 2022 年及以後，我們將看到其他裝置製造商效法並致力於一個更永續發展的未來。
智慧邊緣供應鏈與汽車架構的轉型
企業副總裁暨美光嵌入式業務部門總經理 Kris Baxter
隨著來自數十億台裝置的資料和解析的發展，出現智慧邊緣的興起。業界正認識到在建立資料提供更好解析的地方處理資料的重要性：並非所有使用案例都能承受回到雲端資料中心進行處理所產生的延遲或成本。智慧邊緣逐漸被視為一種可行的策略投資。企業看到即時分析對預防性維修和工廠最佳化的好處，以及建立更有效率的城市和有效利用數位化的好處。
智慧邊緣的轉型隨著 AI 和 5G 的進展而加速發展，因此，連結和運算的好處正擴及如工業應用程式和先進汽車體驗等環境。當邊緣部署成熟時，它們就對挑戰性的環境提出高效能記憶體和儲存裝置的新要求，如延長使用壽命、擴展操作溫度以及空間和能源最佳化等。
工業 4.0 將會加速。在 2022 年，在持續面臨供應限制情況下，許多組織將會證實讓基礎設施和應用程式更有智慧將有助於充分發揮他們的供應鏈網絡產量。數位分身將幫助他們最佳化製造，並把供應鏈短缺問題的影響降到最低，而電腦視覺和聲學感測器等功能將迅速偵測出生產製造區的製造缺陷或問題。對製造業最佳化的需求將加速工業 4.0：這是一個已經研究了一段時間但許多企業才剛開始充分了解的機會。連線能力、Wi-Fi 6 和 5G 以及先進的 AI 晶片和軟體的持續發展，將推動智慧閘道、5G 私人網絡、邊緣資料中心和具有增强管理和協調能力的先進智慧裝置的成長。
我們將看到更快的汽車技術遷移。對進階駕駛協助功能的日益採用，消費者對最新使用者體驗的期望，再加上吃緊的全球供應鏈，正共同推動汽車行業進入一種新思維模式。在未來的一年裡，我們將看到從供應匱乏的傳統技術加速遷移到擁有新創新產品和解決方案的下一代平台。十年前，從主流非汽車應用程式到汽車級產品的科技之採用和驗證週期約為五年；現在降為一年半了。這只會幫助加速汽車業的下一代科技。
我們也將看到汽車業逐漸採用集中式的車輛架構。美國對電動汽車（EV）的採用一直落後於中國與歐洲，但是明年我們將看到電動汽車的推廣和美國的加速採用。這為車輛設計師創造了令人振奮的機會，可以加速引入新架構，如集中式或分區式架構；與高度分佈式架構相比，集中式記憶體、儲存裝置和運算將促進更高的效率。這些架構將改變對記憶體和儲存裝置的要求，使其具有更高的容量和更高的頻寬能力，以支持逐漸增加對車內資料建立、儲存裝置和處理的需求。
在未來幾年，汽車和工業將會是兩大最快速成長的產業，完美地說明了連線能力和智慧如何實現新使用案例，在這些使用案例中，建立資料之處就是處理資料之處，以獲得更好的使用者體驗。
您的手機將會更瞭解您
美光資深副總裁暨手機業務部門總經理 Raj Talluri
行動電話已成為強大的個人化裝置，透過各種 App 和功能，提供量身定制服務以及資訊。了解使用者、情況或不同環境變項的能力（稱為脈絡意識），隨著更多可用的感應器和運算選項，將繼續變得更加強大。
今天，人們甚至不會思考他們的手機已經內置有多重感應器、相機和其他察覺脈絡硬體。儘管最常見的感應器為 GPS，您的智慧型手機上還有幾種其他感應器，如陀螺儀、計步器、磁力儀和高度表等。這種硬體對於建立使用者的獨特經驗至為關鍵。在 2022 年，我們將看到裝置和 App 生態系統進一步利用這些功能建立獨特的使用者體驗。
5G 和 AI 將賦予脈絡意識生命。今年，我們渴望看到脈絡意識和以人為中心的 AI 的加速發展，因為互相關聯的物件將會注入 AI，並且其許多感應器將能更加偵測環境和您的模式。想像一下晨間通勤的情況下，鬧鐘響了，而咖啡機完全知道您需要多長時間起床以煮一杯咖啡。然後，您的手機會根據行事曆記錄告訴您什麼時候該出門上班，並通知您的汽車打開電源，把車開到車道上，並透過與其他車輛、都市監視器和交通號誌的溝通，以最有效的路線帶您到達辦公室。在車內時，手錶監控您的情緒和心情，播放量身定制的音樂，直到您抵達為止。這就是未來，5G 和 AI 對其成功至關重要。
