2022年信息领域前沿技术发展趋势及2023年趋势展望

在桂卯年来临之际，国际技术经济学院全体同仁祝愿各位读者朋友新年快乐，幸福安康。 感谢您长期以来对我们的关注与支持，期待未来与您相伴。 春节期间，我们将连续九天推出专题文章《年度科技发展形势总结与展望》，希望能为广大读者朋友提供一些参考。 本文为信息领域专题。

（一）2022年世界信息领域形势概要

网络和数据安全风险正在大规模扩散、长期潜伏，各国纷纷加大防范力度。 开源漏洞构成了全球性和持续性风险，并对各国的网络弹性构成了严峻挑战。 美国国土安全部指出，Log4j漏洞已形成持续性威胁，影响全球近半数企业； 网络安全和基础设施安全局警告称，SAP应用程序中存在严重的安全漏洞“ICMAD”，可能对全球各种组织造成广泛而严重的影响； CISA 警告说，开源框架 Spring 中的一个高风险零日漏洞正被用来传播和部署恶意软件和僵尸网络。 对此，各国加大网络安全保护力度，不断出台新措施提升网络韧性。 美国参议院通过《加强美国网络安全法案》，加强公私部门协调应对网络安全事件； CISA 在联邦机构中建立了一个专注于网络安全的新部门，即“联邦企业改进团队”； 白宫召开开源安全峰会，与开源组织和技术巨头共同推动一项 1.5 亿美元的投资计划，以加强美国的开源安全。 欧盟成员国签署了一份关于加强网络安全能力的声明，旨在应对大规模网络攻击的风险。 日本通过《经济安全促进法》，要求加强重点敏感行业和基础设施的网络安全保护。

高频通信技术日趋成熟量子计算机摧毁比特币，将推动5G的落地和6G的研发。 美国是德科技与韩国LG联合展示的6G射频前端，可实现TB级无线数据传输； 德州农工大学通过波束管理改进5G毫米波通信，可降低信号衰减； Fraun The Hof Heinrich Hertz Institute与韩国LG电子成功将6G数据传输距离提升至320米，是此前纪录的两倍。 韩国三星网络改进了5G毫米波网络设备，在10公里距离内实现了1.75Gbps的平均下载速度，刷新了纪录。 日本东京工业大学开发了一种毫米波相控阵高频收发器，可以连接到现有的5G网络。

美国不断巩固其在半导体产业的主导地位，出台新规打压中国半导体产业发展。 美国为加强自身能力建设量子计算机摧毁比特币，补贴本土研发和制造，推动与盟友的合作。 美国《芯片与科学法案》正式通过，拨款520亿美元用于芯片生产和供应链建设，提升美国半导体制造能力。 美国与日本合作研发2nm芯片，最快2025年投产； 与日本、韩国、中国台湾建立芯片四方联盟（CHIP4），加强对半导体供应链的管控； 在美欧贸易和技术委员会会议上与欧盟提议建立半导体供应链预警机制，避免产业补贴竞争。 为了应对中国的竞争，美国出台了多项政策措施打压中国半导体产业的发展。 美国商务部工业与安全局将超宽带隙半导体基板、3nm以下芯片专用电子设计自动化等4项技术纳入出口管制； 出台暂行最终细则，修改出口管制条例，强化限制措施，对未授权的核查清单管控措施进行更新，阻碍技术和人才向中国流动。

人工智能（AI）技术拓展了其在军事和民用场景的应用。 在民用方面，新一代生成式AI突破场景限制，持续应用于文本、语音、图像、视频、3D模型等场景。 美国OpenAI实验室发布DALL-E 2程序，可以根据文字描述生成高度逼真的图像； 谷歌推出DreamFusion模型，可以根据文字生成全景3D模型； Nvidia 推出了 3D MoMa 模型，可以使用一系列静态照片合成物体或场景的 3D 模型； Meta 公司推出了 Make-A-Video 模型，可以使用给定的短语和文本段落生成短视频。 在军用方面，各国军队都在大力推进人工智能技术在军事领域的应用，以实现智能化换人的目标。 美国国防高级研究计划局（DARPA）拟在军事决策过程中引入人工智能技术，以减少人为失误； 陆军开发了一个“智能自动化平台”来取代其14个旧系统，旨在为美军提供军事数据和战场“整体视图”，提高风险感知和战场决策能力。 英国启动国防人工智能研究中心，旨在推动人工智能技术在战场等场景中的应用。

量子计算机理论性能大幅提升，量子比特数增加，纠错能力提升，实际应用进程加快。 美国IBM公司推出量子计算机Osprey，量子比特数增加到433比特，具有强大的纠错功能。 英国公司 QuantrolOx 使用机器学习来控制量子比特，可以更快地调整、稳定和优化量子比特。 德国马普量子光学研究所首次实现了14个光子的有效纠缠，为研制新型量子计算机奠定了基础。 加拿大的Xanadu公司研制出一种光量子计算机，它处理特定任务的速度比中国的“九丈”计算机还快，而且具有可扩展性。 中国阿里巴巴达摩院量子实验室宣布成功研制出2比特量子芯片，实现了同类芯片的最高精度。

