一(yī)、我國(guó)信息科(kē)技(jì)産業(yè)面臨諸多(duō)短(duǎn)闆問(wèn)題

1 集成電(diàn)路(lù)多(duō)處可(kě)被“卡脖子(zǐ)”

我國(guó)集成電(diàn)路(lù)産業(yè)近(jìn)ε​γ↓年(nián)來(lái)有(yǒu)所進步，但(dφ‍✘àn)“中興事(shì)件(jiàn)”将長(cháng)期隐藏在背後的(de)諸多(duō)短(duǎn)闆曝光(guāng↕♥γ)于衆，其中最為(wèi)關鍵的(de)幾項有(yǒu)：

（1）高(gāo)端芯片嚴重依賴進口。2017年(nián)我國(guó)芯片的(de)自(zì)給率僅為(wèi)38.7%，進口額高(gāo)達2500億美(měi)元。計(jì)算(suàn)機(jī)系統中的(de)MPU、通(tōng)用(yòng)電(diàn)子(z®♠✘ǐ)系統中的(de)FPGA/EPLD和(hé)DSP、通(tōng)信裝備中的(de)Embedded MPU和(hé)DSP、存儲設備中的(de)DRAM和(hé)Nand Flash、顯示及視(shì)頻(pín)系統中的(€•÷≈de)Display Driver，國(guó)産芯片占有(yǒu)率極低(dī)。

（2）先進工(gōng)藝差距明(míng)顯。我國(guó)集成電(diàn)路(lù)制(zhì)造工(gōng)藝落後國(€€guó)際同行(xíng)兩三代，國(guó)內(nèi)最φ≥$≠先進企業(yè)剛實現(xiàn)在14納米量産水(shuǐ)平，而國(guó)際一(yī)流企業(yè)即将量産7納米。

（3）芯片設計(jì)關鍵能(néng)力匮缺。國(guó)內(nèi)芯片設計(jì)業(yè)缺少(shǎo)關鍵IP核的(de)設計(jì)能(néng)力，缺乏自(zì)主定義設計(jì)流程的(de)能(néng)力，SoC設計(jì)嚴重依賴第三方IP核；國(guó)內(nèi)代工(gōng)廠(chǎng)IP核供給不(bù)足，嚴重依賴具備成熟IP核的(de)工(gōng)藝資源，還(hái)不(bù)具備COT（客戶自(zì)有(yǒu)工(gōng)具）設計(jì)能(néng)力；全球三大(dàε♦≤)EDA（電(diàn)子(zǐ)設計(jì)自(zì∑÷)動化(huà)）軟件(jiàn)巨頭均來(láiπ↔)自(zì)美(měi)國(guó)，我國(guó)幾乎所有(yǒu)芯片設≤•計(jì)和(hé)制(zhì)造企業(yè​γ↔)都(dōu)離(lí)不(bù)開(kāε✔Ω☆i)它們。

（4）配套設備與材料發展不(bù)足。制(zhì)造芯片的(de)三大(dà)設備光(guāng)刻機(jī)、蝕刻機(jī)和(héφ×)薄膜沉積，國(guó)內(nèi)僅中微(wēi)半導體(tǐ)的(de)介☆‍∞​質蝕刻機(jī)達到(dào)了(le)國(guó™☆λ)際一(yī)流的(de)7納米水(shuǐ)準。差距最大(dà)的(de)是(shì)光(∏φ®☆guāng)刻機(jī)，荷蘭ASML的(de)EUV光(guāng)刻機(jī)即将投入7納米工(gōng)藝，而國(guó)內(nèi)最先進的(de)量産水(∏​∏↔shuǐ)平是(shì)90納米。其他(tā)設備，如(rú)離(lí)子(zǐ)注入機(jī)、抛光(guā↕€×ng)機(jī)、清洗機(jī)、氧化(huà∏‌γ☆)爐等，均與國(guó)際先進水(shuǐ)平有£Ωε(yǒu)較大(dà)差距。材料方面，日(rì)本是(shì)全球領先者。在制(zhì)造芯片的φ•(de)19種主要(yào)材料中，日(rì)本有(yǒu)14種位居全球第一(yī)，總份額超過60%。全球近(jìn)七成的(de)矽晶圓産∏ ≥自(zì)日(rì)本，國(guó)內(nèi)矽晶圓¶Ω♥幾乎是(shì)空(kōng)白(bái)，8英寸國(guó)産率不(bù)足10%，12英寸依賴進口。

2 操作(zuò)系統幾乎完全依賴國(guó)外(wài)産品

電(diàn)腦(nǎo)與手機(jī)操作(zuσ‌ò)系統幾乎完全依賴國(guó)外(wài)廠(chǎng)♥→αβ商。微(wēi)軟、谷歌(gē)和(hé)蘋果的(de)Windows、Android和(hé)iOS已占據全球電(diàn)腦(nǎo)與智能(néng)手機(jī)操作(zuò)系統的(de)壟斷地(dì)位，并牢牢把持著(zhe)整個(gè)信息技(jì)術(shù)産業(y∞←★è)鏈的(de)頂端。我國(guó)電(diàn÷$)腦(nǎo)終端所使用(yòng)的(de)操作(zuò)系統中（2017年(nián)7月(yuè)至2018年(nián)6月(yuè)），Windows占比高(gāo)達94.33%，國(guó)內(nèi)主流手機(jī)生(shēng)産商均是(shì)在谷歌(gē)₹Ω→$授權的(de)Android系統上(shàng)開(kāi)發各自(zì)的(de)操作&→"(zuò)系統。

