電子信息科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢演講人：日期:CONTENTS目錄01微電子與芯片集成技術(shù)025G/6G通信技術(shù)革新03智能物聯(lián)與邊緣計(jì)算04人工智能與大數(shù)據(jù)融合05量子信息技術(shù)突破06綠色可持續(xù)技術(shù)發(fā)展01微電子與芯片集成技術(shù)納米級(jí)芯片制程突破采用更先進(jìn)的光刻、刻蝕和薄膜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)別的芯片加工精度。納米級(jí)加工技術(shù)在納米尺度上利用量子效應(yīng)，開發(fā)出具有新功能和更高性能的芯片。量子效應(yīng)利用通過納米級(jí)制程降低芯片功耗，提高芯片能效比。超低功耗設(shè)計(jì)三維集成電路演進(jìn)方向系統(tǒng)級(jí)封裝將整個(gè)系統(tǒng)或功能模塊集成在一個(gè)封裝內(nèi)，提高系統(tǒng)性能和可靠性。03將不同材料、工藝和功能的芯片集成在一起，實(shí)現(xiàn)多功能協(xié)同工作。02異質(zhì)集成技術(shù)三維堆疊技術(shù)將多層芯片垂直堆疊，實(shí)現(xiàn)更高的集成度和更復(fù)雜的功能。01新型半導(dǎo)體材料應(yīng)用石墨烯材料石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，可應(yīng)用于高速、高頻和功率芯片。01氮化鎵材料氮化鎵具有寬禁帶、高電子飽和遷移率等特點(diǎn)，適用于高溫、高壓和高功率電子器件。02硅基復(fù)合材料硅基復(fù)合材料結(jié)合了硅的優(yōu)勢和其它材料的特性，具有優(yōu)異的綜合性能。03025G/6G通信技術(shù)革新高頻段通信標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)毫米波與太赫茲波應(yīng)用5G已開始使用毫米波頻段，6G將拓展至太赫茲波頻段，實(shí)現(xiàn)更高速率傳輸。頻譜資源分配信道編碼與調(diào)制技術(shù)高頻段頻譜資源豐富，但需合理規(guī)劃、分配和有效利用，以滿足不同場景需求。為提升高頻段通信的可靠性和穩(wěn)定性，需采用更高效的信道編碼和調(diào)制技術(shù)。123構(gòu)建全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)地球表面全面覆蓋，滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)通信需求。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合衛(wèi)星、飛機(jī)、無人機(jī)等多種平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多層次、立體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋?？仗斓匾惑w化組網(wǎng)通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通和協(xié)同工作。網(wǎng)絡(luò)融合與協(xié)同天地一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)超低時(shí)延應(yīng)用場景拓展虛擬現(xiàn)實(shí)為虛擬現(xiàn)實(shí)用戶提供更真實(shí)的體驗(yàn)，滿足娛樂、教育等領(lǐng)域的需求。03實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。02工業(yè)自動(dòng)化遠(yuǎn)程醫(yī)療實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)、遠(yuǎn)程診療等醫(yī)療應(yīng)用，降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，提高醫(yī)療水平。0103智能物聯(lián)與邊緣計(jì)算多模態(tài)傳感技術(shù)創(chuàng)新傳感器融合技術(shù)將多種傳感器進(jìn)行融合，提高信息感知的精度和可靠性。01傳感器微型化技術(shù)通過微納加工等技術(shù)手段，將傳感器體積縮小，提高集成度和應(yīng)用范圍。02傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳感器之間的信息傳輸和共享，提高系統(tǒng)的整體感知能力。03邊緣設(shè)備自主決策能力將計(jì)算能力推向物聯(lián)網(wǎng)邊緣，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的就近處理和分析，降低延遲和提高效率。邊緣計(jì)算技術(shù)邊緣學(xué)習(xí)技術(shù)邊緣安全技術(shù)通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，使邊緣設(shè)備能夠自主地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和決策，減少對(duì)云端的依賴。加強(qiáng)邊緣設(shè)備的安全防護(hù)能力，保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測性維護(hù)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，包括農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測、作物生長監(jiān)控和智能灌溉等。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、健康監(jiān)測和緊急救援等，提高醫(yī)療服務(wù)的可及性和效率。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的智能化管理和服務(wù)，提高城市的運(yùn)行效率和居民的生活質(zhì)量。