主要经济体加快研发央行数字货币（CBDC），积极落实数字资产监管政策。 在央行数字货币研发方面，主要经济体加快开发测试。 根据国际清算银行发布的《2021年央行数字货币调查报告》，全球央行开发CBDC的比例上升至90%，这表明全球CBDC研发进一步加速。 欧盟委员会表示将于2023年初出台《数字欧元法案》，并于2023年底推出数字欧元原型。澳大利亚储备银行启动了一项新的数字货币研究项目，重点关注数字货币的潜在经济效益货币。 日本修改数字资产相关法律，加速央行数字货币试验。 在数字资产监管方面，美国白宫发布了第一个针对加密货币的综合监管框架，涵盖了金融服务业如何发展以促进跨境交易，以及如何打击数字资产欺诈。 欧洲议会经济和货币事务委员会开会审查了管理数字资产的立法框架，并敦促欧盟委员会制定加密货币的可持续投资指南。 英格兰银行宣布起草该国首个数字资产监管框架，以挖掘数字资产的潜力，维护金融稳定，促进创新。 二十国集团（G20）金融稳定委员会发布《国际加密货币监管框架》，旨在加强国际合作，确保加密货币在监管层面的一致性，防范金融风险。

（二）2023年世界信息领域趋势展望

先进制造工艺和封装技术的进步有望延续摩尔定律。 在先进制程方面，台积电、三星等公司已进入3nm以下制程，挑战物理极限。 韩国三星宣布3nm工艺技术正式量产，并首次采用全环绕栅晶体管技术，大幅提升性能，降低能耗。 台积电发表2奈米制程技术，计划2025年量产。比利时微电子研究中心发表研究报告，探讨全球半导体制程与技术路线图，认为CFET互补场效晶体管与原子通道是关键技术，到2036年可能达到0.2nm工艺。在封装技术方面，小芯片互连、3D封装、背面布线开辟了新的技术路线。 台湾英特尔、微软、台积电等IT巨头宣布成立小芯片互连联盟，建立小芯片生态系统，制定行业规范，帮助厂商实现高性能、低功耗的芯片设计； 英特尔公司开发出新型全集成电压控制器，有效改善芯片3D封装，为小芯片互连技术的进步做出贡献。 日本东京工业大学的研究团队设计了一种小型芯片硅桥互连结构，可以有效降低芯片集成的复杂度。 韩国三星提出采用背面供电网络技术开发2nm芯片，可以提高晶体管密度。

美国将继续推动反量子加密标准的采纳和推广，延续先发制人的势头。 NIST公布了首批四种抗量子加密算法，并邀请了美国、法国和韩国的12家公司进行技术开发； CISA发布反量子密码指南，敦促美国基础设施运营商尽快做好反量子密码安全准备； 美国国家安全局发布《商业国家安全算法套件2.0》指导文件，计划推动国家安全系统的管理者和运营者在2035年前采用抗量子密码学； 英特尔计划在 2030 年推出抗量子安全 CPU。

全球6G研发与合作加速，6G技术竞争即将拉开帷幕。 美国参议院通过下一代电信法案，设立新委员会来监督联邦在下一代通信技术方面的投资和政策； FCC 授予 Keysight Technologies 首个频谱实验许可，以在该频段开发 Sub-Tahertz 6G 技术。 日本成立“5G推进联盟”，将由政府机构、学术机构和企业共同制定业界首个技术提案，推动日本6G技术发展； 与欧盟达成6G技术合作意向，在实践方面开展联合研究。 韩国计划在2026年推出6G通信原型，并在2028-2030年实现商用。

多国央行联合推进央行数字货币跨区域测试，央行数字货币在外汇交易中的实际应用加速推进。 环球银行金融电信协会联合全球14家中央银行和商业银行开展央行数字货币跨境支付试点，制定了全球央行数字货币网络规划。 瑞士国家银行联合瑞士信贷、高盛​​和花旗银行进行了将央行数字货币整合到支付系统中的测试。 试点项目涵盖同业业务、跨境交易系统、同业清算系统、核心银行系统等交易业务。 该测试为央行数字货币的跨机构、跨境交易奠定了基础。 法国、新加坡和瑞士首次对央行数字货币进行跨地区联合测试。 该测试采用自动做市商（AMM）机制，进行欧元、新加坡元和瑞士法郎数字货币的虚拟跨境交易。 前瞻性的探索。 瑞典、挪威和以色列的中央银行与国际清算银行启动了中央银行数字货币测试项目，以测试使用中央银行数字货币进行的国际零售和汇款支付。 预计2023年将进一步启动央行数字货币在全球主要经济体的跨区域跨境测试，加快部署进度。

关于作者

唐干臣，国务院发展研究中心国际技术经济研究所二研室，三级分析师

研究方向：信息领域战略、技术与产业前沿