此外(wài)，我國(guó)的(de)服務器(qì)虛拟化(huà)、數(shù)據庫等★ε重要(yào)基礎軟件(jiàn)同樣大(dà)幅落後國(guó)外(wài)廠(chǎn§&"≥g)商。VMware在我國(guó)服務器(qì)虛拟化(huà)市(shì)場(cγ♠←¶hǎng)中占據44.7%的(de)份額，高(gāo)居第一(yī)，我國(guó)廠(chǎng)商©β 新華三和(hé)華為(wèi)分(fēn)别占16.2%和(hé)15.1%。Oracle在我國(guó)數(shù)據庫市(shì)場(chǎng)的(de)占有(yǒu)率超過50%，而我國(guó)數(shù)據庫企業(yè)的(de)品牌和(hé)産品技(jì)術(shù)與之相(xiàng)比都(dōu)存在顯著差距。

國(guó)外(wài)操作(zuò)系統、虛←☆€拟化(huà)軟件(jiàn)、數(shù)據‍®✘​庫等重要(yào)基礎軟件(jiàn)的(de)壟斷或高★•(gāo)份額控制(zhì)将對(duì)我國(guó)産生(‍σshēng)多(duō)層面利害關系，導緻我國(guó)信息産業(yè)發展、信息生♠♣(shēng)态建設等均受制(zhì)于人(rén)。

3 信息安全缺乏主動防禦權

在我國(guó)信息産業(yè)嚴重依賴←→"φ國(guó)外(wài)集成電(diàn)路(lù)、操作(zuò)•₩®≠系統和(hé)基礎軟件(jiàn)的(de)情況下(xià)，φ 我國(guó)的(de)信息安全缺乏主動防禦權，主要(yào)體(tǐ)現(xiàn)在：

（1）長(cháng)期以來(lái)，我國(guó)信息系統核心硬件Ω©£↔(jiàn)依賴國(guó)外(wài)進口，而進口硬件(jiàn)的(de)安全性始終潛藏著(zhe)預留後門(mén)、植入間(jiān)諜軟件(ji↔'àn)等難以發現(xiàn)的(de)威脅，此外(wài)，在漏洞出現(xiàn)後的(de)應對(duì)上(sh"αàng)也(yě)往往沒有(yǒu)主動權。例如(rú)，2018年(nián)英特爾處理(lǐ)器(qì)存在的(de)漏洞“Meltdown”（熔斷）和(hé)“Spectre”（幽靈）曝光(guāng)，使我國(guó)大(dà)量采用(yòng)相(xiàng)關處理(lǐ)器(qì)的(de±₹₹)系統暴露在巨大(dà)風(fēng)險之下(xi δ™à)，但(dàn)對(duì)漏洞的(de)修複↓♠依然需要(yào)依賴英特爾。

（2）操作(zuò)系統是(shì)信息系統的(de)基礎，與信息安全密切攸關，依賴他(tā)國(guó)操作(zuò)系統則更容易成為(wèi)攻擊對(dλ±αuì)象。“棱鏡門(mén)”的(de)資料顯示，微(wēi)軟公司曾幫助美(měi)國(guó)‌↓國(guó)家(jiā)安全局通(tōng)過互聯網竊取他(tā)國(guó)加密文(wén)件(jiàn)數(shù)據。2017年(nián)5月(yuè)，勒索病毒WannaCry席卷全球，對(duì)我國(guó)Windows用(yòng)戶造成了(le)巨大(dà)損失。而事(shì)實上(shàng)，美(měi)國(guó)國(guó)家(jiā)安全局早在之 ↔βΩ前就(jiù)發現(xiàn)了(le)Windows系統的(de)“永恒之藍(lán)”漏洞并利用(yòng)該漏洞開(kāi)發了(le)黑(hēi)客武器(qì• β)，WannaCry就(jiù)是(shì)該武器(qì)的(de)變種。

4 颠覆性技(jì)術(shù)競争暴露潛在短(duǎn)闆

除了(le)成熟行(xíng)業(yè)的(de)科(kē)技(jì)短(duǎn)闆，還(hái)應重視(shì)未來(lái)可(kě)能(n •® éng)實現(xiàn)的(de)颠覆性技(jì)術(shù)，否則“卡脖子(zǐ)”問(wèn)題将不(bù)斷重演。目前，多(duō)項颠覆性技(jì)術(shù)正處于發展初期，各<±®國(guó)競争愈發激烈，但(dàn)我國(guó)已暴露若幹不(bù)足之處，未來(láiγ‍↕₩)恐演化(huà)成緻命短(duǎn)闆，值得(de)重視(shì)。

（1）量子(zǐ)計(jì)算(suàn)缺乏戰♠™φ略高(gāo)度和(hé)系統考慮，企業(yè)力量弱。量子(zǐ)計(jì)算(suàn)一(yī)旦發展成熟并投入商≠γ≥用(yòng)，将成為(wèi)先進計(jì)算(suàn)、大(dà)數(shù)據分(fēn)÷&≈析、人(rén)工(gōng)智能(néng)等領域的(de)有(yǒu)力工(gōng)具 γ，并為(wèi)現(xiàn)行(xíng)信息技(jì)術(sh"©↔&ù)體(tǐ)系帶來(lái)根本性變革。