垂直行業(yè)深度定制方案制造業(yè)農(nóng)業(yè)醫(yī)療健康智慧城市04人工智能與大數(shù)據(jù)融合為了充分發(fā)揮各種硬件的計(jì)算能力，需要針對(duì)不同計(jì)算任務(wù)進(jìn)行硬件優(yōu)化，包括CPU、GPU、FPGA等。異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)優(yōu)化路徑針對(duì)不同計(jì)算任務(wù)優(yōu)化硬件在硬件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，算法也需要進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)算法與硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)，提高計(jì)算效率和性能。算法與硬件協(xié)同設(shè)計(jì)針對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理需求，采用分布式計(jì)算和存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效處理和存儲(chǔ)。分布式計(jì)算與存儲(chǔ)分布式數(shù)據(jù)隱私保護(hù)數(shù)據(jù)加密技術(shù)通過數(shù)據(jù)加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中不被非法獲取和篡改，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私。01訪問控制策略制定合理的訪問控制策略，對(duì)不同用戶進(jìn)行權(quán)限管理，防止數(shù)據(jù)泄露和濫用。02數(shù)據(jù)脫敏處理在保留數(shù)據(jù)原始信息的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理，使得數(shù)據(jù)無法直接關(guān)聯(lián)到具體個(gè)人或組織。03算法硬件協(xié)同設(shè)計(jì)趨勢靈活性與可擴(kuò)展性在算法硬件協(xié)同設(shè)計(jì)中，考慮靈活性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)未來算法更新和硬件升級(jí)的需求。03根據(jù)特定算法需求，定制專屬硬件，實(shí)現(xiàn)算法與硬件的最佳匹配，提升算法執(zhí)行效率。02定制化硬件自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程通過自動(dòng)化工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)算法與硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。0105量子信息技術(shù)突破量子比特規(guī)?？煽匦酝ㄟ^優(yōu)化超導(dǎo)材料，提高量子比特的相干時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的量子計(jì)算。超導(dǎo)量子比特利用離子在電場中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作為量子比特，具有高相干時(shí)間和可擴(kuò)展性。離子阱量子比特利用光子作為信息載體，通過光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)量子比特的操控和測量。光學(xué)量子比特量子通信實(shí)用化驗(yàn)證利用量子糾纏態(tài)實(shí)現(xiàn)密鑰的安全分發(fā)，提高通信安全性。量子密鑰分發(fā)量子隱形傳態(tài)量子中繼器通過量子糾纏態(tài)將信息從一個(gè)地點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信息的安全傳輸。解決量子通信距離受限的問題，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程量子通信?？沽孔蛹用軜?biāo)準(zhǔn)建設(shè)后量子密碼算法研究能夠抵抗量子攻擊的密碼算法，保障信息安全。01量子安全認(rèn)證基于量子力學(xué)的認(rèn)證協(xié)議，確保信息的真實(shí)性和完整性。02標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化制定抗量子加密標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)量子信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用。0306綠色可持續(xù)技術(shù)發(fā)展芯片能效比優(yōu)化策略先進(jìn)制程技術(shù)采用更小的晶體管尺寸和更精細(xì)的制造工藝，提高芯片的集成度和能效比。03通過優(yōu)化電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)架構(gòu)，降低芯片在工作和待機(jī)狀態(tài)下的功耗。02低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整技術(shù)根據(jù)芯片的運(yùn)行負(fù)載實(shí)時(shí)調(diào)整工作電壓和頻率，減少無效功耗。01研究可生物降解、無毒、可再生的材料，用于制造電子器件的基板和導(dǎo)線。生物兼容性材料探索在生物環(huán)境中可降解的半導(dǎo)體材料，用于制造環(huán)保的晶體管等電子元件?？山到獍雽?dǎo)體材料研究利用微生物或植物產(chǎn)生的電能來驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備的生物電池，實(shí)現(xiàn)真正的綠色能源供應(yīng)。生物降解電池生物降解電子器件研究全生命周期碳足跡管理對(duì)產(chǎn)品從