Arm發布20項技術預言！2026年小芯片、3D IC成核心

本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）編譯自technews

20項技術，重塑下一個智能時代。

Arm今日（30日）發布20項技術重磅預測，認為計算將具備更高的模塊化特性與能源效率表現，實現云端、實體終端及邊緣人工智能（AI）環境的無縫互聯。

1、模塊化小芯片技術將重新定義芯片設計，隨著產業持續突破芯片技術的極限，從單片式芯片向模塊化小芯片架構的轉型將全面提速。通過將計算單元、存儲器與輸入輸出接口拆分為可重復使用的構建模塊，芯片設計人員可靈活搭配不同制程節點，在降低研發成本的同時加快產品規模化落地。當前業界對模塊化的關注度日益提升，芯片設計正從“追求更大芯片”轉向“打造更智能系統”，使芯片研發團隊能自由組合各類制程節點，針對多樣化的工作負載快速定制系統級芯片（SoC）。這一趨勢將進一步推動可定制小芯片的崛起，助力芯片團隊無需從零起步即可打造差異化產品，進而大幅縮短設計周期，降低創新門檻。

2、先進材料與3D集成技術。2026年的芯片創新將更多源于新型材料應用與先進封裝技術，例如3D堆疊和小芯片集成等，而非晶體管尺寸的進一步微縮。這一技術路徑有助于在高性能芯片中實現更高的集成密度與能源效率表現。這種“超越摩爾定律”的演進模式強調垂直創新，通過功能分層集成、優化散熱效率以及提升每瓦算力實現突破，而非單純的橫向尺寸縮小。該技術路徑不僅將成為高性能、高能效計算持續發展的關鍵支撐，更將為更強大的AI系統、更高密度的數據中心基礎設施，以及更智能的邊緣設備奠定基礎。

3、以安全為核心的芯片設計成為基本要求，目前攻擊者已開始探尋AI系統的可利用漏洞，并將硬件本身作為攻擊目標。面對日益嚴峻的安全威脅，芯片內置的硬件級可信機制變得至關重要。Arm的內存標記擴展（MTE）、硬件可信根以及機密計算安全區域等技術，將成為芯片的標準配置功能，而非可選組件。 此外，個人與企業正將越來越多的高價值數字資產存儲于AI系統中，包括專有數據集、業務邏輯、用戶憑證、個人歷史數據及財務信息等，這就需要在芯片層面部署多重安全防護措施，涵蓋加密強制隔離、內存完整性及運行時驗證等多層安全機制。

4、專用加速技術與系統級協同設計定義AI計算未來，推動融合型AI數據中心興起。特定領域加速技術的興起，正在重新定義芯片性能。當前業界正朝著系統級協同設計的定制化芯片方向演進，這類芯片將從系統層面與軟件堆棧協同設計，并針對特定AI框架、數據類型及工作負載完成深度優化。亞馬遜云科技（Graviton）、谷歌云（Axion）和微軟Azure（Cobalt）等頭部云服務商正引領這一變革，打造高度整合的平臺——即從底層開始將專用CPU、加速器、存儲器和互連架構協同設計，這是實現可擴展、高效率且開發者可便捷調用的AI技術的核心所在。 這一趨勢將推動AI數據中心加速落地，這類數據中心可最大化單位面積內的AI算力，進而降低AI運行所需的能耗總量及相關成本。

5、分布式AI計算將更多智能延伸至邊緣端。盡管云端仍將是大模型運行的核心陣地，但AI推理任務將持續從云端向終端設備遷移，從而實現更快速的響應與決策。2026年，邊緣AI將加速演進：借助算法優化、模型量化和專用芯片的加持，它將從基礎的數據處理分析能力，升級為邊緣設備與系統的實時推理、動態適配能力，同時可承載更復雜模型的運行。屆時，本地推理與設備端學習將成為標準配置，在降低延遲、節約成本、減少云端依賴的同時，也將邊緣設備與系統重塑為具備自主運行能力的計算節點。

6、云端、邊緣與實體AI加速融合 2026年，“云端與邊緣誰更勝一籌”的長期爭論將逐漸平息，AI系統將加速形成以協同智能為核心的一體化協作體系。企業不再將云端、邊緣與實體終端割裂看待，而是根據各技術層級的優勢設計AI任務與工作分配方案。例如，云端承擔大規模模型訓練與優化任務；邊緣端在數據來源附近完成低延遲感知與短周期決策；機器人、汽車及工業設備等實體系統，則在真實環境中完成決策的落地執行。這種新興的分布式AI模式，將為大規模部署高可靠性、高能效的實體AI系統提供支撐。

