我与CSDN的2020

2020年突发的疫情使科技的地位不断增强，国家逐步转向以科技创新驱动的高质量发展，中国比以往任何时候都更需要科技创新提供持久的增长动力。而像CSDN这样的技术社区更需要在这样的大背景下，发挥自身作用，与开发者一道共同共同为社会创造价值，驱动世界创新发展。回顾这一年笔者在CSDN这一年以来文字输出也颇多，在公众号上和博客上发表的文章将达到50篇，

我用词云整理如下，

1962年《未来的轮廓》的作者阿瑟•克拉克曾经说“任何足够先进的技术，都与魔术无异”。下面笔者就来带大家回顾一下我与CSDN共同渡过的魔幻2020。

  2020历程回顾

量子称霸还需纠错优先

在我2020年发布的所有文章当中还是以有关九章量子计算机的这篇，是最为满意（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/110678176）

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，构建了76个光子100个模式的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。相关成果登上了《Science》杂志。

 

 

 

不过我们也必须清醒的认识到量子单元并不是简单的0、1态而是一个相干叠加态，因此容错量子计算和演示实用量子优势一直是业内期待攻坚突破的里程碑，是量子计算实用化的转折点，想达到其中任何一个都将是十分艰巨的任务，在目前通用型计算机体系中，与或非三个基本逻辑门要实现的任务就是完成加法计算，所有计算任务都是以加法为基础的，减法其实是加负数，简洁是连续的加法，比较大小是判断减法结果的正负符号，目前计算机主要性能指标主频，也可以理解成计算机一秒钟内可以做的加法运算次数。本质上讲目前传统计算机的算法就是把一个计算任务转换、分解成为加减、比较、跳转等基本操作的方法。

与传统计算机相比，量子计算在加法运算方面并无任何过人之处，将Hadamard Gate、CNOT Gate这些量子计算机特有的逻辑门加入到算法当中，才能发挥量子计算的霸权优势，而这些逻辑中门只有某些专门的任务才用得到。针对特定任务设计量子算法，其难度是非常高的，因此量子计算机可以被看成一个偏科生，在执行特定任务时占有极大优势，而通用任务则不那么强。

但量子单元间的关系是相干态、叠加态，根本没有传统计算机中的奇偶验证关系，而且量子过程同其它所有的过程一样存在噪音。从量子比特中的热量或是量子过程产生的随机波动，都可能使量子比特的状态翻转或随机化，导致计算失败。因此如何进行量子纠错，确保每一步结果的正确性，才是实现量子霸权的关键。

在量子纠错方面我国的确取得了一定成就，由清华大学孙麓岩研究组、段路明研究组与中国科学技术大学邹长铃研究组合作，在超导量子系统中实现了微波光子二项式量子纠错码，首次同时实现逻辑量子比特的量子纠错和通用量子门操控。该论文《Quantum error correction and universal gate set operation on a binomial bosonic logical qubit》发表在《Nature Physics》杂志上。不过目前各国量子纠错的水平还普遍不高，所以想实现霸权还需要量子纠错的加持。

半导体领域亟待突破

今年以来我也发布了《中芯受限，Mate40终成绝唱，北斗系统能否指明自研方向》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/108938846）、《银河麒麟加完全自主的龙芯指令集，组合渡劫能否成功》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/108296007）等等文章关注半导体制造领域的进展。

不过笔者这里也需要指出我们在低头走路的时候也要抬头看天，除了量子计算机以外，目前以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）、氧化锌(ZnO)、金刚石为四大代表的第三代半导体材料开始初露头角。第三代半导体相比于前两代半导体具有更宽的禁带宽度，因此也称作宽禁带半导体。这样的特性允许材料在更高的温度、更强的电压、更快的开关频率下运行，因此第三代半导体具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优异特性，可以用作功率器件和射频器件，广泛应用于5G基站、新能源汽车、特高压、消费电子、航空航天等领域。比如特斯拉Model 3应用SiC组件提升电能转换效率，提升续航；GaN快速充电器，单快充头可以支撑手机、电脑等多设备快速充电。

与此同时碳基的柔性材料，也开始展露头脚本，虽然柔性折叠屏已经非新鲜事，但是电子世界仍以“硬材质”为主，而柔性材料使电子器件在经受弯曲、折叠、扭曲、压缩、拉伸、甚至变成任意形状后，仍可保持原有性能。可以预见柔性电子带来一场全新的技术革命，尤其值得注意的是石墨烯材料，已经证明具备优异的电学性能。这些都意味着碳基集成电路已经初步具备工业化基础，也时柔性电子 材料的“碳时代”即将到来。

