微电子和光电子是信息领域的两大基础性硬件技术，始终受到各国政府、产业界、学术界的高度关注。《中国电子信息工程科技发展研究 微电子光电子国内外发展态势研究》所讨论的微电子和光电子范围聚焦于信息领域，展示出了包括集成电路工艺、人工智能芯片、硅基光子集成、混合光子集成等微电子光电子重点领域的国内外前沿技术进展和产业重大突破。光电融合有助于信息技术突破当前面临的瓶颈制约，是需要重点发展的新质生产力技术之一，《中国电子信息工程科技发展研究 微电子光电子国内外发展态势研究》对光电融合的发展进行了探讨和展望。

目录
《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明
前言
第1章 全球发展态势 1
1.1 全链条多要素推动微电子持续升级 1
1.1.1 半导体产业规模增速放缓 1
1.1.2 半导体全链条技术创新延续 4
1.1.3 芯片供应压力进一步缓解 30
1.1.4 半导体供应链步入重构周期 33
1.1.5 全球加快半导体产能建设 40
1.1.6 新兴领域成为资本布局重点 44
1.1.7 前沿领域研究创新持续深化 48
1.2 集成化引领光电子技术和产业快速发展 51
1.2.1 光电子进入集成化快速发展阶段 51
1.2.2 全球积极布局光电子集成 55
1.2.3 应用不断拓展，市场前景广阔 58
1.2.4 光电子集成产业链持续壮大 60
1.2.5 多维度创新推动光电子集成技术快速进步 63
第2章 我国发展现状 72
2.1 微电子产业不断壮大，部分关键技术尚待突破 72
2.1.1 产业能力不断升级，发展力度持续加大 72
2.1.2 技术持续创新突破，国际垄断格局未变 76
2.2 光电子技术竞争力逐步增强，产业向高端发展 80
2.2.1 技术进步显著，我国发展为全球光电子重地 80
2.2.2 尚未实现全面突破，自主发展能力待提升 84
2.3 外部环境日益复杂，“卡脖子”挑战依然严峻 86
2.3.1 将重点企业列入限制清单，限制我国技术产业发展 86
2.3.2 禁运关键产品和技术，打击我国自主生产能力 87
2.3.3 严格控制美国人才外流，减缓我国技术创新步伐 89
2.3.4 持续推动供应链重塑，降低与我国合作和对我国依赖 89
第3章 我国未来展望 92
3.1 把握战略机遇，聚焦自主发展 92
3.1.1 自主发展的必要性和紧迫性凸显 92
3.1.2 我国微电子光电子正处于机遇期 93
3.2 以创新图新质，谋求发展主导权 93
3.2.1 提高投入改善生态，力促技术创新 93
3.2.2 发力光子集成，以点带面谋突破 95
3.2.3 强化信心决心，发展新质生产力 96
第4章 光电融合 98
4.1 光子与电子是信息技术的基础，各有长短 99
4.2 电子信息技术面临带宽、能耗挑战 105
4.3 光电融合成为信息技术发展的必然 108
4.3.1 连接/传输 110
4.3.2 路由/交换 114
4.3.3 计算/处理 115
4.4 光电子发展的“微电子化” 119
4.4.1 光电子发展的“微电子化”要求 119
4.4.2 光电子“微电子化”的特征和维度 122
4.4.3 光电子“微电子化”的产业影响 130
4.5 光电信息时代及其挑战、展望 133
4.5.1 光电信息时代 133
4.5.2 挑战和展望 136
第5章 业界热点亮点 139
5.1 新式晶体管结构 139
5.1.1 全球态势与国内现状 139
5.1.2 当前重要进展或突破 145
5.2 新型存储器 147
5.2.1 全球态势与国内现状 147
5.2.2 当前重要进展或突破 150
5.3 人工智能芯片 153
5.3.1 全球态势与国内现状 153
5.3.2 当前重要进展或突破 159
5.4 高速光模块 160
5.4.1 全球态势与国内现状 160
5.4.2 当前重要进展或突破 164
5.5 硅基光子集成 171
5.5.1 全球态势与国内现状 171
5.5.2 当前重要进展或突破 177
5.6 混合集成 182
5.6.1 全球态势与国内现状 182
5.6.2 当前重要进展或突破 187
第6章 领域热词 194
参考文献 199

第1章 全球发展态势
　　1.1 全链条多要素推动微电子持续升级
　　1.1.1 半导体产业规模增速放缓
　　全球半导体市场出现波动，近年来经历了显著起伏。从市场规模来看，据半导体工业协会（Semiconductor Industry Association，SIA）统计数据显示，2023年全球半导体市场规模提升至5268亿美元，同比下降8.2%。长期来看，由于电子设备、汽车制造、人工智能等行业的需要，全球半导体市场仍然保持着活力，2024年全球半导体销售额将达到5760亿美元，同比增长11.8%。
　　从区域分布来看，据世界半导体贸易统计组织（World Semiconductor Trade Statistics，WSTS）数据，美洲和亚太地区未来发展潜力较大，预计2024年区域半导体销售额将实现两位数的同比增长，如表1.1所示。
　　从细分领域及具体产品来看，据SIA统计数据，全球半导体产业的主要细分领域包括存储器、逻辑器件、微控制器、汽车电子等。其中，2023年逻辑器件受益于云计算、人工智能、移动设备等领域的持续需求基本保持稳定，销售额为1785亿美元，成为半导体行业*大的细分市场；存储器因3D闪存（Non-volatile Memory Device，NAND）和动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）价格下跌，销售额下降为923亿美元；微控制器（Microcontroller Unit，MCU）销售额为279亿美元，同比增长11.4%；因电气化、智能化和网联化趋势，对传感器、控制器、通信和导航等各类芯片需求大幅增加，汽车集成电路销售额为422亿美元，同比增长23.7%。
　　从行业投资看，在投资惯性推动下，2022年半导体投资仍处于高位，累计投入资金超过1800亿美元，同比增长约20%。2023年受半导体行业下行周期影响，资本支出进一步缩减，全年行业资本支出在1522亿美元左右，同比下降超过15%。如图1.1所示。其中，亚洲及北美是资本支出的主要阵地，约占全球九成份额；欧洲资本支出同比增长较为明显。
　　图1.1 历年来全球半导体资本支出情况（数据来源：ICInsights）
　　从与经济增长的关系来看，电子信息时代，半导体在经济发展中的地位和作用日益凸显。据WSTS与货币基金组织相关数据，1987年～1999年，全球半导体销售额增长率与GDP增长率相关系数仅为0.13，2000年后，二者相关系数提升至0.46，相关性大幅增强，如图1.2所示。
　　图1.2 全球半导体销售额同比增长率与全球GDP实际增长率对比
　　领先半导体厂商格局稳定。据TechInsights统计数据，2023年全球营收TOP25半导体供应商总收入5168亿美元，同比下降11%，如图1.3所示。其中，前十名总收入3578亿美元，同比下降9%。按地域来看，上榜企业中美国以13家占据一半，中国大陆只有1家。从增长情况来看，上榜企业中只有7家实现了正增长，其中NVIDIA受益于大模型等人工智能高速发展，增速超过了100%，其他均未超过10%，如表1.2所示。
　　图1.3 2023年全球TOP25半导体厂商营收及增速情况
　　（数据来源：TechInsights）
　　1.1.2 半导体全链条技术创新延续
　　（1）总体情况
　　自诞生之日起，微电子技术始终保持着快速创新升级的态势，如图1.4所示。未来微电子技术将沿着“延续摩尔定律”、“拓展摩尔定律”以及“后摩尔”三个方向持