我國(guó)在量子(zǐ)計(jì)算(suàn)領域已取得(de✘☆≈ )長(cháng)足進步，但(dàn)與美(měi)日(rì)等國(guó↔‍→λ)相(xiàng)比，我國(guó)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)研發÷δ明(míng)顯缺乏戰略高(gāo)度和(hé)系統考慮，尚無國(guó)家(j₩αiā)層面的(de)研發構架總體(tǐ)設☆↓"÷計(jì)和(hé)統一(yī)部署，這(zhè)也(yě)造成資源有(yǒu)限且配置不(bù)γ©合理(lǐ)，投資渠道(dào)單一(yī)且不↑€​(bù)足，目前主要(yào)依賴政府科(kē)技(jì)部門(mén)支持，絕大↕♥(dà)部分(fēn)研究力量仍集中在學術(shù)界。在相(xiàng)關專利布局☆₹★®中，以量子(zǐ)計(jì)算(suàn)應用(yònσ←¥g)為(wèi)主，而設計(jì)量子(zǐ)比特方案、量子(zǐ)硬件(jiàn)研發等“制(zhì)高(gāo)點”的(de)專利很(hěn)少(shǎo)，專★ Ω<利組合空(kōng)間(jiān)狹窄，加之我國(gu ∏§ó)半導體(tǐ)制(zhì)造業(yè‍✔)基礎薄弱，這(zhè)将導緻我國(guó)在未來(lái)相(xiàng)關産業(♦​↑yè)發展中處于被動的(de)位置，重大(dà)研究成果商業(yè)化(huà)時(sh‌&í)間(jiān)延滞，甚至“起大(dà)早趕晚集”喪失取得(de)戰略制(zhì)高(gāo)點的(de)機(jī)©£•會(huì)。

（2）後量子(zǐ)密碼及其标準化(huà)未受重視(shì)。後量子(zǐ)密碼是(shì)應對(duì)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)挑戰的(≈£↔πde)重要(yào)途徑之一(yī)，其計(jì)算(suàn)安全性據信可(kě♠φ)以抵禦當前已知(zhī)任何形式的(de)量子(zǐ)攻擊，還(hái)可(k≥εě)以與當前網絡系統實現(xiàn)較高(gāo)程度的(de)兼容≈★α>。

目前各國(guó)後量子(zǐ)密碼研究及其标Ω≈準化(huà)工(gōng)作(zuò)都(dōu)還(hái)處于起步階段，我國(gπ>₩♥uó)在密碼基礎理(lǐ)論某些(xiē)方面的(de)研究做(zuò)得(de)很($§hěn)好(hǎo)，但(dàn)在密碼技(jì)術(shù)的(≈ ×de)應用(yòng)水(shuǐ)平方面與國(guó)外(wài)還(hái)有 →↕(yǒu)一(yī)定的(de)差距。而且，₽φ‍♥若我國(guó)在後量子(zǐ)密碼學研究中依然輕視(shì)标準化(huà)工(gōng)ελ作(zuò)，那(nà)麽将在量子(zǐ)時(shí)代的(deσ‌)密碼研發和(hé)使用(yòng)上(shàng)失去(qù)控制(zhì)權與話(huà)語權‍​，進而影(yǐng)響到(dào)國(guó)家(jiā)安全和(hé)經濟安全。

（3）神經形态計(jì)算(suàn)缺乏重大(dà)計(jì)劃支持。神經形态計(jì)算(suàn)是(shì)一(yī)種新型的(de↔ )非馮•諾依曼計(jì)算(suàn)模式，能(néng)夠模拟人(rén)腦(nǎo)結構及其處理¶₽♣(lǐ)信息的(de)模式，長(cháng)遠(yuǎn)來(lá䱩↑i)看(kàn)可(kě)為(wèi)各種計(jì)算(suàγ¶↓n)系統提供更為(wèi)智能(néng)和(hé ±)低(dī)功耗的(de)處理(lǐ)器(qì)，是(shδε​→ì)後摩爾時(shí)代新型計(jì)算(suàn)技(jì)術(shù)和(hé)未π♥ ★來(lái)人(rén)工(gōng)智能(néng)的(de)關≤φ鍵。

在DARPA資助下(xià)，IBM于2014年(nián)發布神經形态計(jì)算(suàn)芯片“真北(běi)”（TrueNorth），被《科(kē)學》雜(zá)志(zhì)評為(wèi)當年(nián)度十大(dà)科₽>✘​(kē)學突破之一(yī)；歐盟“人(rén)類大(dà)腦(nǎo)工(gōng)程”也(yě)把神經形态計(jì)算(suàn)列為(wèi)六•♣×✔大(dà)研發重點之一(yī)。然而我國(guó)尚無國(guó)家(jiā)級重大(dà)研發計(jì)劃$♦，僅少(shǎo)量相(xiàng)關研究得(de)到(dào)支持。與領先的(de)美(měi)國(guó)和(hé)歐洲相(xiλ∞àng)比，我國(guó)在規劃布局、項目組織、技(jì)術(shù)成果轉移轉化(huà)等方面σ☆✔都(dōu)存在較大(dà)差距，企業(yè)投入更是(shì)乏力。

二、國(guó)內(nèi)外(wài)相(xià✔∑♣‌ng)關計(jì)劃及重點

圍繞信息科(kē)技(jì)領域的(de)核心問(wèn)題和(hé)争奪焦點，§∑國(guó)際領先機(jī)構部署了(le)諸多(duō)研發計(jì)劃，其∞≠₹↕中的(de)代表性計(jì)劃及其重點有(yǒu)：