7、世界模型將重塑實體AI開發。世界模型將成為構建和驗證實體AI系統的關鍵基礎工具，應用范圍覆蓋機器人、自主設備到分子發現引擎等領域。視頻生成、擴散-Transformer混合模型以及高保真仿真技術的進步，將使開發者和工程師能夠構建豐富的虛擬環境，并精準映射真實世界的物理規律。 這些沙盒化的“AI模擬測試平臺”可支持團隊在系統部署前完成實體AI系統的訓練、壓力測試與反復迭代優化，進而降低研發風險并顯著縮短開發周期。對于制造業、物流、自動駕駛及藥物研發等領域而言，基于世界模型的仿真技術或將成為企業的核心競爭力，并成為推動下一波實體AI技術突破的重要催化劑。

8、AI代理與自主AI在實體及邊緣環境持續崛起。AI將從輔助工具進一步進化為自主代理，系統能夠在有限的人工干預下完成感知、推理與行動。多代理協同編排技術將在機器人、汽車及物流領域得到更廣泛的應用，消費電子設備也將原生集成AI代理功能。以汽車供應鏈為例，相關系統將從單純的工具升級為AI代理——物流優化系統可實時監控物流流向，主動完成補貨、路徑調整或向管理人員發出預警，而非被動等待指令。同時，工廠自動化領域或將向“監督式AI”演進，這類系統可自主監控生產流程、檢測異常工況、預測產能瓶頸，并自動啟動排障措施。

9、情境感知AI將驅動下一代用戶體驗。盡管邊緣生成式AI在文本、圖像、視頻及音頻等領域的應用將持續拓展，但設備端AI的真正突破點在于情境感知能力。它能讓終端設備理解并解讀所處環境、用戶意圖及本地數據，解鎖全新維度的用戶體驗，涵蓋從增強現實顯示到主動安全防護等多個場景。此外，情境感知AI系統不再局限于被動響應指令，而是能夠預判用戶需求，以前所未有的精準度與個性化程度定制專屬體驗。由于AI在設備端運行，該技術也更能滿足用戶對隱私保護、低延遲及高能效的需求。

10、專用模型百花齊放，告別單一大型模型主導時代盡管大語言模型（LLM）在云端訓練與推理場景中仍將占據重要地位，但“單一巨型模型”的時代將逐步落幕，取而代之的是眾多輕量化的專用模型。這些專用模型針對特定領域深度優化，適配邊緣端運行需求，目前已在多個垂直行業落地應用，覆蓋制造業的缺陷檢測與質量檢驗，到醫療健康領域的診斷輔助與患者監護等場景。這一趨勢將為中小企業帶來全新機遇：它們無需搭建專屬的“大型AI”技術堆棧，只需借助易于獲取的特定領域小型模型，專注探索模型在特定場景下的部署策略即可。

11、小型語言模型（SLM）能力躍升，企業應用門檻持續降低 受益于模型壓縮、蒸餾及架構設計的技術突破，當下復雜的推理模型正大幅“瘦身”，轉化為小型語言模型（SLM），同時不會犧牲計算性能。這些輕量化模型在大幅降低參數規模的同時，可實現接近頂尖水平的推理效能，不僅更易于在邊緣端部署、微調成本更低，還能高效適配功率受限的應用環境。與此同時，模型蒸餾、量化等超高能效的AI模型訓練技術的規?；瘧?，為這場變革提供了堅實支撐，也正逐步成為行業標準。事實上，訓練能效有望成為衡量AI模型的核心指標，“每焦耳推理能力”這類量化指標，已開始出現在產品手冊與學術研究論文中。

12、實體AI規模化落地，驅動全行業生產力躍升。下一個萬億美元規模的AI平臺將屬于實體世界，智能將被深度植入新一代自主設備與機器人之中。在多模態模型、更高效率的訓練與推理流程的技術突破推動下，實體AI系統將實現規?；渴穑呱缕奉惖淖灾髟O備。這些設備將重塑醫療健康、制造、交通運輸、采礦等多個行業，不僅能顯著提升生產效率，還可在對人類存在安全風險的環境中穩定可靠運行。 此外，面向汽車與機器人自動化場景的通用計算平臺將逐步涌現，車載芯片有望通過技術復用與適配，應用于人形機器人或工業機器人領域。這將進一步提升規模經濟效益，加速實體AI系統的研發與落地進程。

13、混合云技術走向成熟，開啟多云智能新階段企業云戰略在2026年將不再局限于部署多云架構，而是邁向更成熟的智能化混合云計算階段。在此階段，將實現工作負載調度自主化，動態選擇最高效或最安全的執行環境；互通性標準化，實現數據與AI模型在不同平臺間的無縫遷移；調度策略能效化，“每瓦性能”成為部署決策的首要驅動指標；分布式AI協同化，訓練、微調與推理任務可在異構基礎設施的最優節點完成執行。

