現(xiàn)代電子信息技術(shù)和現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì)課件

現(xiàn)代電子信息技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2022/10/291現(xiàn)代電子信息技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2022/10/2212022/10/292當(dāng)前社會(huì)是信息社會(huì)，信息技術(shù)目前還沒(méi)有一個(gè)十分統(tǒng)一的定義。

從廣義上講，凡是與上述諸方面相關(guān)的技術(shù)都可以叫做信息技術(shù)，通?？煞譃樗念?，即感測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)。所謂感測(cè)技術(shù)，是指對(duì)信息的傳感、采集技術(shù)；通信技術(shù)是傳遞信息的技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)是處理、存儲(chǔ)信息的技術(shù)；控制技術(shù)則是使用與反饋信息的技術(shù)。

一般認(rèn)為，信息技術(shù)就是獲取、處理、傳遞、儲(chǔ)存、使用信息的技術(shù)。2022/10/222當(dāng)前社會(huì)是信息社會(huì)，信2022/10/293

信息技術(shù)的應(yīng)用性很強(qiáng)，因此又常被稱作“3C”技術(shù)、“3A”技術(shù)等等，此外還有“3D”之說(shuō)。

3A是指工廠自動(dòng)化(FactoryAutomation)、辦公自動(dòng)化(OfficeAutomation)和家庭自動(dòng)化(HomeAutomation)。3C是指通信(Communication)、計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)三種技術(shù)，它們的英文名稱的第一個(gè)字母都是“C”，所以簡(jiǎn)稱3C技術(shù)。“3D”是指數(shù)字傳輸(DigitalTransmission)、數(shù)字交換(DigitalSwitching)、數(shù)字處理(DigitalProcessing)三種數(shù)字技術(shù)。2022/10/223信息技術(shù)的應(yīng)用性很強(qiáng)2022/10/294信息技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)大致可概括為：

計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域是核心；電子技術(shù)是信息技術(shù)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，其中包括微電子技術(shù)、光電子技術(shù)；信息材料技術(shù)是基礎(chǔ)信息技術(shù)，其中包括電子備料以及光學(xué)材料技術(shù)；通信技術(shù)是信息技術(shù)的重要的直接組成部分。

2022/10/224信息技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)大致可概括為：2022/10/295

電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，二十世紀(jì)發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。進(jìn)入21世紀(jì)，人們面臨的是以微電子技術(shù)（半導(dǎo)體和集成電路為代表）電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息社會(huì)。高科技的廣泛應(yīng)用使社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)獲得了空前的發(fā)展。現(xiàn)代電子技術(shù)在國(guó)防、科學(xué)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、通訊（信息處理、傳輸和交流）及文化生活等各個(gè)領(lǐng)域中都起著巨大的作用。現(xiàn)在的世界，電子技術(shù)無(wú)處不在，人們現(xiàn)在生活在電子世界中，一天也離不開(kāi)它。1．電子技術(shù)2022/10/225電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、電子技術(shù)的應(yīng)用電子技術(shù)的應(yīng)用基本器件的兩個(gè)發(fā)展階段分立元件階段（1905～1959）真空電子管、半導(dǎo)體晶體管集成電路階段（1959～）SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI主要階段概述

第一代電子

產(chǎn)品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一只半導(dǎo)體三極管，它以小巧、輕便、省電、壽

命長(zhǎng)等特點(diǎn)，很快地被各國(guó)應(yīng)用起來(lái)，在很大范圍內(nèi)取代了電子管。五十年代末期，世界上出現(xiàn)了第一塊集成電路，它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上，使電子產(chǎn)品向更小型化發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，從而使電子產(chǎn)品向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。

基本器件的兩個(gè)發(fā)展階段分立元件階段（1905～1959）主要分立元件階段電子管時(shí)代（1905～1948）為現(xiàn)代技術(shù)采取了決定性步驟主要大事記1905年愛(ài)因斯坦闡述相對(duì)論——E＝mc21906年亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機(jī)德福雷斯特在弗菜明二極管上加?xùn)艠O，制威第一只三極管1912年阿諾德和蘭米爾研制出高真空電子管1917年坎貝爾研制成濾波器1922年弗里斯研制成第一臺(tái)超外差無(wú)線電收音機(jī)1934年勞倫斯研制成回旋加速器1940年帕全森和洛弗爾研制成電子模擬計(jì)算機(jī)1947年肖克萊、巴丁和布拉頓發(fā)明晶體管；香農(nóng)奠定信息論的基礎(chǔ)

真空電子管分立元件階段電子管時(shí)代（1905～1948）主要大事記190分立元件階段晶體管時(shí)代（1948～1959）宇宙空間的探索即將開(kāi)始主要大事記1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個(gè)點(diǎn)接觸型晶體管1948年貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)發(fā)表信息論的論文英國(guó)采用EDSAG計(jì)算機(jī)，這是最早的一種存儲(chǔ)程序數(shù)字計(jì)算機(jī)1949年諾伊曼提出自動(dòng)傳輸機(jī)的概念1950年麻省理工學(xué)院的福雷斯特研制成磁心存儲(chǔ)器1952年美國(guó)爆炸第一顆氫彈1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室研制太陽(yáng)能電池和單晶硅1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星1958年美國(guó)得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個(gè)集成電路分立元件階段晶體管時(shí)代（1948～1959）主要大事記1942022/10/29101947年12月23日第一個(gè)晶體管NPNGe晶體管

W.SchokleyJ.BardeenW.Brattain獲得1956年Nobel物理獎(jiǎng)2022/10/22101947年12月23日獲得1956年2022/10/29111958年第一塊集成電路：TI公司的Kilby，12個(gè)器件，Ge晶片獲得2000年Nobel物理獎(jiǎng)2022/10/22111958年第一塊集成電路：TI公司的集成電路階段時(shí)期規(guī)模集成度（元件數(shù)）50年代末小規(guī)模集成電路（SSI）10060年代中規(guī)模集成電路（MSI）100070年代大規(guī)模集成電路（LSI）>100070年代末超大規(guī)模集成電路（VLSI）1000080年代特大規(guī)模集成電路（ULSI）>100000自1958年第一塊集成元件問(wèn)世以來(lái)，集成電路已經(jīng)跨越了小、中、大、超大、特大、巨大規(guī)模幾個(gè)臺(tái)階，集成度平均每2年提高近3倍。隨著集成度的提高，器件尺寸不斷減小。

1985年，1兆位ULSI的集成度達(dá)到200萬(wàn)個(gè)元件，器件條寬僅為1微米；1992年，16兆位的芯片集成度達(dá)到了3200萬(wàn)個(gè)元件，條寬減到0.5微米，而后的64兆位芯片，其條寬僅為0.3微米。集成電路階段時(shí)期規(guī)模集成度50年代末小規(guī)模集成電路（集成電路階段

集成電路制造技術(shù)的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集成電路芯片主要包括以下幾類，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石?？删幊踢壿嬈骷≒LD）微控制芯片（MCU）數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（RAM/ROM）集成電路階段集成電路制造技術(shù)的發(fā)展

以集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過(guò)了以汽車(chē)、石油、鋼鐵為代表的傳統(tǒng)工業(yè)成為第一大產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為改造和拉動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)邁向數(shù)字時(shí)代的強(qiáng)大引擎和雄厚基石。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值增長(zhǎng)部分的65%與集成電路相關(guān),美國(guó)國(guó)防預(yù)算中的電子含量已占據(jù)了半壁江山。預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)，世界集成電路銷售額將以年平均15%的速度增長(zhǎng)，2010年將達(dá)到6000~8000億美元。

作為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成電路已日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈、社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的籌碼和國(guó)家安全的保障。

集成電路階段2022/10/2914以集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過(guò)了以汽車(chē)、石油、鋼鐵為

集成電路的集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月增加一倍。據(jù)專家預(yù)測(cè),今后20年左右,集成電路技術(shù)及其產(chǎn)品仍將遵循這一規(guī)律發(fā)展。

