2021年，中國工程院信息與電子工程學部發(fā)布了《中國電子信息工程科技發(fā)展十四大趨勢（2021）》。這份報告全面分析了當前電子信息領域的技術前沿與未來方向，為技術開發(fā)指明了路徑。本文將聚焦于報告中所揭示的技術開發(fā)層面的核心趨勢。

一、 體系架構：從集中式走向分布式與異構融合
傳統(tǒng)以CPU為中心的集中式計算架構正面臨瓶頸。技術開發(fā)的重點轉向以數(shù)據(jù)為中心的分布式體系架構，以及CPU、GPU、FPGA、ASIC及各類新型計算單元（如存算一體、類腦計算芯片）的深度異構融合。這種轉變旨在突破“內存墻”、“功耗墻”，滿足人工智能、大數(shù)據(jù)等應用對算力指數(shù)級增長的需求。

二、 軟件定義：賦能萬物，重塑系統(tǒng)邊界
“軟件定義一切”（SDx）的概念持續(xù)深化。技術開發(fā)不僅限于通過軟件定義網(wǎng)絡（SDN）、軟件定義存儲，更擴展到軟件定義芯片、軟件定義汽車、軟件定義衛(wèi)星等廣闊領域。軟件成為系統(tǒng)功能與性能的核心定義者，使得硬件資源得以虛擬化、池化，實現(xiàn)更靈活的調度和更敏捷的迭代。

三、 感知技術：超越人類，邁向全域智能感知
感知技術的開發(fā)正從單一模態(tài)、有限維度向多模態(tài)、高維度、智能化演進。結合人工智能，視覺、聽覺、觸覺、嗅覺乃至電磁感知等多源信息被深度融合與智能解析，目標是實現(xiàn)對物理世界和數(shù)字世界更精準、更實時、更隱蔽的全域感知，為自動駕駛、智慧城市、環(huán)境監(jiān)測等提供基石。

四、 存儲技術：追求極致密度與存算一體
數(shù)據(jù)爆炸式增長驅動存儲技術向更高密度、更低功耗、更快速度、更長壽命發(fā)展。三維閃存、新型相變存儲器（PCM）、磁阻存儲器（MRAM）等新型非易失存儲技術是開發(fā)熱點。更具革命性的是“存算一體”架構的開發(fā)，旨在將計算單元嵌入存儲陣列，直接處理數(shù)據(jù)，極大減少數(shù)據(jù)搬運開銷，是突破傳統(tǒng)馮·諾依曼架構瓶頸的關鍵探索。

五、 通信技術：空天地海一體化與6G前瞻
在5G規(guī)模商用之際，技術開發(fā)已瞄準“空天地海一體化”無縫覆蓋。低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、高空平臺、深海通信網(wǎng)絡與地面移動通信的融合成為重點。面向2030的6G技術研發(fā)已啟動，探索太赫茲通信、智能超表面、通信感知一體化、內生AI等潛在革命性技術，愿景是實現(xiàn)萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生、全息通信等極致體驗。

六、 處理技術：AI專用化與類腦計算突破
通用處理器的性能提升放緩，針對人工智能（尤其是深度學習）的專用處理器（如NPU、DPU）成為開發(fā)主流。受生物腦啟發(fā)的類腦計算（神經形態(tài)計算）從概念走向原型開發(fā)，利用脈沖神經網(wǎng)絡和新型器件（如憶阻器）實現(xiàn)高能效、低功耗、自適應的事件驅動型信息處理，為下一代人工智能計算范式提供可能。

七、 安全技術：內生安全與動態(tài)主動防御
面對日益復雜嚴峻的網(wǎng)絡空間威脅，安全技術的開發(fā)理念從“外掛式”、“補丁式”向“內生安全”轉變。即將安全屬性內置于硬件、操作系統(tǒng)、應用軟件的設計與開發(fā)全過程。利用人工智能、大數(shù)據(jù)、擬態(tài)防御等技術，構建具備自我學習、進化能力的動態(tài)、主動防御體系，實現(xiàn)從“靜態(tài)防護”到“動態(tài)博弈”的升級。

八、 開發(fā)范式：AI賦能與高可信保障
人工智能正在改變傳統(tǒng)的技術開發(fā)流程本身。AI輔助芯片設計、AI自動生成代碼、AI驅動的軟件測試與漏洞挖掘等技術日趨成熟，大幅提升開發(fā)效率。與此隨著系統(tǒng)復雜性劇增，對高可信軟件/硬件的需求迫在眉睫，形式化驗證、高可靠設計語言與工具鏈的開發(fā)受到高度重視，以確保關鍵信息基礎設施的絕對可靠。

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中國工程院發(fā)布的這十四大趨勢，深刻勾勒出電子信息工程科技發(fā)展的全景圖。在技術開發(fā)層面，呈現(xiàn)出一條清晰的主線：即通過架構創(chuàng)新打破固有范式，通過軟硬協(xié)同釋放系統(tǒng)潛力，通過智能賦能提升技術層級，并始終將安全可信**作為發(fā)展的基石。對于廣大研發(fā)機構和企業(yè)而言，把握這些趨勢，聚焦核心關鍵技術攻關，是贏得未來競爭優(yōu)勢、推動產業(yè)高質量發(fā)展的關鍵所在。