14、從芯片到生產線，AI正在改寫汽車產業發展模式。隨著AI增強型汽車功能成為行業標準配置，AI技術將深度滲透到汽車供應鏈的各個環節——從車載芯片到工廠的工業機器人均有覆蓋。AI定義的汽車搭載先進的車載AI系統，助力環境感知、行為預測、駕駛輔助及更高級別的自動駕駛功能，尤其將推動高級駕駛輔助系統（ADAS）和車載信息娛樂系統（IVI）的升級，而芯片技術也將針對這些需求完成重構。同時，汽車制造業將迎來全新變革：工業機器人、數字孿生與互聯系統的應用，正推動工廠向更智能、更自動化的方向轉型。

15、設備端AI成為標準配置，智能手機將更智能 2026年的智能手機將繼續深度依賴AI功能，包括相機圖像識別、實時翻譯、智能助理等功能，這些均將完全在設備端處理。智能手機將進化為集數字助理、相機與個人管家于一體的多功能終端。Arm 2026年推出的Mali GPU將新增專用神經網絡加速器，其搭載的Arm神經網絡技術將實現移動設備端圖像與AI能力的跨越式提升。到2026年底，最新旗艦智能手機將搭載神經網絡GPU管線，支持更高幀率的4K游戲、實時視覺計算及更智能的設備端AI助理等功能，且所有功能均無需依賴云端連接即可運行。

16、邊緣設備的算力邊界逐漸消融，個人電腦、移動設備、物聯網與邊緣AI之間長期存在的壁壘將逐漸打破，進而邁向一個跨越設備邊界的設備端智能新時代。用戶與開發者將不再受限于產品品類的劃分，而是基于一套統一的計算協同架構實現互聯互通，讓用戶體驗、性能表現與AI能力，能夠在不同形態的邊緣設備間無縫流轉。推動這一變革的核心動力，是跨操作系統兼容性與應用可移植性的技術突破。隨著操作系統逐步共享底層框架、運行時環境與開發者工具，軟件將實現“一次開發，全域部署”，覆蓋個人電腦、智能手機、邊緣AI設備及物聯網設備等各類終端。

17、AI個人智能網絡，實現全設備互聯 AI體驗將突破單一設備的限制，形成一套連貫的“個人智能網絡”，讓智能隨用戶的數字生活無縫流轉。無論是手機、可穿戴設備、個人電腦和汽車，還是恒溫器、音箱和安防系統等智能家居設備，所有邊緣設備都將原生支持AI工作負載運行，能夠實時共享情境信息與學習成果，預判用戶在不同屏幕與傳感器場景下的需求，并提供無縫且高度個性化的體驗。隨著小型AI模型與異構計算技術的日益成熟，家庭日常的互聯設備都將融入這個智能生態系統中。從本質上看，個人設備將演變為一個具備集體感知與自我調整能力的智能框架，能夠深度理解用戶需求，并從用戶在不同場景下的互動行為中持續學習。

18、AR與VR可穿戴設備加速普及至企業級應用場景，頭戴式設備和智能眼鏡等增強現實（AR）與虛擬現實（VR）穿戴設備，將在物流、設備維護、醫療和零售等更廣泛的工作場景中落地應用。這一趨勢主要得益于輕量化設計和電池續航能力的進步，讓解放雙手的計算模式在更多場景中具備實用性。這些企業級部署將凸顯沉浸式、任務導向型穿戴設備的價值，可根據情境實時提供所需信息，進一步提升生產力與作業安全性。隨著產品形態不斷小型化、AI能力持續增強、連接體驗愈發流暢，AR與VR穿戴計算設備將從“嘗鮮品”變為“必需品”，成為推動職場向更智能、更具輔助價值的未來演進的關鍵一步。

19、智能決策基礎設施，重塑物聯網發展格局物聯網（IoT）將進化為“智能物聯網”。邊緣物聯網設備將突破單純的數據采集與感知功能，轉而具備“理解意義”的能力——能夠自主完成數據解讀、趨勢預測與行動執行。這一變革將物聯網重新定義為具備上下文感知決策能力的動態基礎設施，可憑借本地化、低功耗的計算能力，在極少人工干預的情況下輸出實時洞察，推動物聯網進入自主化、高能效創新的新階段。

20、穿戴式醫療健康設備邁向臨床級應用。下一代穿戴式醫療健康設備將從健身輔助工具升級為醫療級診斷設備。這些穿戴設備將搭載AI模型，能夠在本地實時分析心率變異性、呼吸模式等生物特征數據。其中，遠程患者監護（RPM）就是這場變革的典型案例：由臨床級互聯傳感器構成的日益壯大的生態系統，將可實現患者的持續監護、疾病的早期篩查，以及個性化治療方案的制定。

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