集成電路最重要的生產(chǎn)過(guò)程包括：開(kāi)發(fā)EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具利用EDA進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果在硅圓片上加工芯片(主要流程為薄膜制造、曝光和刻蝕)

對(duì)加工完畢的芯片進(jìn)行測(cè)試為芯片進(jìn)行封裝最后經(jīng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)將其裝備到整機(jī)系統(tǒng)上與最終消費(fèi)者見(jiàn)面。集成電路階段2022/10/2915集成電路的集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月增加一倍。據(jù)專家預(yù)測(cè)

美國(guó)芯片微細(xì)加工技術(shù)目前正在從亞微米向納米技術(shù)過(guò)渡，2002年3月，Intel公司宣布其已采用0.09微米工藝生產(chǎn)出面積僅為1平方微米的SRAM。超紫外光刻技術(shù)（EUV）被視為是保證摩爾定律今后依舊適用的法寶。EUV技術(shù)可使半導(dǎo)體制造商在芯片上蝕刻電路線的等級(jí)達(dá)到0.03微米。比現(xiàn)有制造技術(shù)所產(chǎn)生的芯片性能提高100倍，存儲(chǔ)容量也可以達(dá)到目前的100倍以上。由Intel、IBM、摩托羅拉等公司所組成的企業(yè)聯(lián)盟與美國(guó)三個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，一直致力EUV的研發(fā)，投入開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)已逾2.5億美元。在各芯片廠商都以面積最小化、功能最大化作為發(fā)展方向的趨勢(shì)中，將整個(gè)電子系統(tǒng)全部集成到一塊單芯片之中的SOC越來(lái)越呈現(xiàn)出重要性。集微處理器、快閃存儲(chǔ)器和數(shù)字信號(hào)處理器為一體的計(jì)算機(jī)芯片。這種高度集成的芯片將對(duì)手持計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和其他移動(dòng)設(shè)備的改進(jìn)產(chǎn)生巨大影響。集成電路階段2022/10/2916美國(guó)芯片微細(xì)加工技術(shù)目前正在從亞微米向納米技術(shù)過(guò)渡，20

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)60年代，80年代中期我國(guó)集成電路的加工水平為5微米，其后，經(jīng)歷了3、1、0.8、0.5、0.35微米的發(fā)展，目前達(dá)到了0.18微米的水平，而當(dāng)前國(guó)際水平為0.09微米（90納米），我國(guó)與之相差約為2-3代。

2001年全國(guó)集成電路產(chǎn)量為64億塊，銷售額200億元人民幣。2002年6月,共有半導(dǎo)體企事業(yè)單位651家,其中芯片制造廠46家,封裝、測(cè)試廠108家,設(shè)計(jì)公司367家,分立器件廠商130家,從業(yè)人員11.5萬(wàn)人。設(shè)計(jì)能力0.18~0.25微米、700萬(wàn)門(mén),制造工藝為8英寸、0.18~0.25微米,主流產(chǎn)品為0.35~0.8微米。

與國(guó)外的主要差距：一是規(guī)模小，2000年,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的芯片銷售額僅占世界市場(chǎng)總額的1.5%，占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的20%；二是檔次低，主流產(chǎn)品加工技術(shù)比國(guó)外落后兩代；三是創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力弱，設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備、材料、應(yīng)用、市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)能力均不十分理想，其結(jié)果是今天受制于人,明天后勁乏力；四是人才欠缺。

集成電路階段2022/10/2917

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)60年代，80年代中期我2022/10/2918IC的速度很高、功耗很小，但由于PCB板中的連線延時(shí)、噪聲、可靠性以及重量等因素的限制，已無(wú)法滿足性能日益提高的整機(jī)系統(tǒng)的要求IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的提高，IC規(guī)模越來(lái)越大，已可以在一個(gè)芯片上集成108~109個(gè)晶體管分立元件集成電路IC

系統(tǒng)芯片SystemOnAChip(簡(jiǎn)稱SOC)將整個(gè)系統(tǒng)集成在一個(gè)微電子芯片上系統(tǒng)芯片(SOC)與集成電路(IC)的設(shè)計(jì)思想是不同的，它是微電子技術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。集成電路走向系統(tǒng)芯片將敏感器、執(zhí)行器與信息處理系統(tǒng)集成在一起，從而完成信息獲取、處理、存儲(chǔ)和執(zhí)行的系統(tǒng)功能。2022/10/2218IC的速度很高、功耗很小，但由于IC政府的策略：《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》指出：“突出高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，在電子信息特別是集成電路設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)及通信、計(jì)算機(jī)及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，……加強(qiáng)高新技術(shù)創(chuàng)新，形成一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)”。

專家的共識(shí)：中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院專門(mén)成立了包括師昌緒、王淀佐、王越、王陽(yáng)元等10位院士組成的專家咨詢組。在大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，專家們建議，我國(guó)在“十五”期間要像當(dāng)年搞“兩彈一星”一樣，集中國(guó)家有限的人力和財(cái)力，開(kāi)發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代微電子核心工藝技術(shù)及產(chǎn)品。專家的意見(jiàn)和政府的策略政府的策略：《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展高科技，實(shí)EDA技術(shù)

電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作，即IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ESDA)階段（90年代以后）：設(shè)計(jì)人員按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分，系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實(shí)現(xiàn)，然后采用硬件描述語(yǔ)言（HDL）完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì)，最后通過(guò)綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件。EDA技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)階段（70年代）：用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作。計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)階段（80年代）：與CAD相比，CAE除了有純粹的圖形繪制功能外，又增加了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過(guò)電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)。CAE的主要功能是：原理圖輸入，邏輯仿真，電路分析，自動(dòng)布局布線，PCB后分析。ARM開(kāi)發(fā)板EDA技術(shù)電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA是

集成電路發(fā)展目前仍以摩爾定律所揭示的規(guī)律向前發(fā)展，晶圓的面積也在不斷地加大，以軟／硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的內(nèi)核（IP核）復(fù)用和超深亞微米技術(shù)為支撐的系統(tǒng)芯片(SystemonChip－SOC)是超大規(guī)模集成電路發(fā)展的趨勢(shì)和新世紀(jì)集成電路的主流。

IC產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了電路集成、功能集成、技術(shù)集成，直到今天基于計(jì)算機(jī)軟硬件的知識(shí)集成，其目標(biāo)就是將電子產(chǎn)品系統(tǒng)電路不斷集成到芯片中去，力圖吞噬整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)。單芯片的嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)，以單個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品系統(tǒng)不僅僅限于硬件系統(tǒng)，而是一個(gè)帶有柔性性能的軟、硬件集合體的電子系統(tǒng)。SoC是微電子領(lǐng)域IC設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。EDA技術(shù)集成電路發(fā)展目前仍以摩爾定律所揭示的規(guī)律向前SOC設(shè)計(jì)方法學(xué)SOC設(shè)計(jì)方法學(xué)SoC設(shè)計(jì)中的問(wèn)題移值方法學(xué)

無(wú)網(wǎng)表核與版圖相關(guān)的步長(zhǎng)寬長(zhǎng)比例失配手繪版圖時(shí)序問(wèn)題

時(shí)鐘重分配硬核寬度與間距不一致芯片多重布線導(dǎo)致的RC寄生效應(yīng)時(shí)序重驗(yàn)證電路時(shí)序工藝與原始材料問(wèn)題

非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝特性

N阱襯底的連接襯底原始材料端口與目標(biāo)工藝的層間差異其它問(wèn)題

混合信號(hào)設(shè)計(jì)不可移值模擬電路的精度功耗問(wèn)題SoC設(shè)計(jì)中的問(wèn)題移值方法學(xué)時(shí)序問(wèn)題工藝與原始材料問(wèn)題其它問(wèn)硬件描述語(yǔ)言HDL的現(xiàn)狀與發(fā)展