1 集成電(diàn)路(lù)領域

美(měi)國(guó)DARPA在2017年(nián)6月(yuè)啓動的(de)電(diàn)子(zǐ)複興計(π‍♦jì)劃（ERI，總投資22.5億美(měi)元）拟在不(bù)進行(xíng)縮放(fàn§β∏≥g)的(de)前提下(xià)，确保電(diàn)子(zǐ ✘'♣)性能(néng)的(de)持續改進和(hé)提升，其技(j $©ì)術(shù)重點包括：

（1）開(kāi)發用(yòng)于電(diàn)子(zǐ)設備的(de)新材料：探索使用→÷₹(yòng)非常規電(diàn)路(lù)元件(jiàn)而非$Ω更小(xiǎo)的(de)晶體(tǐ)管來(lái)大(dà)幅提高(gāσ↕©o)電(diàn)路(lù)性能(néng±™★↔)。ERI著(zhe)眼于在單個(gè)芯片上(shàng)集成→☆♦✘不(bù)同的(de)半導體(tǐ)材料，研制(zhì)結合了(le)處理(✘→≈←lǐ)和(hé)存儲功能(néng)的(de)“粘性邏輯”（sticky logic）設備，以及垂直而非平面集成微(wēi)系統組件(jià®↓≤​n)。

（2）開(kāi)發将電(diàn)子(zǐ)設備集成到(dào)複雜♣ε☆♥(zá)電(diàn)路(lù)中的(de)新體(tǐ)系結構：探索針對(duì)其執行(xíngσφ)的(de)特定任務而優化(huà)的(de)電(diàn)路(l₹α✘ù)結構，例如(rú)能(néng)根據所支持的(de)軟件(jiàn)需求調整€'≈ 進行(xíng)可(kě)重新配置的(de)物(wù)理(lǐ)結λα₩‌構。

（3）進行(xíng)軟硬件(jiàn)設計(jì)上(shànγ₩•g)的(de)創新：重點開(kāi)發用(yòφ∑↑→ng)于快(kuài)速設計(jì)和(hé)實現(xiàn)專用(yònφ✘λg)芯片的(de)工(gōng)具。新的(de)設計(jì)工(gōng)具和(hé)開(k ♥āi)放(fàng)源代碼設計(jì)範例應具有(yǒu)變革性，使用(yòng)戶能(néng‍&™•)夠快(kuài)速便宜地(dì)為(wè↔‍↓i)各種商業(yè)應用(yòng)創建專用(yòng)電(diàn)路π↔♥(lù)。

作(zuò)為(wèi)“國(guó)際半導體(tǐ)技(jì)術(shù)路(lù)線圖”（ITRS）的(de)繼承者，2017年(nián)版的(de)“國(guó)際器(qì)件(jiàn)與系統技(jì)術(shù)藍(lán)圖”（IRDS）指出了(le)若幹發展趨勢：（1）FinFET可(kě)為(wèi)實現(xiàn)高¶♥(gāo)性能(néng)邏輯應用(yòng)持續微(wēi)縮到(dào)2021年(nián)；在2019年(nián)以後，業(yè)界将開(kāi)始轉向環繞式閘極(GAA)晶體(tǐ)管，并可(kě)能(néng)轉★δ向需要(yào)垂直納米線器(qì)件(jiàn)；到(dào)2024年(nián)GAA将在4/3nm節點完全取代FinFET，傳統的(de)CMOS工(gōng)藝至此終結；（2）高(gāo)遷移率材料（如(rú)鍺）有(yǒu)望使驅動電(diàn)流提高(gāo)一(yī)個(gè)數(shù)量級；（3）業(yè)界必須追尋3D集成技(jì)術(shù)，如(rú)堆棧與單片3D，以維持系統的(de)性能(néng)與增加功率，同時(shí)保有(yǒu)成≥φ本優勢。

美(měi)國(guó)半導體(tǐ)行(xíng)業(yè)協會(huì)&₹（SIA）和(hé)半導體(tǐ)研究公司（SRC）在其《半導體(tǐ)研究機(jī)遇：行(xíng)業(yè)願景δ≈與指南(nán)》（2017年(nián)）報(bào)告中明(míng)确了(le)★✔€14大(dà)半導體(tǐ)産業(yè)鏈關鍵研究領域及其在未來(lá₹↓i)十年(nián)內(nèi)的(de)潛在研究主題÷$€♥，包括：先進材料、器(qì)件(jiàn±€₽₹)和(hé)封裝；互聯技(jì)術(shù)和(hé)架構；智能(néng)內(nèi)₽εα存與存儲；功率管理(lǐ)；傳感器(qì)和(hé)通(tōng)信系​>≠統；分(fēn)布式計(jì)算(suàn)和(hé)網絡；認知(z§&λ¶hī)計(jì)算(suàn)；生(shēng)物¥∞(wù)啓發計(jì)算(suàn)和(hé)存儲；先進和(hé)非傳統架構與算(suàn)™✘λ法；安全與隐私；設計(jì)工(gōng)具、方法和(hé)≈©''測試；下(xià)一(yī)代制(zhì)造範式；環境健康♠β 與安全的(de)材料和(hé)工(gōng)藝；新型測量與表征。