鸿蒙生态建立在望

在IT行业几乎每十年就会产生一个新的生态，比如20十年前的Wintel联盟所带来的桌面生态，再比如十年前的移动互联网生态，而在疫情的催生之下，在2020年忽然而至的疫情面对，各行各业都开始有了万物互联的强烈需求，可以说未来十年必然是物联网的统治时期。

由于西方的技术限制，再加上我们对计算技术底座的关键节点自控程度不高，这样的局面对于我国信息产业可持续发展前景埋下了一定隐患，而此时华为鸿蒙操作系统，所带来的全面自主掌控技术栈，对于我国建立自主掌控的云计算生态具有战略性意义。作为华为2020年十大开发者之星，笔者在参加了华为全连接大会之后，写下了《海思加鸿蒙的零距离思考，自主生态之路在何方》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/111135498）、《微软转向，鸿蒙拥抱,炒房团都来了，Linux何引各方英雄竞折腰》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/108936633）等等文章关注的是鸿蒙生态的问题。不过我们也要关注到谷歌的fuschia正式开源，fuschia与鸿蒙的定位几乎完全相同，其目标是替换自家的安卓系统，可见fuschia与鸿蒙之间是必有一战了，不过谷歌野心勃勃的策略是连同安卓的内核Linux也一并替换掉，这可能也会给我们以机会。笔者相信鸿蒙的生态势必可以建立起来，只是最终鸿蒙与fuschia到底鹿死谁手，还待来年才能见分晓。

AI+抗疫或是最佳解决方案

针对年初健康码、行程码以及快速检测诊断抗疫黑科技，笔者也曾撰文《面对疫情，AI能做什么》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/104075388）曾经介绍，这里不加赘述了。而目前对抗疫情的最佳方案可能还在于AI。

顶级科学刊物《Natrue》曾经指出一款新药的平均研发成本大约是26亿美元，耗时约10年，成功率不到10%。药物从研发到最后上市，至少经过药物发现筛选、临床前论证、临床研究以及审批上市 4 个阶段，因此药品立项到上市至少需要3至6 年，而疫苗的研发其耗时耗力只比药品更长。在疫苗研发上，AI的引入也许会改变目前的情况，AI可以自动输入一系列已知的可激活人体免疫系统的有效化合物模型，自动产生的数亿种不同化合物并逐一筛选，最终快速找到最优解。因此AI抗疫的终极彼端也许就是AI疫苗。

云原生才是大BOSS

在参加过今年的云栖大会以后笔者写了《张勇云栖连讲三年，你看懂阿里云原生的技术野心了吗》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/108894650）之前人们普遍认为代码将吞噬一切，而后来又说开源才是技术主载，不过最近人们意识到云原生才是大BOSS。

 

云计算在未来会成为整个社会和商业的基础设施，届时使用云服务就像现在我们使用水电煤一样简单，用户不需要了解水从哪里来、怎么过滤、怎么铺设管道等一系列问题，只需要打开水龙头就可以。而对于普通用来而言的云原生正好可以帮助云计算朝着普惠的方向发展，它提倡的是人们不需要关心应用逻辑以外的服务相关的事情，包括管理、配置、运维等，用多少就付多少。从这个角度来看， 云原生是真正让云计算变成社会商业基础设施的一个实现路径，人们在使用云计算的时候自然就应该按照云原生的方式来进行。

以Severless为代表的云原生技术将充分沿用云计算的设计理念，全面利用分布式、可拓展、灵活性的云计算架构，达到毫秒级别的极致弹性能力，出正是这个原因笔者才在《国产数据库40年大盘点，愿这盛世如您所愿！》（https://beyondma.blog.csdn.net/article/details/111407188）指出云数据库才是数据库的最终形态。基于云原生平台系统高度自动化的资源分发调度机制，实现应用故障自动纠错与系统重构，进而大幅降低业务的试错成本，提升业务应用的部署和迭代速度。这使得未来人人都可以成为开发者，因为IT人只需关注业务逻辑本身并最大程度回归到应用程序的开发环节，专注于用户服务和商业价值的创造过程，从而帮助企业实现快速创新。

最后愿中国的科技行业越来越好，也愿CSDN在2021能在新总部长沙建立中国技术社区的新基地，同时CSDN与我们这样的开发者能在2021共同迎来爆发式发展。