硬件描述語(yǔ)言HDL是一種用形式化方法描述數(shù)字電路和系統(tǒng)的語(yǔ)言。利用這種語(yǔ)言，數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以從上層到下層（從抽象到具體）逐層描述自己的設(shè)計(jì)思想，用一系列分層次的模塊來(lái)表示極其復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)。然后，利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具，逐層進(jìn)行仿真驗(yàn)證，再把其中需要變?yōu)閷?shí)際電路的模塊組合，經(jīng)過(guò)自動(dòng)綜合工具轉(zhuǎn)換到門(mén)級(jí)電路網(wǎng)表。接下去，再用專用集成電路ASIC或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA自動(dòng)布局布線工具，把網(wǎng)表轉(zhuǎn)換為要實(shí)現(xiàn)的具體電路布線結(jié)構(gòu)。

HDL的發(fā)展至今已有20多年的歷史，并成功地應(yīng)用于設(shè)計(jì)的各個(gè)階段：建模、仿真、驗(yàn)證和綜合等。到20世紀(jì)80年代，已出現(xiàn)了上百種硬件描述語(yǔ)言。20世紀(jì)80年代后期，VHDL和VerilogHDL語(yǔ)言適應(yīng)了面向設(shè)計(jì)的多領(lǐng)域、多層次并得到普遍認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言趨勢(shì)和要求，先后成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)。

硬件描述語(yǔ)言HDL的現(xiàn)狀與發(fā)展硬件描述語(yǔ)在2001年舉行的國(guó)際HDL會(huì)議上，與會(huì)者就使用何種設(shè)計(jì)語(yǔ)言展開(kāi)了生動(dòng)、激烈的辯論。最后，與會(huì)者投票表決：如果要啟動(dòng)一個(gè)芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目，他們?cè)敢膺x擇哪種方案?結(jié)果，僅有2票或3票贊成使用SystemC、Cynlib和CLevel設(shè)計(jì)；而Superlog和Verilog各自獲得了約20票。至于以后會(huì)是什么情況，連會(huì)議主持人JohnCooley也明確表示：“5年后，誰(shuí)也不知道這個(gè)星球會(huì)發(fā)生什么事情。”

各方人士各持己見(jiàn)：為Verilog辯護(hù)者認(rèn)為，開(kāi)發(fā)一種新的設(shè)計(jì)語(yǔ)言是一種浪費(fèi)；為SystemC辯護(hù)者認(rèn)為，系統(tǒng)級(jí)芯片SoC快速增長(zhǎng)的復(fù)雜性需要新的設(shè)計(jì)方法；C語(yǔ)言的贊揚(yáng)者認(rèn)為，Verilog是硬件設(shè)計(jì)的匯編語(yǔ)言，而編程的標(biāo)準(zhǔn)很快就會(huì)是高級(jí)語(yǔ)言，CynlibC++是最佳的選擇，它速度快、代碼精簡(jiǎn)；Superlog的捍衛(wèi)者認(rèn)為，Superlog是Verilog的擴(kuò)展，可以在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中僅提供一種語(yǔ)言和一個(gè)仿真器，與現(xiàn)有的方法兼容，是一種進(jìn)化，而不是一場(chǎng)革命。

關(guān)于HDL的一次國(guó)際討論會(huì)在2001年舉行的國(guó)際HDL會(huì)議上，與會(huì)者我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

1.為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)的芯片設(shè)計(jì)自主化，必須夯實(shí)基礎(chǔ)，在結(jié)合VHDL的基礎(chǔ)上，推廣VerilogHDL設(shè)計(jì)語(yǔ)言，使硬件設(shè)計(jì)的底層單元庫(kù)可以自主研制；

2.根據(jù)目前芯片系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)系統(tǒng)級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行比較研究，在Suoerlog、SystemC等語(yǔ)言中做出選擇，并進(jìn)行相關(guān)工具的推廣，以及與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作等；

3.深入HDL語(yǔ)言的綜合和仿真等模型的研究，努力在與國(guó)外合作的基礎(chǔ)上，建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDA公司；

4.積極加入EDA目前正在進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化工作，做到了解、學(xué)習(xí)、應(yīng)用、吸收、參與并重；

5.政府積極加入，重視產(chǎn)、學(xué)、研的合作，開(kāi)展卓有成效的發(fā)展模式。我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇1.為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)的芯片IBM7090

伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展起來(lái)的電子計(jì)算機(jī)所經(jīng)歷的四個(gè)階段充分說(shuō)明了電子技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段的特性。第一代（1946～1957）電子管計(jì)算機(jī)第二代（1958～1963）晶體管計(jì)算機(jī)第三代（1964～1970）集成電路計(jì)算機(jī)第四代（1971～）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)于1946年在美國(guó)研制成功，取名ENIAC。這臺(tái)計(jì)算機(jī)使用了18800個(gè)電子管，占地170平方米，重達(dá)30噸，耗電140千瓦，價(jià)格40多萬(wàn)美元，是一個(gè)昂貴耗電的"龐然大物"。由于它采用了電子線路來(lái)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)信息，從而就大大提高了運(yùn)算速度。ENIAC每秒可進(jìn)行5000次加法和減法運(yùn)算，把計(jì)算一條彈道的時(shí)間短為30秒。它最初被專門(mén)用于彈道運(yùn)算，后來(lái)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)而成為能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用電子計(jì)算機(jī)。從1946年2月交付使用，到1955年10月最后切斷電源，ENIAC服役長(zhǎng)達(dá)9年。IBM360晶體管計(jì)算機(jī)ENIAC品牌電腦2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)IBM7090伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展IBM7090ENIAC電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展IBM360晶體管計(jì)算機(jī)品牌電腦第一代（1946～1957）電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用水銀延遲線，外存儲(chǔ)器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的限制，運(yùn)算速度只是每秒幾千次~幾萬(wàn)次基本運(yùn)算，內(nèi)存容量?jī)H幾千個(gè)字。程序語(yǔ)言處于最低階段，主要使用二進(jìn)制表示的機(jī)器語(yǔ)言編程，后階段采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。體積大，耗電多，速度低，造價(jià)高，使用不便，主要局限于一些軍事和科研部門(mén)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。（ENIAC）第二代（1958～1963）晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲(chǔ)器。與第一代電子管計(jì)算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)體積小，耗電少，成本低，邏輯功能強(qiáng)，使用方便，可靠性高

。（IBM7090）第三代（1964～1970）集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲(chǔ)器進(jìn)一步發(fā)展，并開(kāi)始采用性能更好的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度提高到每秒幾十萬(wàn)次基本運(yùn)算。由于采用了集成電路，第三代計(jì)算機(jī)各方面性能都有了極大提高：體積縮小，價(jià)格降低，功能增強(qiáng)，可靠性大大提高。（IBM360系列為代表）第四代（1971～）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大規(guī)模集成電路，集成度很高的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器替代了磁芯存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百萬(wàn)次，甚至上億次基本運(yùn)算。具有體積小、功能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。IBM7090ENIAC電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展IBM360晶

高性能計(jì)算：

高性能計(jì)算是促進(jìn)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步及國(guó)家安全的戰(zhàn)略制高點(diǎn)技術(shù)，世界各主要發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)不對(duì)此高度重視。自70年代開(kāi)始研究以來(lái)，高性能計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了向量機(jī)、共享主存多處理機(jī)、大規(guī)模并行處理系統(tǒng)等幾個(gè)階段。近年來(lái)，美國(guó)相繼推出高性能計(jì)算與通信、加速戰(zhàn)略計(jì)算創(chuàng)新等計(jì)劃，將高性能計(jì)算領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)推向高潮。2000年IBM曾宣布，5年內(nèi)將投資1億美元開(kāi)發(fā)新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)“藍(lán)色基因”，旨在幫助人類探索深層次的生命奧秘，其運(yùn)算速度將達(dá)到每秒1千萬(wàn)億次，與目前的桌面PC相比，計(jì)算能力將超出2百萬(wàn)倍。

2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2929高性能計(jì)算：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/22292022/10/2930高性能計(jì)算：

