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华为宣布成立战略研究院,每年投入3亿美元开展基础科学研究

4月16日,在华为举办的“构建万物互联的智能世界”为主题的第十六届全球分析师大会上,华为董事、战略研究院院长徐文伟宣布华为迈向基于愿景驱动的理论突破和基础技术发明的创新2.0时代,并宣布成立战略研究院。以下为徐文伟演讲实录:

大家好,感谢各位参加第16届分析师大会。每年4月,各位如期而至,相聚在深圳,与我们共同见证华为这一年的变化,真诚的交流和分享观点。

经过30多年的拼搏努力和技术创新,我们把华为这艘大船划到了“与世界同步的起跑线”上,今天,我们又站在了一个新的起点上,这意味着华为的创新战略的升级,同时,也意味着我们要为推动世界进步做出更多贡献。

过去三十年,华为产品领先的根因,在于基于客户需求的工程和技术创新,而面向未来,华为将基于愿景和客户需求的双轮驱动的创新,加大基础技术研究和理论研究的投入。探索未来,照亮世界,照亮华为,实现技术领先的创新战略。

时代呼唤理论突破

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众所周知,信息产业超过50年的高速发展,理论界和产业界都开始遇到了发展瓶颈。

1、首先是理论瓶颈:现在的创新主要是把几十年前的理论成果,通过技术和工程来实现。比如说,香农定律是70年前,1948年发表的,5G时代,几乎达到了香农定律的极限,CDMA是演员海蒂拉玛1941年发明的。ICT产业发展已经遇到了瓶颈,需要新的理论突破和基础技术的发明。

2、其次是工程瓶颈:摩尔定律驱动了ICT的发展,以前(CPU)性能每年提升1.5倍,现在只能达到1.1倍了,摩尔定律下一步怎么发展?这些都是我们在ICT发展中遇到的瓶颈。

3、就华为自身来说,任总在2017年就提出,华为当前的创新,还处于工程数学、物理算法的工程层面,面向未来,华为感到迷茫,处于迷航中。下一步,华为将如何突破这些瓶颈?

华为创新理念升级:从1到N迈向从0到1

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针对业界的瓶颈和挑战,华为的创新战略是:从基于客户需求的技术和工程创新的1.0时代,迈向基于愿景驱动的理论突破和基础技术发明的创新2.0时代。

创新1.0的核心理念是:基于客户需求和挑战,是技术创新,工程创新,是产品与解决方案的创新,是从1到N的创新。核心是帮助客户和合作伙伴增强竞争力,帮助客户增加收益或者降低成本,帮助客户实现商业成功。过去华为无论在无线、光网络、还是智能手机领域,我们都有大量的工程和技术创新,为客户带来的极大的商业价值以及产生了巨大的社会价值。

创新2.0的核心理念是:基于对未来智能社会的假设和愿景,打破制约ICT发展的理论和基础技术瓶颈,是实现理论突破和基础技术发明的创新,是实现从0到1的创新。

华为的成功,没有秘密,就是持续30年、上千亿美元研发投入的结果,就是创新1.0给客户带来价值的自然回报。下面我分享几个案例。

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从AII IP、All Cloud到All Intelligence:牵引产业发展方向

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首先,华为洞察和把握了行业大方向,制定了正确的网络发展战略;大方向的正确,不仅确保了产品研发没有走弯路,并且实现了产品走在行业的前列,牵引行业的发展方向。比如,

  • 2005年,我们推动网络架构走向ALL IP,制定了Single战略,把TDM、ATM、FR等多种交换技术共存的多张网络,变成基于IP交换的单一网络,制定了“接口IP化、内核IP化、架构IP化、业务IP化”的四步走战略;今天统一的一张基于IP网络,让运营商端到端的建设成本和运营效率提升3-4倍。
  • 2011年,我们判断云技术将对网络产生重大的影响,推动了“ALL Cloud全面云化”,制定了SoftCOM(Software defined + TeleCOM)网络发展战略,即用云计算的理念和技术来改造电信网络,通过“资源池化、软件分布化、运行自动化”来实现“软件定义的网络”,构建开放和敏捷的网络。让业务部署、业务发放等效率提升一倍以上。
  • 2016年,我们认为AI作为一个通用技术,将无处不在,提出ALL intelligence的概念,因此,在SoftCOM的基础上,把AI引入到电信网络中,提出“自动驾驶网络”的发展目标,彻底改变电信网络的运行和维护方式,逐步实现“无人值守“的网络。最终结构性地解决运营商的网络Opex高,业务发放慢的问题,目标是实现80-90%的网络运维工作的自动化。清晰,准确的网络架构发展战略,引领公司持续走在正确的方向上,持续走在行业的前列。