此外(wài)，IBM投入了(le)30億美(měi)元重點突破8大(dà)方向：7納米及以下(xià)的(de)矽技(jì)術(shù)、量子(zǐ)計(jì)算(suàn)、神經形态計(jì)算(suàn)、碳納米管、III-V族半導體(tǐ)技(jì)術(shù)、低(dī)功耗晶體(tǐ)管、矽光(guāng)子(zǐ)技(jì)術(shù)和(hé)石墨烯。

2 操作(zuò)系統領域

由于電(diàn)腦(nǎo)、智能(né‌≥ng)手機(jī)的(de)操作(zuò)系統的(de)競争格局已難改變，近(jì®±✘n)年(nián)針對(duì)操作(zuò)系統的(de)研究工(gōng)作(zu¥↑♦ ò)主要(yào)圍繞著(zhe)新興智能(néng)終端和(hé)硬 ∏件(jiàn)平台。

面向虛拟現(xiàn)實，谷歌(gē)專門(mén)打造了(le)虛拟現(xiàn)實設備定制(zhì)版的(de)Android操作(zuò)系統，微(wēi)軟開(kāi)發了(le)Windows Holographic軟件(jiàn)平台。針對(duì)深度學習(xí)和(hé)自(zì)動駕駛'δ♥，谷歌(gē)開(kāi)源了(le)Tensorflow深度學習(xí)系統，百度開(kāi)源了(le•∞♥β)阿波羅自(zì)動駕駛軟件(jiàn)平台。圍繞物(wù)聯網，各機(jī)構推出了(le)數♦§ ∏(shù)十種操作(zuò)系統，分(fēn)兩條技(jì)術(shù)路(lù)線：一(yī↑✔‍)是(shì)嵌入式操作(zuò)系統，主要(yào)有(yǒu)Google Brillo、華為(wèi)LiteOS、微(wēi)軟Win10 IOT、蘋果Embedded Apple iOS等；二是(shì)實時(shí)操作(zuò)系統，主要(yào)有(yǒu)ARM Mbed OS、上(shàng)海(hǎi)慶科(kē)MICO、Nucleus RTOS、WindRiver VxWorks、Green Hills Integrity等。

3 網絡安全

美(měi)國(guó)網絡與信息技(jì)術(shù)研發計(jì)劃（NITRD）将網絡安全與信息保障（CSIA）項目作(zuò)為(wèi)其八大(dà)戰略性優先領域之一(yī)，目β 标是(shì)對(duì)計(jì)算(suàn)機(jī)與網絡系♦φ統可(kě)用(yòng)性、完整性和(hé)保密性遭受的(γ¥✔★de)威脅進行(xíng)檢測、阻止、抵禦、應對(duì)和(hé)恢複。該€δ項目确立了(le)促進變革性的(de)技(jì)術(shù)、奠定科(kē)學基礎、研究影(yǐng)響最大(d↓"©≠à)化(huà)、加速實踐轉化(huà)等四大(dà)重點，其中促進變革性的(de)技(jì)術(shù)的(de)研究主題包括：量身(shēn)定制(zhì)的(de)可(kěδσ‍£)信空(kōng)間(jiān)，移動性目标，網絡經濟激勵，安全設計(jì)。

美(měi)國(guó)國(guó)土(tǔ)安全部自(zì)2003年(nián)開(kāi)始實施“愛(ài)因斯坦”計(jì)劃，至今經曆了(le)三個(gè)階段：“愛(ài)因斯坦1”是(shì)基于流量的(de)分(fēn)析技​≥(jì)術(shù)（DFI）來(lái)進行(xíng)異常行(xíng)為(wèi)§♣¶λ的(de)檢測與總體(tǐ)趨勢分(fēn)析；“愛(ài)因斯坦2”是(shì)基于入侵檢測系統（IDS）技(jì)術(shù)，對(duì)TCP/IP通(tōng)訊的(de)數(shù)據包進行(xíng)深度報(bào≠✘)文(wén)解析（DPI）分(fēn)析，以此發現(xiàn)惡意行(xíng)→≈ →為(wèi)；“愛(ài)因斯坦3”是(shì)在政府機(jī)構中部署入侵防範系統，強調對(duì)每個(‍♣↔•gè)政府機(jī)構的(de)網絡出口部署安全措施，形成自(zì)φ↔© 我保護系統，保護民(mín)用(yòng)部門(mé±±×®n)和(hé)聯邦機(jī)構網絡安全。

DARPA自(zì)2010年(nián)開(kāi)始資助研究集成電(diàn)路(lù)的(de¥↔)完整性與可(kě)靠性（IRIS），其目标是(shì)獲取集成電(diàn)路(lù)的(de)功能(néng)并明(míng)确該集成電(diàn)路(lù)是(shì)否遭到(dào)了(le)惡意篡改，同₩←時(shí)從(cóng)物(wù)理(lǐ)角度精确确定集成電(diàn)路(lù)的(de)有(yǒu)效壽命，最大(dà)程度地(dì)保障對(δ→duì)國(guó)防系統而言至關重要(yào)的(de)集成電(diàn)路(lù)的(de)可(kě)靠性。2015年(nián)啓動的(de)IRIS項目三期的(de)目标是(shì)研究晶體(tǐ)管和(hé)晶體(tǐ)管互連的(de±<→&)老(lǎo)化(huà)機(jī)制(zhì)，以創建預測模型，并測試如<∑(rú)何精确和(hé)快(kuài)速地(dì)斷定具體(tǐ¥₹β )的(de)磨損機(jī)制(zhì)，關注點是(shì)通(tōng)過研究故障的(de)物(wù)理(lǐ)機(‍ ♦♠jī)制(zhì)并開(kāi)發28nm與14nm IC快(kuài)速降解模型，可(kě)控地(dì)減少(shǎo)降解CMOS集成電(diàn)路(lù)的(de)時(shí)間(jiān)。