北京時(shí)間2010年17日，由中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)研制成功的“天河一號(hào)”在國(guó)際TOP500組織正式發(fā)布的世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜上名列第一。研制“天河一號(hào)”的中國(guó)專家認(rèn)為，這臺(tái)計(jì)算機(jī)的成功研制是我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要里程碑。

排行榜表明，中國(guó)“天河一號(hào)”二期系統(tǒng)（天河－１Ａ）以每秒4701萬(wàn)億次的峰值速度和每秒2566萬(wàn)億次的實(shí)測(cè)速度位居榜首。此前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)——美國(guó)“美洲虎”以每秒1759萬(wàn)億次的實(shí)測(cè)性能名列第二，速度約為“天河一號(hào)”的三分之二。“這一成績(jī)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)自主研制超級(jí)計(jì)算機(jī)綜合技術(shù)水平進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先行列的歷史性突破?！薄疤旌右惶?hào)”工程辦公室主任李楠說(shuō)，“天河一號(hào)”的應(yīng)用將為解決我國(guó)重大挑戰(zhàn)性問(wèn)題提供手段，對(duì)提升我國(guó)綜合國(guó)力具有戰(zhàn)略意義。

2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2230高性能計(jì)算：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：

由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種機(jī)制，即具有大量簡(jiǎn)單處理單元(稱為神經(jīng)元)的執(zhí)行高度并行處理的，更接近于生物計(jì)算系統(tǒng)的一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，多年來(lái)人們一直在著手研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軍事電子裝備中的應(yīng)用。神經(jīng)科學(xué)、克隆技術(shù)以及生物技術(shù)的發(fā)展，有可能研制出生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，使其具有人腦一樣的功能，并可與活的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行控制運(yùn)算甚至判斷等。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件的實(shí)現(xiàn)，將為武器系統(tǒng)帶來(lái)革命性的變化，對(duì)諸如自主系統(tǒng)、傳感器數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理、實(shí)時(shí)圖像處理和自適應(yīng)信號(hào)處理與控制等應(yīng)用項(xiàng)目有著顯著的意義。2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

2022/10/2931神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2231人工智能：

未來(lái)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將成為探索新的有關(guān)知識(shí)數(shù)學(xué)表示法的動(dòng)力。利用形式化結(jié)構(gòu)和描述戰(zhàn)場(chǎng)關(guān)鍵信息(諸如地形、敵兵力意圖的確定性的程度及潛在的結(jié)局組)的知識(shí)表示的先進(jìn)技術(shù)將會(huì)提高軟件的可靠性。在人工智能的研究和應(yīng)用方面，包括機(jī)器人在內(nèi)的無(wú)人化智能作戰(zhàn)平臺(tái)的發(fā)展將最為迅速。指揮控制計(jì)算機(jī)化、攻擊手段機(jī)器人化的數(shù)字化部隊(duì)有可能取得突破性進(jìn)展。隨著計(jì)算機(jī)的智能化，通信、傳感和其他信息技術(shù)的發(fā)展和提高，C41SR系統(tǒng)將是一種智能化的系統(tǒng)。系統(tǒng)裝備將朝分布式硬件、環(huán)境綜合、智能決策、遠(yuǎn)程監(jiān)視偵察、無(wú)縫通信和全數(shù)字化技術(shù)方向發(fā)展。未來(lái)信息化單兵、數(shù)字化部隊(duì)乃至機(jī)器人部隊(duì)將有可能成為現(xiàn)實(shí)。

2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

2022/10/2932人工智能：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2232人機(jī)接口：

數(shù)字處理芯片的發(fā)展使得語(yǔ)音處理與合成技術(shù)日趨成熟，自然語(yǔ)言理解可望取得令人鼓舞的成就，根據(jù)口頭命令識(shí)別話音的軟件也將隨著技術(shù)改進(jìn)而被廣泛采用，多語(yǔ)言之間的實(shí)時(shí)同步翻譯的夢(mèng)想將成為現(xiàn)實(shí)。在超媒體領(lǐng)域，用戶可使用多種不同的信息做匹配導(dǎo)航，出現(xiàn)輔助形式的能使便攜機(jī)顯示手寫(xiě)體字符的眷寫(xiě)軟件。立體可視化技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用，手機(jī)、電話、電視、電腦一體化的趨勢(shì)將成為一種潮流。靈境技術(shù)，或稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是繼多媒體技術(shù)之后的新一代人機(jī)系統(tǒng)接口技術(shù)及高級(jí)仿真技術(shù)。它將通過(guò)頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套顯示器、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感器材，使人可以“浸入”計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境直接觀察事物的內(nèi)在變化，并能與之發(fā)生“交互”作用，產(chǎn)生一種“身臨其境”的真實(shí)感。2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

2022/10/2933人機(jī)接口：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2233分布網(wǎng)絡(luò)計(jì)算：

預(yù)計(jì)將會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)支持團(tuán)體協(xié)同工作的團(tuán)體軟件(Groupware)；在計(jì)算機(jī)通信方面將實(shí)現(xiàn)全戰(zhàn)場(chǎng)直到全球“透明”的連通安全，電文、圖形、圖像和電視等信息統(tǒng)一處理，經(jīng)濟(jì)上可承受性的無(wú)縫通信。可以預(yù)期，通過(guò)推行信息資源標(biāo)準(zhǔn)化等計(jì)劃，建立一個(gè)全球信息數(shù)據(jù)庫(kù)和融合中心網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)將指日可待。屆時(shí)，任何時(shí)候可向在任何地方的任何需要的指揮員和武裝部隊(duì)提供作戰(zhàn)所需要的任何信息，即指揮員將不受地域限制能檢查·作戰(zhàn)空域·內(nèi)的所有有關(guān)信息。分布式處理將朝著進(jìn)一步利用硬件特性的透明型發(fā)展。透明網(wǎng)絡(luò)便成為21世紀(jì)初的目標(biāo)。

2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2934分布網(wǎng)絡(luò)計(jì)算：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2234生物計(jì)算機(jī)：一個(gè)重要發(fā)展是DNA計(jì)算機(jī)。DNA分子中的密碼相當(dāng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，DNA分子間可以在某種酶的作用下迅速完成生物化學(xué)反應(yīng)，從一種基因碼變?yōu)榱硪环N基因碼，反應(yīng)前的基因碼可以作為輸入數(shù)據(jù)，反應(yīng)后的基因碼可以作為運(yùn)算結(jié)果，在制造這種生物計(jì)算機(jī)時(shí)，首先挑選一些DNA片段分別代表不同的變量，以片段之間的接合和斷開(kāi)序列代表“與”和“或”邏輯判斷，然后運(yùn)用生物技術(shù)手段加以控制，探測(cè)并分離出生物材料中具有與特定判斷相應(yīng)特征的部分，那么就可以制成一種新型邏輯判斷計(jì)算機(jī)。目前，DNA計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以對(duì)赫母霍茲等數(shù)學(xué)問(wèn)題求解。預(yù)計(jì)在未來(lái)20年有可能出現(xiàn)與微電子芯片融合的高性能DNA計(jì)算機(jī)。例如可用于高性能計(jì)算的基因芯片和生物計(jì)算機(jī)。2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

2022/10/2935生物計(jì)算機(jī)：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2235智能結(jié)構(gòu)技術(shù)：隨著軍用智能技術(shù)的發(fā)展，各種智能結(jié)構(gòu)武器將對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。智能結(jié)構(gòu)最初受到關(guān)注是在70年代末期，美國(guó)將光導(dǎo)纖維埋置在復(fù)合材料內(nèi)部，使結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生了顯著改善，自此，智能結(jié)構(gòu)技術(shù)得到廣泛承認(rèn)，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。智能結(jié)構(gòu)給結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展注入創(chuàng)新性的活力，它所具有的卓越性能將對(duì)21世紀(jì)的武器裝備產(chǎn)生重大影響。2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