您的智慧型手機將變得更加直觀。目前智慧型手機內建的影像技術讓擷取優質影像順暢而自動。當您把相機對準且放大某個對象時，手機自動從一個鏡頭轉到另個鏡頭。在需要更長快門速度的微光環境中，手機的感應器彌補您顫抖的手，協助捕捉清晰影像。此外，許多手機都使用 3D 感應或雷射雷達進行深度管理，因此它們可以用選擇性對焦方式來模糊部分影像。雖然現今大部分的旗艦手機都可使用這些技術中，在 2022 年及以後，這些功能將進一步發展，並提供給所有用戶各種級別的手機使用。遲早，大部分手機的背面將會都是相機！
記憶體和儲存裝置成長將超過其他組件。所有這種行動技術都將大為增加行動電話所需的記憶體和儲存裝置。正如我們預期，隨著 4G 向 5G 的轉型，手機的記憶體和儲存裝置空間基本上將會加倍。2021 年智慧型手機的平均記憶體容量約為 5.2 GB。我們相信，到 2025 年時，每台裝置平均需要 9GB 的記憶體。
AI：持續追求大腦層級的效率
美光先進運算解決方案和新興記憶體解決方案副總裁 Steve Pawlowski
AI 的主要方法將逐漸轉為（回到） AI 強化功能的硬體，而這將不只是影響處理器。它可以與網際網路的誕生和過去所有對鐵路的狂熱相提並論：一開始，人們興高采烈，許多小公司都在圍繞著建立成功的解決方案。最終，市場會找出真正的價值所在，進而找到最佳的解決方案。同理，當 AI 開始進入主流意識時，我們看到了同一件事：每個人都有自己的新 AI 或神經處理晶片，而公司宣佈 AI 處理將成為我們一切作為的核心。當然，這些激進的方法大多數都沒有找到市場，而一般趨勢是將大量通用或圖像處理單元為中心的運算投入到 AI 的機會上。這種方法在一段時間內可行，但規模很小，成本效益也不高。
現在，隨著各行各業知識的增長，市場上出現了一種更加務實的理解，即羅馬不是一天建成的。AI 若想在下一步變得無所不在，就必須具有高效的可處理性，這意味著需要更加關注 AI 强化的硬體：這並非表示要回到離散 AI 或神經晶片方法。反之，在 2022 年及之後，AI 解決方案可望更加平衡和融合：正如我們看到 AI 科技被加入幾乎任何一種應用程式中或與之配套，從電腦輔助設計到客戶服務，再到零售和通訊。
在 5G 網絡方面，多數服務提供商期望透過使用流量資料和 AI 運算法來訓練網絡，使其能夠使用多個天線對波束進行更好的控制，進而提高效率。考慮到 5G 基帶和天線基礎設施以及頻譜的成本，提高 5G 採用的效率將是非常重要的！5G 的大部分工作都是在開放平台上通過開放標準進行的。這是一種進步，但並不完美；當這些新開放系統平衡 AI 和網絡處理角色時，會有很多偶爾出現瓶頸和資源爭奪的經驗。美光目前正致力於分析這一領域的挑戰，並開發機會來提高 AI 和數位基帶運算法的效率，以幫助業界加速開放 5G 的轉型。
業界已經在期待下一個「G」：6G。有了這一點，我們將看到對以記憶體為中心、基於 AI 的數位運算法的更多關注，這將推動這些新無線技術的記憶體和儲存裝置足跡的成長。我們現在是 6G 網絡產業合作範圍需求和能力的一部分，因此可以確保記憶體和儲存裝置技術能夠提供這些網絡、裝置和使用者體驗所需的吞吐量、容量和低延遲。但我們目前將克制對 6G 的預測，將重點放在 5G！
隨著 AI 解決方案的發展，我們將從人類大腦這一令人驚嘆的運算裝置中獲取線索。電路仍然比生物系統多消耗五到六個數量級的能量。人類大腦在大約 35 瓦功率下所做的工作量是很驚人的！
今天的大型複雜系統，如 ADAS，與大腦的功能相比，是完全微不足道的。大腦基本上是一個大型的記憶體裝置，它能完成出色的運算工作，一個重要原因就是它是固定功能區。大腦中處理視覺的區域與處理聽覺或其他認知任務的區域大不相同。大腦基本上是一個大型異質系統，其中有不同的固定功能應用程式，具有高效能的連接能力，將所有功能匯聚起來。
AI 也需要同樣的概念：專門用於特定任務的子系統，而不是更大規模的通用運算。這將讓能源使用充分發揮作用，這是 AI 繼續使用天文數字能量所迫切需要的。例如：OpenAI 發現訓練一個語言模型使用的能量幾乎等同於三個家庭一年使用的能量！顯然，如果 AI 將要無處不在，它必須更加有效率一點。
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雲端的下一個犧牲品：傳統硬碟