4 颠覆性領域

（1）量子(zǐ)計(jì)算(suàn)

2018年(nián)，美(měi)國(guó)“國(guó)家(jiā)量子(zǐ)計(jì)劃法案”确定将實施10年(nián)期“國(guó)家(jiā)量子(zǐ)行(xíng)動計(jì)劃”。此前，美(měi)國(guó)政府多(duō)個(gè)部門(mén)已分(fēn)别開(kāi•$÷π)展了(le)不(bù)同重點的(de)研究項目：美(měi)國(gβ→$uó)國(guó)防部設立的(de)量子(zǐ)科(λ≥©kē)學技(jì)術(shù)項目（NEQST）緻力于開(kāi)發新型量子(zǐ)比特、運行(xíng)方式Ω¶&©和(hé)環境；陸軍研究實驗室支持開(kāi)發多(duō)站(zhàn)點、多(duō)節點δ≤π≤、模塊化(huà)的(de)量子(zǐ)網絡；情報(bào)高(gāo)級研究計™≥(jì)劃局推出邏輯量子(zǐ)比特項目（LogiQ），旨在建立邏輯量子(zǐ)比特來(lái)克服現(xiàn)有(yǒu)多(duō)量子Ω₽(zǐ)比特系統的(de)局限；能(nén←₽g)源部支持量子(zǐ)模拟和(hé)量子(zǐ)計(jì)算↔​≥'(suàn)核心研究項目，并大(dà)力支持試驗台的(de)開(kāi)發。

日(rì)本的(de)量子(zǐ)飛(f"★©↑ēi)躍旗艦計(jì)劃（2018年(nián)）确立了(le)3個(gè)重點技(jì)術(shù)方向：（1）量子(zǐ)信息處理(lǐ)（量子(zǐ)模拟、量子(zǐ)計(j™★∏‌ì)算(suàn)機(jī)等）領域以研發通(tōng)用(yòng)型量ε 子(zǐ)計(jì)算(suàn)機(jī)為(wèi)目标πφ，重點關注冷(lěng)原子(zǐ)、分(fēn)子(zǐ)體(>♠σtǐ)系，超導量子(zǐ)比特以及軟件(jiàn)等基礎研究主題；（2）量子(zǐ)測量和(hé)傳感器(qì)領域重點∑β£關注固體(tǐ)量子(zǐ)傳感器(qì)和(hé)光(guāng)量子(zǐ)傳感<¶≥‍器(qì)，以及量子(zǐ)測量和(hé•÷₽•)傳感器(qì)的(de)基礎技(jì)∏•ε術(shù)等；（3）下(xià)一(yī)代激光(guāng)技(jì)術(shù)領域重點關注阿秒(miǎo)級​ 的(de)極短(duǎn)脈沖激光(guāng)和(hé)網絡物(™$±₩wù)理(lǐ)系統（CPS）型激光(guāng)加工(gōng)，以及高(gāo)亮(liàng) ≥度高(gāo)溫原位測量技(jì)術(shù)和(hé)極限狀态下(xià)光(guān←↔g)合物(wù)質的(de)相(xiàng)♣↔互作(zuò)用(yòng)等基礎研究主題。

歐盟的(de)量子(zǐ)技(jì)術(shù)☆‌₩∞旗艦計(jì)劃（2016年(nián)）将量子(zǐ)通(tōng)信、‍≈∞∑量子(zǐ)計(jì)算(suàn)、量子(zǐ)模♣∑÷拟、量子(zǐ)傳感/計(jì)量作(zuò)為(wèi)關鍵方向，同時(shí)關注工(gōng)程/控制(zhì)、軟件(jiàn)/理(lǐ)論、教育/培訓三個(gè)層面的(de)研究與活動。英國(€σguó)則計(jì)劃在2035年(nián)前逐步實現(xiàn)量子(z&>ǐ)系統組件(jiàn)、量子(zǐ)原子(zǐ)鐘(zhōng)、量子(zǐ)傳感器(q÷₩₽☆ì)、量子(zǐ)慣性傳感器(qì)、量×₩子(zǐ)通(tōng)信、量子(zǐ)增強影(yǐn∞≠g)像、量子(zǐ)計(jì)算(suàn)等7項重要(yào)量子(zǐ)信息技(jì)術(shù)的(™‌↑₹de)商業(yè)化(huà)應用(yòng)。

此外(wài)，量子(zǐ)計(jì)算(suàn)展示的(de)廣闊前景促♣§☆​使谷歌(gē)、IBM、Intel、微(wēi)軟等衆多(duō)IT巨頭争相(xiàng)投入巨大(dà)的(de)财力和(hé)人(rén)力開(kāi)展相(x×∑✔♣iàng)關研究。其中，IBM、谷歌(gē)選擇了(le)主流的(de)超導回路(lù)方案，Intel在專注矽量子(zǐ)點技(jì)術(shù)的(de↓ε)同時(shí)也(yě)進行(xíng)超導回路(lù)方案開(kāi)•'α₩發，微(wēi)軟選擇了(le)拓撲量子(zǐ)計(jì)算(suàφ∑÷λn)，加拿(ná)大(dà)的(de)D-Wave公司則開(kāi)發了(le)基于量子(zǐ)退火<¶(huǒ)法的(de)量子(zǐ)計(j✔☆Ω€ì)算(suàn)機(jī)。