2022/10/2936智能結(jié)構(gòu)技術(shù)：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/22362022/10/2937云計(jì)算2006年谷歌推出了“Google101計(jì)劃”，并正式提出“云”的概念和理論。隨后亞馬遜、微軟、惠普、雅虎、英特爾、IBM等公司都宣布了自己的“云計(jì)劃”，云安全、云存儲(chǔ)、內(nèi)部云、外部云、公共云、私有云……一堆讓人眼花繚亂的概念在不斷沖擊人們的神經(jīng)。云計(jì)算（CloudComputing）是由分布式計(jì)算（DistributedComputing）、并行處理（ParallelComputing）、網(wǎng)格計(jì)算（GridComputing）發(fā)展來(lái)的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。目前，對(duì)于云計(jì)算的認(rèn)識(shí)在不斷的發(fā)展變化，云計(jì)算沒(méi)仍沒(méi)有普遍一致的定義。中國(guó)網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬給出如下定義：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”。2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

2022/10/2237云計(jì)算2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)

通信是一個(gè)古老而嶄新的話題。其根源可追溯到公元前3500年，蘇美爾人發(fā)明了楔形文字，埃及人發(fā)明了象形文字，這可以說(shuō)是最古老的通信方式。而中國(guó)古代的烽火臺(tái)則是無(wú)線通信的鼻祖。現(xiàn)代意義上的通信是在發(fā)現(xiàn)了電現(xiàn)象之后，1793年，法國(guó)查佩兄弟倆在巴黎和里爾之間架設(shè)了一條230千米長(zhǎng)的接力方式傳送信息的托架式線路。據(jù)說(shuō)兩兄弟是第一個(gè)使用“電報(bào)”這個(gè)詞的人。現(xiàn)代意義上的無(wú)線通信是從莫爾斯開(kāi)始，1844年5月24日，在座無(wú)虛席的國(guó)會(huì)大廈里，莫爾斯用他那激動(dòng)得有些顫抖的雙手，操縱著他傾十余年心血研制成功的電報(bào)機(jī)，向巴爾的摩發(fā)出了人類歷史上的第一份電報(bào):“上帝創(chuàng)造了何等奇跡！”?，F(xiàn)在，通信產(chǎn)業(yè)仍然處在蓬勃發(fā)展階段，各種新的技術(shù)日新月異，層出不窮。3、通信技術(shù)

2022/10/2938通信是一個(gè)古老而嶄新的話題。其根源可追溯到公

眾所周知，移動(dòng)通信是在20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，移動(dòng)通信發(fā)展速度遠(yuǎn)超過(guò)固定網(wǎng)絡(luò)，已得到相當(dāng)?shù)钠占?。全球移?dòng)通信用戶已經(jīng)超過(guò)4億。人們對(duì)移動(dòng)通信的需求推動(dòng)了移動(dòng)通信發(fā)展，至今移動(dòng)通信已經(jīng)走過(guò)了二代，即80年代的第一代模擬技術(shù)和90年代的第二代窄帶數(shù)字技術(shù)。近些年來(lái)，隨著無(wú)線通信寬帶化技術(shù)的突破，移動(dòng)通信正在向以CDMA為基礎(chǔ)，以寬帶化通信為特征的第三代3G技術(shù)發(fā)展。3、通信技術(shù)——移動(dòng)通信2022/10/2939眾所周知，移動(dòng)通信是在20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，移移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程3、通信技術(shù)——移動(dòng)通信2022/10/2940移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程3、通信技術(shù)——移動(dòng)通信2022/1支撐互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是光纖通信。光通信的發(fā)展呈現(xiàn)了以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：

1、光通信研究的重點(diǎn)已經(jīng)從大容量、超高速轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、自?dòng)化的實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）就是在這個(gè)大背景下產(chǎn)生的。ASON網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了以往光網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、冗余的人工連接指配，取之為簡(jiǎn)單、便利的自動(dòng)電路配置。ASON的引入，可以說(shuō)是光通信發(fā)展歷史的里程碑。

2、光網(wǎng)絡(luò)的邊緣化也是光通信發(fā)展的另一個(gè)趨勢(shì)。長(zhǎng)久以來(lái)，光網(wǎng)絡(luò)都是作為整個(gè)通信體系中的最底層——傳輸層。但是，隨著通信行業(yè)的迅速發(fā)展，城域網(wǎng)、接入網(wǎng)也越來(lái)越希望引入光網(wǎng)絡(luò)，于是，光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展從核心網(wǎng)正在向邊緣網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。光通信經(jīng)過(guò)了前幾年的低谷以后，現(xiàn)在正處于一個(gè)艱難的上升階段。3、通信技術(shù)——光纖通信2022/10/2941支撐互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是光纖通信。光通信的發(fā)展呈現(xiàn)了以下幾個(gè)發(fā)

1945年，英國(guó)的科幻小學(xué)作家阿瑟·C·克拉克在世界上首次提出了使用衛(wèi)星進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信和無(wú)線電廣播的設(shè)想，這位作家在《無(wú)線電雜志》上發(fā)表了一篇文章，提出用火箭發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，然后，地面上發(fā)送信號(hào)給衛(wèi)星，通過(guò)衛(wèi)星再傳回地面。

1957年10月4日，原聯(lián)蘇成功發(fā)射了人類歷史上第一顆人造地球衛(wèi)星。根據(jù)運(yùn)行軌道的高度不同，可將人造地球衛(wèi)星分為三種類型：（1）低高度衛(wèi)星（小于5000km）（2）中高度衛(wèi)星（5000km）（3）高高度衛(wèi)星（大于20000km）6、通信技術(shù)3、通信技術(shù)——衛(wèi)星通信2022/10/29421945年，英國(guó)的科幻小學(xué)作家阿瑟·C·克拉克在世界上首

覆蓋區(qū)大,通信距離遠(yuǎn),三顆同步衛(wèi)星可覆蓋全球頻帶寬,容量大機(jī)動(dòng)性好,不受地理?xiàng)l件限制通信可靠性高,質(zhì)量好,穩(wěn)定費(fèi)用與距離無(wú)關(guān)有多址能力,組網(wǎng)靈活可實(shí)現(xiàn)區(qū)域及全球個(gè)人移動(dòng)通信3、通信技術(shù)——衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信的特點(diǎn)2022/10/2943覆蓋區(qū)大,通信距離遠(yuǎn),三顆同步衛(wèi)星可覆蓋全球3、通信技術(shù)—

同步通信衛(wèi)星向大容量,多波束,智能化發(fā)展低軌衛(wèi)星群與蜂窩技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)全球個(gè)人通信小型衛(wèi)星通信地面站(VSAT)廣泛應(yīng)用電視直播(DVB)和數(shù)字聲廣播(DAB)步入家庭和個(gè)人用戶多媒體通信和因特網(wǎng)接入微小衛(wèi)星和納衛(wèi)星3、通信技術(shù)——衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信發(fā)展趨勢(shì)2022/10/2944同步通信衛(wèi)星向大容量,多波束,智能化發(fā)展3、通信技術(shù)——衛(wèi)

利用生物分子信息材料裝配電子元件和儀器的技術(shù)，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)把它看成是能使未來(lái)作戰(zhàn)發(fā)生革命性變化的技術(shù)之一。目前，進(jìn)展較快的是光學(xué)開(kāi)關(guān)模式的生物分子器件。一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)制造出這種模式的并行處理器件、三維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等原型器件。在未來(lái)幾十年內(nèi)，有可能研制出可裝入計(jì)算機(jī)的高密度生物電子存儲(chǔ)器，以及基于細(xì)菌視紫紅質(zhì)的其他一些器件(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能所必須的關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)器等)。近年來(lái)，各國(guó)軍方仿生技術(shù)的研究包括：飛機(jī)、艦艇設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化；雷達(dá)、聲納和導(dǎo)航、測(cè)控裝置的全面改進(jìn)；一些新通信設(shè)備、新偵察裝備和新兵器的研制；以及模仿天然生物材料的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和功能來(lái)制造硬度與韌性更大、強(qiáng)度更高、質(zhì)量更輕和更加耐用的裝甲材料及其他材料等方面進(jìn)行。4．生物分子電子技術(shù)