从分布式基站到无代演进,引领无线发展新方向

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在产品和解决方案的创新上,华为的创新不仅是全方位的各个产品领域,而且持续引领行业的创新,比如

无线领域, 早在2005年,华为就开发了业界第一款分布式基站,2007年,率先推出了 SingleRAN基站,实现2、3G基站合一,这些系列化的创新,其价值不仅仅是降低30%TCO,更是大大降低了网络建设的门槛,让网络建设的全流程更加简单。

华为无线的领先,是长期持续的技术和工程创新的必然结果。

从OTN到全光网:定义光网络新标准

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华为的创新,不仅仅是在无线领域,我们光领域,从OTN到全光网,华为都是产业标准的引领者。比如华为的OXC(光交换)系统,用光背板替代了传统的3000根光纤,用光电集成,1块单板替代原来的一个机柜,这给客户带来了巨大价值,不仅功耗降低50%,占地面积下降90%,部署和运维的效率,百倍的提升。

从多摄像头到智慧内芯,树立手机新标杆

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当然,创新不能不谈一下华为手机。

华为是第一个发布双摄像头手机的厂家,最近发布的P30手机,不仅实现了4摄像头的组合,树立了照相水准新标杆,但,这些特性背后是:微米级的折叠光路设计,10X混合变焦性能;0.00024度的分离式双OIS防抖,超过300人的研发队伍,36个月精心打磨.

华为也是第一个把AI引入手机的厂家,让手机变成一个“使用者”为中心,打造出懂你的手机,把手机从”智能”推向“智慧”手机;

最火爆的是华为折叠手机MateX,一个转轴,是数学、材料、机械、设计等多学科的创新,历时3年攻关,历经几十次迭代,最终实现可20万次稳定工作;从而保证整部手机的平整状态。

看得见的产品,看不见的是背后的技术

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我们看到的是产品,而,冰上之下的技术才是真正的竞争力。数学、芯片设计、材料、散热等,这些是背后的基础能力。

华为有60多个基础技术实验室,700多数学博士,200多物理和化学博士;数学的算法的突破决定了SingleRAN的诞生。

早在1991年,华为就设计了第一片ASIC芯片并成立了芯片设计室。

近30年的积淀,材料的抗腐蚀研究,让华为产品适应各种环境,石墨烯的研究,让电池散热效率大幅提升;无风扇的散热设计,让基站的体积降低30% ……

没有理论突破和基础技术发明带来的革命性的变革,就没有产业的发展和华为未来成功

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创新2.0:基于愿景驱动的理论突破和基础技术发明

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以上的案例,都是基于客户需求的工程和技术创新,也即创新1.0,今天产业遇到瓶颈的根源,在于理论创新的滞后,没有理论的创新,很难突破技术的瓶颈。适应时代要求,华为将从创新1,0向创新2.0迈进。

以开放式创新、包容式发展为思想理念

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那么,什么是华为创新2.0?

创新2.0的核心是基于愿景的理论突破和基础技术的发明,而理论突破和基础技术发明源头之一是学术界,工业界提出的挑战和向大学进行研究的投资是助推器。理论突破和技术发明的不确定性非常高,这种不确定性的性质就决定了不能是封闭的创新,需要一起分享成果,共享能力。华为创新2.0的思想理念是“开放式创新、包容式发展”,大学和研究机构,学术界,工业界联合起来,共同推动。

以大学合作、技术投资为战略举措

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如何让创新2.0真正的落地呢?