企業副總裁暨美光儲存業務部門總經理 Jeremy Werner
超高容量和低成本固態硬碟（SSD）將加速傳統硬碟的消失。SSD 的效能成長曲線已經超越了 CPU 的效能曲線。當然，這會讓人們問：您如何充分利用此一快閃效能？ 對於大多數人來說，第一步是在更多系統中分享該效能，以改進效能利用率。但是，隨著越來越多的系統共用硬碟，對硬碟的容量要求就會增加，導致對更大容量硬碟的需求。隨著高效能 NVMe-over-fabric 共享儲存裝置在雲端和可組合基礎設施中變得越來越普遍的情況下，我們將看到對高容量和低成本 SSD 的需求不斷增加：在許多情况下，與磁碟機相比，由於部署快閃記憶體可以節省總體擁有成本，因此會取代共享磁碟機。
如今，在電源、空間、輔助硬體整合、可靠性和相對壽命方面的這些節約已獲廣泛接受，但隨著高效能儲存硬體解構的新增，這一趨勢在 2022 年將會加速發展。另一方面，目前傳統硬碟難以達到效能的基準程度，且無法像 SSD 那樣隨容量而擴展效能，因此在未來十年內，SSD 基本上會將硬碟降為今天許多人使用磁帶時類似歸檔、低效能的使用情形。
PCIe Gen5 將對網絡連線與加速器產生最大、最直接的影響。業界通常會懷着極大的期望等待 PCIe Gen5 等世代變革技術的出現：或許還會加上一點宣傳。但是我們都知道架構轉型需要時間，而且通常不提供價值，也不會立即或線性部署。PCIe Gen5 便將會是這樣。我們預計，當今資料中心最緊迫的瓶頸通常與處理能力限制有關，特別是對於高度平行和專業化的工作負載，如機器學習和 AI 模型培訓，它們推動了對應用程式最佳化加速器卸載引擎的需求，以及透過網絡移動大量資料和檔案，推動採用更快的網絡設備，如 100、200、400 或更多千兆網絡。較高效能 PCIe 連網是解決這些普遍存在且現階段緊迫的運算和網絡瓶頸之關鍵。
我們認為，由於儲存裝置子系統中存在的大量平行特性以及最近才遷移到 PCIe Gen4，因此短期上企業對 PCIe Gen5 作為強化關鍵儲存裝置的緊迫需求較低。在邏輯上這還是與加速和輸入／輸出限制方面更緊迫的瓶頸有關。雖然 PCIe Gen5 儲存裝置確實可以讓儲存更快、更具可擴充性（始終是一件好事！），如果系統由於計算或 I/O 瓶頸而無法利用額外的儲存效能，那麼增加擴展儲存裝置效能的成本通常是沒有意義的。簡單而言，如果將 20 或 24 個高效能 Gen5 SSD 放入一台伺服器內，在解決方案層次上對效能的影響不大，因為在分類儲存裝置的情況下，所有資料都無法傳輸到網絡，或是在直接附帶儲存裝置的情況下，大多數中央處理器處理資料的速度也不夠快。但一旦使用 PCIe Gen5 型高效能網絡且加速普及化，企業就能夠更廣泛運用 PCIe Gen5 NVMe SSD 可以提供的效能，獲得穩定的投資回報。因此，對於 PCIe Gen5 SSD 來說，可能還為時過早，但 PCIe Gen5 網絡介面控制器和加速器將解開 PCIe Gen4 SSD中的價值和擱淺的效能。
疫情將繼續讓混合雲端和共同地點作為公司 IT 策略的最關鍵部分。人們不再認為他們的 IT 是在內部或雲端運算之間的二元選擇。大多數公司已經體認到，要獲得所需的效能、彈性和控制力，混合策略是發展方向。不久前，流行的想法是，公共雲端最終將消耗所有應用程式和基礎設施的需求，而私人 IT 部門和資料中心將變得較不重要。儘管公共雲端繼續成長，為客戶提供了巨大的彈性和功能，但公司仍繼續大力投資資料中心和內部 IT。顯然，公共雲端和私有雲端將朝向共存的發展方向。
公司對雲端基礎設施的選擇也在演進中。服務提供商正尋找在智慧邊緣生存的方式，以提供需要更低延遲甚至資料主權的服務。挑戰在於，面對疫情的情況下，維護員工和研發操作資料中心（尤其是邊緣）的基礎設施非常困難。因此，預計託管服務資料中心將繼續在公司的混合雲端策略中發揮越來越大的作用。企業將逐漸認識到它們所帶來的平衡：提供對基礎設施的資料控制（類似於內部、私有資料中心），但不需要員工或專門知識來維護硬體和建設資料中心。
本文中提出的預測僅供參考及娛樂之用。雖然這些預測是美光專家所做，但並不構成公司或客戶市場的市場指南。