2022/10/2945利用生物分子信息材料裝配電子元件和儀器的技術(shù)

納米技術(shù)是一門(mén)新興技術(shù)，使人類最終能夠按照自己的意愿操縱單個(gè)原子和分子，以實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀世界的有效控制。有人曾這么說(shuō)，21世紀(jì)將是納米世紀(jì)。據(jù)預(yù)測(cè)，單原子、單分子存儲(chǔ)操作技術(shù)可能于2007年開(kāi)發(fā)成功，單電子晶體管集成電路2015年將實(shí)用化，量子功能電子技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致單量子計(jì)算機(jī)和量子波計(jì)算機(jī)、單量子通信設(shè)備和量子波通信設(shè)備、家用量子設(shè)備等的普遍出現(xiàn)，使所有的電子設(shè)備體積和能耗大為縮小。微電子技術(shù)與機(jī)電技術(shù)相結(jié)合，和納米電子學(xué)同時(shí)伴生的以硅材料為基礎(chǔ)的微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，作為當(dāng)今最具革命性的新科學(xué)，已經(jīng)引起世界各國(guó)科學(xué)家、政府和軍隊(duì)的高度重視，對(duì)21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)方式和人類生活質(zhì)量將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，并即將形成難以估量的龐大的高技術(shù)市場(chǎng)，其規(guī)模之大，可能超過(guò)微電子芯片產(chǎn)業(yè)，成為世界十大科學(xué)技術(shù)之一。5．納米電子技術(shù)2022/10/2946納米技術(shù)是一門(mén)新興技術(shù)，使人類最2022/10/2947

納米電子學(xué)主要在納米尺度空間內(nèi)研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性，研究納米尺度空間內(nèi)的納米膜、納米線。納米點(diǎn)和納米點(diǎn)陣構(gòu)成的基于量子特性的納米電子器件的電子學(xué)功能、特性以及加工組裝技術(shù)。其性能涉及放大、振蕩、脈沖技術(shù)、運(yùn)算處理和讀寫(xiě)等基本問(wèn)題。其新原理主要基于電子的波動(dòng)性、電子的量子隧道效應(yīng)、電子能級(jí)的不連續(xù)性、量子尺寸效應(yīng)和統(tǒng)計(jì)漲落特性等。

從微電子技術(shù)到納米電子器件將是電子器件發(fā)展的第二次變革，與從真空管到晶體管的第一次變革相比，它含有更深刻的理論意義和豐富的科技內(nèi)容。在這次變革中，傳統(tǒng)理論將不再適用，需要發(fā)展新的理論，并探索出相應(yīng)的材料和技術(shù)。5．納米電子技術(shù)2022/10/2247納米電子學(xué)主要在納米2022/10/29485．納米電子技術(shù)

2011年5月，據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型的傳感器芯片，可以大大加快藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程。這種由高度敏感的納米傳感器構(gòu)成的微芯片，可以分析蛋白質(zhì)如何相互結(jié)合，在評(píng)估藥物的有效性及可能帶來(lái)的副作用方面邁出了關(guān)鍵一步。

這種新型生物傳感器只需要一厘米大小的納米傳感器陣列，就能以高于現(xiàn)有任何傳感器數(shù)千倍的能力持續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)的結(jié)合活動(dòng)。新的傳感器可以同時(shí)監(jiān)測(cè)成千上萬(wàn)種反應(yīng)，而且比目前的“金標(biāo)準(zhǔn)”方法敏感性更強(qiáng)，并能更快地提供檢測(cè)結(jié)果。2022/10/22485．納米電子技術(shù)2

生物芯片技術(shù)是利用大規(guī)模集成電路制造技術(shù)在硅等基片上制造包括數(shù)十萬(wàn)個(gè)不同生物微檢測(cè)單元的微流體傳感系統(tǒng)的技術(shù)。微電子技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合，將研制出有機(jī)與無(wú)機(jī)相結(jié)合、硅片與生物材料結(jié)合的生物硅片，具有集成度高、功耗低等特點(diǎn)，必將對(duì)現(xiàn)代高科技產(chǎn)品產(chǎn)生重大影響。此外，以砷化鎵等為代表的一批新型半導(dǎo)體材料將逐步走向?qū)嵱没?，可在高溫、?qiáng)輻射條件下正常工作。微電子技術(shù)和電真空技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的真空微電子技術(shù)，可能在超高速處理技術(shù)中發(fā)揮重大作用。

6．生物芯片技術(shù)2022/10/2949生物芯片技術(shù)是利用大規(guī)模集成電路制造技術(shù)在硅等基片上

目前完全依靠電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的某些功能將隨著光波導(dǎo)和光子技術(shù)的應(yīng)用得以加強(qiáng)。光纖通信和光子連接技術(shù)將更加成熟，光交換設(shè)備、光探測(cè)器和調(diào)制器將大大優(yōu)化電子系統(tǒng)。這些光子元件將與電子元件同制造在光電芯片上。其優(yōu)點(diǎn)之一就是具有很高的輸入輸出能力，能夠處理大量信息。而且，將來(lái)光子信息處理將有效地?cái)U(kuò)展和延伸到電子領(lǐng)域。很多應(yīng)用中表明，光子邏輯將比電子顯示出更佳的特性。這種趨勢(shì)提示了光子處理器可能會(huì)被廣泛用于執(zhí)行圖像識(shí)別這類復(fù)雜任務(wù)上。光處理器將能同時(shí)執(zhí)行100萬(wàn)個(gè)平行任務(wù)，因此它能夠處理復(fù)雜問(wèn)題。這種大量的平行的光處理器的能力估計(jì)是目前最大的電子計(jì)算機(jī)能力的1000倍。微電子技術(shù)與光電子技術(shù)結(jié)合，將研制出大規(guī)模、多功能、高速化、大容量的光電子集成電路和高性能的半導(dǎo)體激光器，組成新型的光電集成系統(tǒng)。7．先進(jìn)光電子技術(shù)

2022/10/2950目前完全依靠電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的某些功能將隨著光波導(dǎo)

中國(guó)要發(fā)展自己的高科技，時(shí)代要求我們必須大力發(fā)展現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)此我們別無(wú)選擇。我們要以技術(shù)創(chuàng)新和百折不撓的精神加快我國(guó)的發(fā)展步伐。在我國(guó)已正式加入世貿(mào)組織的今天，要充分認(rèn)清國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)已處在世界經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)的同一起跑線上進(jìn)行平等競(jìng)爭(zhēng)，本土競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)本土化已完全變成現(xiàn)實(shí)。我們只有努力打造組織變革能力、快速反應(yīng)能力、科技創(chuàng)新能力和人才聚集能力，不斷推進(jìn)管理創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新，才能在新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中牢固根基，取得勝利。對(duì)此，任重而道遠(yuǎn)，愿我們團(tuán)結(jié)一心，共同努力，在科技興國(guó)的偉大事業(yè)中實(shí)現(xiàn)我們的理想和社會(huì)價(jià)值，最終實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

結(jié)束語(yǔ)2022/10/2951中國(guó)要發(fā)展自己的高科技，時(shí)代要求我們必須大力謝謝大家！謝謝大家！現(xiàn)代電子信息技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2022/10/2953現(xiàn)代電子信息技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2022/10/2212022/10/2954當(dāng)前社會(huì)是信息社會(huì)，信息技術(shù)目前還沒(méi)有一個(gè)十分統(tǒng)一的定義。

從廣義上講，凡是與上述諸方面相關(guān)的技術(shù)都可以叫做信息技術(shù)，通?？煞譃樗念?，即感測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)。所謂感測(cè)技術(shù)，是指對(duì)信息的傳感、采集技術(shù)；通信技術(shù)是傳遞信息的技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)是處理、存儲(chǔ)信息的技術(shù)；控制技術(shù)則是使用與反饋信息的技術(shù)。

一般認(rèn)為，信息技術(shù)就是獲取、處理、傳遞、儲(chǔ)存、使用信息的技術(shù)。2022/10/222當(dāng)前社會(huì)是信息社會(huì)，信2022/10/2955