（2）後量子(zǐ)密碼

美(měi)國(guó)國(guó)家(jiā)标準與技(jì)術(→↔≈§shù)研究院（NIST）在2016年(nián)制(zhì)定了(le)後量子(zǐ)密§​碼未來(lái)标準化(huà)時(shí)間(jiān)表，希望在2020年(nián)左右公布後量子(zǐ)計(jì)Ω≠算(suàn)的(de)密碼學算(suàn)法标準。2018年(nián)1月(yuè)，日(rì)本信息通(tōng)信研究機(j✘↔™Ωī)構開(kāi)發出同時(shí)具備“抗量子(zǐ)性”和(hé)“通(tōng)用(yòng)性”的(de)新型加密算(suàn)法LOTUS，被NIST所采用(yòng)并作(zuò)為(wèi)量子(zǐ)計★Ωδ←(jì)算(suàn)機(jī)時(shí)代備選加密技(jì)術(shù)之一(yī)。新一(y ¶≠↓ī)輪的(de)密碼算(suàn)法标準化(hu★∞₩γà)博弈已經展開(kāi)。

（3）神經形态計(jì)算(suàn)

歐盟人(rén)腦(nǎo)計(jì)劃（HBP）旗艦計(jì)劃将神經形态計(jì)算(suàn)平台作(zuò)為(wèi)其6大(dà)核心ICT平台之一(yī)，緻力于開(kāi)發和(hé)提供神經形态軟硬件(jiàn)原型，以催生(shπ✘ēng)一(yī)系列新型科(kē)學實驗和(h ♥¶é)産業(yè)應用(yòng)。美(měi)國(guó)陸軍研‍↕究實驗室在其中長(cháng)期技(jì)術(s↔✘←hù)實施計(jì)劃中（2026-2030）目标就(jiù)是(shì)實現(xiàn)包括₩∞α神經形态計(jì)算(suàn)在內(nèi)的(de)新 ∞>♦型計(jì)算(suàn)模式與硬件(jiàn)的(de)集成，™<☆并用(yòng)于士兵(bīng)的(de)裝備。

三、我國(guó)研究工(gōng)作(zuò)建議(yì)

1 集成電(diàn)路(lù)研究建議(yì)

針對(duì)集成電(diàn)路(lù)領域的(de)短(duǎn)闆與發展趨勢，需要(yà♦β♥o)夯實産業(yè)發展基礎，補強技(jì)術(shù)短÷↓♦​(duǎn)闆，同時(shí)前瞻布局關鍵性新興研究方向。

建議(yì)：（1）開(kāi)發面向領域專用(yòng)芯片的(de)高(gāo)度自(zì)動化(huà)的(•σde)EDA工(gōng)具，幫助用(yòng)戶快(kuài)速、敏捷地(±←dì)實現(xiàn)芯片設計(jì)；（2）持續支持跨領域的(de)光(guāng)刻機(jī)、刻蝕機(jī)和(hé)薄‌®膜沉積裝備等關鍵裝備研發，特别是(shì)應盡早啓動極紫外(wài)光(guāng)刻機(jī<₽)（EUV）的(de)研發；（3）重點突破FinFET、GAA、高(gāo)遷移率溝道(dào)、源漏應變工(gōng)程等核心制(zhì)造工≈&'(gōng)藝；（4）大(dà)力研究三維存儲、三維計(jì)算(suàn)等三維芯片技(jì)術(shù)，以及與三維芯片密切相(xiàng)關的(de)穿 ε透矽通(tōng)孔、層減薄、晶圓鍵合、設計(jì)測試、多(duō)尺寸穿孔、靜(jìn€α¶≥g)電(diàn)保護等技(jì)術(shù)；（5）針對(duì)未來(lái)重要(yào)應用(yòng)領域研制(z±σ¶hì)專用(yòng)芯片，在傳統芯片領域被國(guó)外(wài)巨✘<'↑頭壟斷的(de)情況下(xià)，面向人(rén)工(gōng)智能(néng)、✔±區(qū)塊鏈、邊緣計(jì)算(suàn)、物(wù)聯網等未來(láγγΩαi)重要(yào)應用(yòng)領域研制(zhì)專用(yòng)芯✘<片；（6）以開(kāi)源、微(wēi)核、模塊化(huà)、開(kāi)放(fàng)性、可(kě)擴展♦≈等為(wèi)指導思想開(kāi)發IP核，研制(zhì)并開(kāi)源其開(kāi)發工(gōng)♦ Ω具；（7）探索碳納米管、石墨烯、量子(zǐ)計(jì)算(suàn)、神經形态計(jì)>©算(suàn)等新型材料與計(jì)算(suàn)模式，推動颠覆性創新和(hé)突破。

2 操作(zuò)系統研究建議(yì)

針對(duì)操作(zuò)系統領域的(de)短(duǎn)闆與發展趨勢，應抓住↓δ★∏新興硬件(jiàn)與平台的(de)發展機(jī)遇，特♣↕别是(shì)針對(duì)每年(nián)新增→>↓ 數(shù)十億台的(de)智能(néng)終端，研制(zhì)與之相(xi∑™•γàng)匹配的(de)軟件(jiàn)平台，通(tōng)過開(kāi÷$≥↔)源吸引用(yòng)戶，快(kuài)速實現(xiàn)産品叠代，占據主流市(shì)場(chǎ≥φ ng)。