我们将采取“支持大学研究、自建实验室、多路径技术投资“等多种方式实现创新2.0,把工业界的问题、学术界的思想、风险资本的信念,整合起来,共同创新。

成立战略研究院:

华为成立战略研究院,统筹创新2.0的落地

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照亮行业,照亮世界

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战略研究院主要负责5年以上的前沿技术的研究,通过每年3亿美金投入大学,支持学术界开展基础科学、基础技术等的创新研究。

战略研究院最重要的是看未来,担负起华为在未来5-10年技术领域的清晰路标。面向未来,确保华为不迷失方向,不错失机会。同时,开创颠覆主航道的技术和商业模式,确保华为主航道可持续竞争力。

我们将在如下几个个方面将进行重点投入:

  • 基础科学研究:华为将设立专项基金支持基础科学研究和人才培养,推动基础理论的突破。
  • 基础技术研究:华为有着丰富的行业应用场景、工业界面临的工程技术问题和世界级难题(如香浓定律极限,内存墙,摩尔定律失效等),大学和华为发挥各自优势,推动基础技术的突破,并加速高校研究成果跨越创新死亡谷;
  • 技术创新:针对当前工程和技术的难点,共同进行研究。
  • 企业和大学的合作,是双向的,也是共赢的。共同推动理论突破和基础技术发明,工业界通过产品的形式,为客户创造价值,向最终消费者提供服务。

围绕“信息全流程”发掘未来的技术

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战略研究院,围绕信息的全流程,研究和发掘未来的技术,从信息的产生、存储、计算、传送、呈现,一直到信息的消费。比如显示领域的光场显示,计算领域的类脑计算、DNA存储、光计算、传送领域的可见光等,基础材料和基础工艺领域的超材料、原子制造等。

下面,我具体举几个华为着眼于基础基础研究和发明的几个领域,让大家来感受一下未来的科技。

投资光计算,探索异构计算发展之路

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第一个是光计算:我们知道现在数据的种类越来越多,并且受摩尔定理限制,一种计算架构实现所有数据的处理成本非常高,因此,异构计算是突破摩尔定理的路径之一。

华为投入光计算的研究,利用光的模拟特性,实现数据处理中的复杂逻辑运算。比如,在人工智能领域,计算量的80%是矩阵变换、最优求解等,这些运算用CPU做,效率非常低,如果用光计算,性能会提升百倍,因为光本身的衍射、散射、干涉等天然特性,就是具备这样数学特性,光计算省去大规模的数模转换的过程,在这些特定的领域有着天然优势。试想一下,随着计算量向AI等转移,80%的计算量可能更加合适用新的计算架构,效率百倍地提升,那么,摩尔定律的困境,就会很大程度上被克服。

投资DNA存储,突破数据存储容量极限

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第二个是DNA存储,我们都是知道在信息时代,数据量是指数增长的,而且是累积的,其增长的速度远高于摩尔定律,那么,存储的容量要求越来越大,势必导致成本不断增加,而这种增长不可持续,存储已经成为IT产业中成本最高的部分。

因此,要么把一些数据不断地丢弃,要么寻找容量更大的存储技术。

众所周知,基因的信息是巨大的,人的一个基因信息有几十个G,存储基因信息的DNA是非常高效的,那么,能不能用DNA来存储信息呢? 一个立方毫米DNA就可以存储700TB的数据,相当于70个今天主流的10T硬盘,按照这样测算,一公斤的DNA可以存储今天所有的数据,容量达到惊人的程度。写数据的过程是基因编辑,读数据的过程是基因测序。但是,今天基因存储离商用还非常遥远,因为数据读写的速度还非常低,比如,写5MB的数据需要4天时间,这就需要我们发掘新方法和新技术来突破这些瓶颈。

投资原子制造,突破摩尔定律极限

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第三个是原子制造。今天,精密制造达到了纳米级,如10纳米。但是,这是用“宏观制造”的方法,达到了“微观尺寸”的水平,今天,更精密的制造,用宏观的手段,越来越困难,即摩尔定律的天花板。

如果我们换一种思路,能否在原子尺寸的层面上直接进行制造呢?从单个原子开始,直接将其装配成纳米结构,然后,再将这些纳米结构组装成更大的微器件。实现“原子到产品”的制造模式。原子的尺寸是十分之一纳米,也就是说原子制造技术可以把摩尔定律提升100倍。

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智能世界,道阻且长。今天的我们,需要理论的突破,需要新的基础技术的发明。我们将继续去探索未知的新世界,勇敢地航向前人所未至的领域。

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