信息技術(shù)的應(yīng)用性很強(qiáng)，因此又常被稱作“3C”技術(shù)、“3A”技術(shù)等等，此外還有“3D”之說(shuō)。

3A是指工廠自動(dòng)化(FactoryAutomation)、辦公自動(dòng)化(OfficeAutomation)和家庭自動(dòng)化(HomeAutomation)。3C是指通信(Communication)、計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)三種技術(shù)，它們的英文名稱的第一個(gè)字母都是“C”，所以簡(jiǎn)稱3C技術(shù)?！?D”是指數(shù)字傳輸(DigitalTransmission)、數(shù)字交換(DigitalSwitching)、數(shù)字處理(DigitalProcessing)三種數(shù)字技術(shù)。2022/10/223信息技術(shù)的應(yīng)用性很強(qiáng)2022/10/2956信息技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)大致可概括為：

計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域是核心；電子技術(shù)是信息技術(shù)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，其中包括微電子技術(shù)、光電子技術(shù)；信息材料技術(shù)是基礎(chǔ)信息技術(shù)，其中包括電子備料以及光學(xué)材料技術(shù)；通信技術(shù)是信息技術(shù)的重要的直接組成部分。

2022/10/224信息技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)大致可概括為：2022/10/2957

電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，二十世紀(jì)發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。進(jìn)入21世紀(jì)，人們面臨的是以微電子技術(shù)（半導(dǎo)體和集成電路為代表）電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息社會(huì)。高科技的廣泛應(yīng)用使社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)獲得了空前的發(fā)展。現(xiàn)代電子技術(shù)在國(guó)防、科學(xué)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、通訊（信息處理、傳輸和交流）及文化生活等各個(gè)領(lǐng)域中都起著巨大的作用。現(xiàn)在的世界，電子技術(shù)無(wú)處不在，人們現(xiàn)在生活在電子世界中，一天也離不開(kāi)它。1．電子技術(shù)2022/10/225電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、電子技術(shù)的應(yīng)用電子技術(shù)的應(yīng)用基本器件的兩個(gè)發(fā)展階段分立元件階段（1905～1959）真空電子管、半導(dǎo)體晶體管集成電路階段（1959～）SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI主要階段概述

第一代電子

產(chǎn)品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一只半導(dǎo)體三極管，它以小巧、輕便、省電、壽

命長(zhǎng)等特點(diǎn)，很快地被各國(guó)應(yīng)用起來(lái)，在很大范圍內(nèi)取代了電子管。五十年代末期，世界上出現(xiàn)了第一塊集成電路，它把許多晶體管等電子元件集成在一塊硅芯片上，使電子產(chǎn)品向更小型化發(fā)展。集成電路從小規(guī)模集成電路迅速發(fā)展到大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，從而使電子產(chǎn)品向著高效能低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向發(fā)展。

基本器件的兩個(gè)發(fā)展階段分立元件階段（1905～1959）主要分立元件階段電子管時(shí)代（1905～1948）為現(xiàn)代技術(shù)采取了決定性步驟主要大事記1905年愛(ài)因斯坦闡述相對(duì)論——E＝mc21906年亞歷山德森研制成高頻交流發(fā)電機(jī)德福雷斯特在弗菜明二極管上加?xùn)艠O，制威第一只三極管1912年阿諾德和蘭米爾研制出高真空電子管1917年坎貝爾研制成濾波器1922年弗里斯研制成第一臺(tái)超外差無(wú)線電收音機(jī)1934年勞倫斯研制成回旋加速器1940年帕全森和洛弗爾研制成電子模擬計(jì)算機(jī)1947年肖克萊、巴丁和布拉頓發(fā)明晶體管；香農(nóng)奠定信息論的基礎(chǔ)

真空電子管分立元件階段電子管時(shí)代（1905～1948）主要大事記190分立元件階段晶體管時(shí)代（1948～1959）宇宙空間的探索即將開(kāi)始主要大事記1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊研制成第一個(gè)點(diǎn)接觸型晶體管1948年貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)發(fā)表信息論的論文英國(guó)采用EDSAG計(jì)算機(jī)，這是最早的一種存儲(chǔ)程序數(shù)字計(jì)算機(jī)1949年諾伊曼提出自動(dòng)傳輸機(jī)的概念1950年麻省理工學(xué)院的福雷斯特研制成磁心存儲(chǔ)器1952年美國(guó)爆炸第一顆氫彈1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室研制太陽(yáng)能電池和單晶硅1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星1958年美國(guó)得克薩斯儀器公司和仙童公司宣布研制成第一個(gè)集成電路分立元件階段晶體管時(shí)代（1948～1959）主要大事記1942022/10/29621947年12月23日第一個(gè)晶體管NPNGe晶體管

W.SchokleyJ.BardeenW.Brattain獲得1956年Nobel物理獎(jiǎng)2022/10/22101947年12月23日獲得1956年2022/10/29631958年第一塊集成電路：TI公司的Kilby，12個(gè)器件，Ge晶片獲得2000年Nobel物理獎(jiǎng)2022/10/22111958年第一塊集成電路：TI公司的集成電路階段時(shí)期規(guī)模集成度（元件數(shù)）50年代末小規(guī)模集成電路（SSI）10060年代中規(guī)模集成電路（MSI）100070年代大規(guī)模集成電路（LSI）>100070年代末超大規(guī)模集成電路（VLSI）1000080年代特大規(guī)模集成電路（ULSI）>100000自1958年第一塊集成元件問(wèn)世以來(lái)，集成電路已經(jīng)跨越了小、中、大、超大、特大、巨大規(guī)模幾個(gè)臺(tái)階，集成度平均每2年提高近3倍。隨著集成度的提高，器件尺寸不斷減小。

1985年，1兆位ULSI的集成度達(dá)到200萬(wàn)個(gè)元件，器件條寬僅為1微米；1992年，16兆位的芯片集成度達(dá)到了3200萬(wàn)個(gè)元件，條寬減到0.5微米，而后的64兆位芯片，其條寬僅為0.3微米。集成電路階段時(shí)期規(guī)模集成度50年代末小規(guī)模集成電路（集成電路階段

集成電路制造技術(shù)的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集成電路芯片主要包括以下幾類，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石?？删幊踢壿嬈骷≒LD）微控制芯片（MCU）數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（RAM/ROM）集成電路階段集成電路制造技術(shù)的發(fā)展

以集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過(guò)了以汽車(chē)、石油、鋼鐵為代表的傳統(tǒng)工業(yè)成為第一大產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為改造和拉動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)邁向數(shù)字時(shí)代的強(qiáng)大引擎和雄厚基石。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值增長(zhǎng)部分的65%與集成電路相關(guān),美國(guó)國(guó)防預(yù)算中的電子含量已占據(jù)了半壁江山。預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)，世界集成電路銷售額將以年平均15%的速度增長(zhǎng)，2010年將達(dá)到6000~8000億美元。

作為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成電路已日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈、社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的籌碼和國(guó)家安全的保障。

集成電路階段2022/10/2966以集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過(guò)了以汽車(chē)、石油、鋼鐵為

集成電路的集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月增加一倍。據(jù)專家預(yù)測(cè),今后20年左右,集成電路技術(shù)及其產(chǎn)品仍將遵循這一規(guī)律發(fā)展。

集成電路最重要的生產(chǎn)過(guò)程包括：開(kāi)發(fā)EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具利用EDA進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果在硅圓片上加工芯片(主要流程為薄膜制造、曝光和刻蝕)

對(duì)加工完畢的芯片進(jìn)行測(cè)試為芯片進(jìn)行封裝最后經(jīng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)將其裝備到整機(jī)系統(tǒng)上與最終消費(fèi)者見(jiàn)面。集成電路階段2022/10/2967集成電路的集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月增加一倍。據(jù)專家預(yù)測(cè)