3 信息安全研究建議(yì)

針對(duì)信息安全領域的(de)短(duǎn)闆與發展趨勢，需要(yào)全力解決軟硬件(jiàn)非自(zì)主可(§¥kě)控情況下(xià)隐藏的(de)一(yī)系列安全問(wèn)題，同時(shí)關注未來(lái)可(kě∞σ≠)能(néng)形成優勢的(de)技(jì)術(shù)。

建議(yì)：（1）針對(duì)現(xiàn)有(yǒu)信息系統開(kāi)展​↔‍∏可(kě)信網絡與系統研究，重點關注：集成電(diàn)路(lù)安全性和(hé)可(kě¶$≈)靠性，電(diàn)子(zǐ)器(qì)件(jiàn)供應鏈硬件(jiàn)完整性防禦×₹γπ，快(kuài)速電(diàn)路(lù)實現(xiànσα♥‍)，軟件(jiàn)缺陷快(kuài)速發現(xiàn)，安全可(kě)信網絡空(kōng)間(✔®¶♥jiān)研究，網絡空(kōng)間(jiān)防禦可(kě)信基礎，安全£₽₹自(zì)動化(huà)，網絡測試床等。（2）針對(duì)新興技(jì)術(shù)開(kāi)展安全性研究，重點關注：雲計(jì)算(suàn)、大(dà)數(shù)據、人(ré&ε♣n)工(gōng)智能(néng)、虛拟現(xδ§✘iàn)實等新興技(jì)術(shù)的(de)安全問(wèn)題。（3）建立安全漏洞信息共享機(jī)制(zhì)及安全事(₩€shì)件(jiàn)響應機(jī)制(zhì)，整合來(lái)自(zì)政府、企業(y≈"è)等網絡威脅、漏洞和(hé)事(shì)件(jiàn)信息，規制(z↓§₹hì)安全漏洞的(de)發掘、披露及出口等行(xíng)為 §€(wèi)，明(míng)确特定目的(de)↕¶∏下(xià)漏洞披露、攻擊、非授權訪問(wèn)的(de)行(xíng)為(wèi)邊界。♥☆♦β

4 颠覆性技(jì)術(shù)研究建議(yì)

針對(duì)颠覆性技(jì)術(shù)的(de)現(xiàn)狀®↔λ 與發展趨勢，建議(yì)圍繞颠覆性信息科(kē)技(jì)的(d©&e)發展态勢開(kāi)展戰略研究，設立相(xiàng)關重大(dà)科(kē)技(jìΩ₹→→)計(jì)劃，持續支持颠覆性技(jì)術(shù)的σσ±(de)創新和(hé)應用(yòng)。

（1）量子(zǐ)計(jì)算(suàn)。應認真分(fēn)析考量我國(✔​≤guó)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)的(de)研發™✔和(hé)産業(yè)基礎，積極探索量子(zǐ)比特構建的(de)幾項主流技( φ₽jì)術(shù)方案，并加大(dà)力度研究創新性量子(zǐ)算(suàn)法，在現(xi>₽←¶àn)有(yǒu)基礎上(shàng)推廣量子(zǐ)計(jì)算(suàn)應用(y'∏òng)，同時(shí)針對(duì)量子(zǐ)比特構建≠↑→、量子(zǐ)硬件(jiàn)研發和(hé)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)應用(yòng)♣&進行(xíng)全面的(de)專利布局，争取更多(duō)的(de)專利“制(zhì)高(gāo)點”和(hé)組合空(kōng)間(jiān)，避免未來(lái)受制(zhì)于人(réδ↕↕n)。

（2）後量子(zǐ)密碼。針對(duì)可(kě)能(néng)來(σα§λlái)臨的(de)量子(zǐ)計(jì♠☆)算(suàn)時(shí)代，加速我國(guó)後量子(zǐ)‍♣密碼研發進程，大(dà)力開(kāi)展密碼基↔≈★←礎理(lǐ)論研究，通(tōng)過多(duō)方合作(zuò)尤其是(s✔¶hì)産業(yè)界的(de)積極參與推動​★φ÷自(zì)主研發的(de)後量子(zǐ)密碼✔γ标準的(de)國(guó)際化(huà)進程，謹防商用(yòng)密碼算(suàn)法标準被↓♠≠某些(xiē)國(guó)家(jiā)操縱而使其失↓'去(qù)加密功能(néng)。

（3）神經形态計(jì)算(suàn)。圍繞芯片設計(jì)與開(kāi₹★< )發、憶阻器(qì)、單神經元計(jì)算(suàn)等熱(rè)點主題投入研發資源，促進計(jì  ☆)算(suàn)機(jī)科(kē)學與腦(nǎo)科(kē)學和(hé)生( ≤®shēng)命科(kē)學的(de)融合研究，争取建立技(jì)術φ ×(shù)優勢。

（4）還(hái)應當重視(shì)的(de)颠覆性技(&γ∑♠jì)術(shù)有(yǒu)超導計(jì)算€≤±±(suàn)、軟件(jiàn)定義一(yī)切、VR/AR、邊緣計(jì)算(suàn)、區(qū)塊鏈、衛星互聯網等。