美國(guó)芯片微細(xì)加工技術(shù)目前正在從亞微米向納米技術(shù)過(guò)渡，2002年3月，Intel公司宣布其已采用0.09微米工藝生產(chǎn)出面積僅為1平方微米的SRAM。超紫外光刻技術(shù)（EUV）被視為是保證摩爾定律今后依舊適用的法寶。EUV技術(shù)可使半導(dǎo)體制造商在芯片上蝕刻電路線的等級(jí)達(dá)到0.03微米。比現(xiàn)有制造技術(shù)所產(chǎn)生的芯片性能提高100倍，存儲(chǔ)容量也可以達(dá)到目前的100倍以上。由Intel、IBM、摩托羅拉等公司所組成的企業(yè)聯(lián)盟與美國(guó)三個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，一直致力EUV的研發(fā)，投入開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)已逾2.5億美元。在各芯片廠商都以面積最小化、功能最大化作為發(fā)展方向的趨勢(shì)中，將整個(gè)電子系統(tǒng)全部集成到一塊單芯片之中的SOC越來(lái)越呈現(xiàn)出重要性。集微處理器、快閃存儲(chǔ)器和數(shù)字信號(hào)處理器為一體的計(jì)算機(jī)芯片。這種高度集成的芯片將對(duì)手持計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和其他移動(dòng)設(shè)備的改進(jìn)產(chǎn)生巨大影響。集成電路階段2022/10/2968美國(guó)芯片微細(xì)加工技術(shù)目前正在從亞微米向納米技術(shù)過(guò)渡，20

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)60年代，80年代中期我國(guó)集成電路的加工水平為5微米，其后，經(jīng)歷了3、1、0.8、0.5、0.35微米的發(fā)展，目前達(dá)到了0.18微米的水平，而當(dāng)前國(guó)際水平為0.09微米（90納米），我國(guó)與之相差約為2-3代。

2001年全國(guó)集成電路產(chǎn)量為64億塊，銷售額200億元人民幣。2002年6月,共有半導(dǎo)體企事業(yè)單位651家,其中芯片制造廠46家,封裝、測(cè)試廠108家,設(shè)計(jì)公司367家,分立器件廠商130家,從業(yè)人員11.5萬(wàn)人。設(shè)計(jì)能力0.18~0.25微米、700萬(wàn)門(mén),制造工藝為8英寸、0.18~0.25微米,主流產(chǎn)品為0.35~0.8微米。

與國(guó)外的主要差距：一是規(guī)模小，2000年,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的芯片銷售額僅占世界市場(chǎng)總額的1.5%，占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的20%；二是檔次低，主流產(chǎn)品加工技術(shù)比國(guó)外落后兩代；三是創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力弱，設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備、材料、應(yīng)用、市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)能力均不十分理想，其結(jié)果是今天受制于人,明天后勁乏力；四是人才欠缺。

集成電路階段2022/10/2969

我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)60年代，80年代中期我2022/10/2970IC的速度很高、功耗很小，但由于PCB板中的連線延時(shí)、噪聲、可靠性以及重量等因素的限制，已無(wú)法滿足性能日益提高的整機(jī)系統(tǒng)的要求IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的提高，IC規(guī)模越來(lái)越大，已可以在一個(gè)芯片上集成108~109個(gè)晶體管分立元件集成電路IC

系統(tǒng)芯片SystemOnAChip(簡(jiǎn)稱SOC)將整個(gè)系統(tǒng)集成在一個(gè)微電子芯片上系統(tǒng)芯片(SOC)與集成電路(IC)的設(shè)計(jì)思想是不同的，它是微電子技術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。集成電路走向系統(tǒng)芯片將敏感器、執(zhí)行器與信息處理系統(tǒng)集成在一起，從而完成信息獲取、處理、存儲(chǔ)和執(zhí)行的系統(tǒng)功能。2022/10/2218IC的速度很高、功耗很小，但由于IC政府的策略：《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》指出：“突出高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，在電子信息特別是集成電路設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)及通信、計(jì)算機(jī)及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，……加強(qiáng)高新技術(shù)創(chuàng)新，形成一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)”。

專家的共識(shí)：中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院專門(mén)成立了包括師昌緒、王淀佐、王越、王陽(yáng)元等10位院士組成的專家咨詢組。在大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，專家們建議，我國(guó)在“十五”期間要像當(dāng)年搞“兩彈一星”一樣，集中國(guó)家有限的人力和財(cái)力，開(kāi)發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代微電子核心工藝技術(shù)及產(chǎn)品。專家的意見(jiàn)和政府的策略政府的策略：《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展高科技，實(shí)EDA技術(shù)

電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作，即IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ESDA)階段（90年代以后）：設(shè)計(jì)人員按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分，系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實(shí)現(xiàn)，然后采用硬件描述語(yǔ)言（HDL）完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì)，最后通過(guò)綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件。EDA技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)階段（70年代）：用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作。計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)階段（80年代）：與CAD相比，CAE除了有純粹的圖形繪制功能外，又增加了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過(guò)電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)。CAE的主要功能是：原理圖輸入，邏輯仿真，電路分析，自動(dòng)布局布線，PCB后分析。ARM開(kāi)發(fā)板EDA技術(shù)電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA是

集成電路發(fā)展目前仍以摩爾定律所揭示的規(guī)律向前發(fā)展，晶圓的面積也在不斷地加大，以軟／硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的內(nèi)核（IP核）復(fù)用和超深亞微米技術(shù)為支撐的系統(tǒng)芯片(SystemonChip－SOC)是超大規(guī)模集成電路發(fā)展的趨勢(shì)和新世紀(jì)集成電路的主流。

IC產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了電路集成、功能集成、技術(shù)集成，直到今天基于計(jì)算機(jī)軟硬件的知識(shí)集成，其目標(biāo)就是將電子產(chǎn)品系統(tǒng)電路不斷集成到芯片中去，力圖吞噬整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)。單芯片的嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)，以單個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品系統(tǒng)不僅僅限于硬件系統(tǒng)，而是一個(gè)帶有柔性性能的軟、硬件集合體的電子系統(tǒng)。SoC是微電子領(lǐng)域IC設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。EDA技術(shù)集成電路發(fā)展目前仍以摩爾定律所揭示的規(guī)律向前SOC設(shè)計(jì)方法學(xué)SOC設(shè)計(jì)方法學(xué)SoC設(shè)計(jì)中的問(wèn)題移值方法學(xué)

無(wú)網(wǎng)表核與版圖相關(guān)的步長(zhǎng)寬長(zhǎng)比例失配手繪版圖時(shí)序問(wèn)題

時(shí)鐘重分配硬核寬度與間距不一致芯片多重布線導(dǎo)致的RC寄生效應(yīng)時(shí)序重驗(yàn)證電路時(shí)序工藝與原始材料問(wèn)題

非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝特性

N阱襯底的連接襯底原始材料端口與目標(biāo)工藝的層間差異其它問(wèn)題

混合信號(hào)設(shè)計(jì)不可移值模擬電路的精度功耗問(wèn)題SoC設(shè)計(jì)中的問(wèn)題移值方法學(xué)時(shí)序問(wèn)題工藝與原始材料問(wèn)題其它問(wèn)硬件描述語(yǔ)言HDL的現(xiàn)狀與發(fā)展

硬件描述語(yǔ)言HDL是一種用形式化方法描述數(shù)字電路和系統(tǒng)的語(yǔ)言。利用這種語(yǔ)言，數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以從上層到下層（從抽象到具體）逐層描述自己的設(shè)計(jì)思想，用一系列分層次的模塊來(lái)表示極其復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)。然后，利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具，逐層進(jìn)行仿真驗(yàn)證，再把其中需要變?yōu)閷?shí)際電路的模塊組合，經(jīng)過(guò)自動(dòng)綜合工具轉(zhuǎn)換到門(mén)級(jí)電路網(wǎng)表。接下去，再用專用集成電路ASIC或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA自動(dòng)布局布線工具，把網(wǎng)表轉(zhuǎn)換為要實(shí)現(xiàn)的具體電路布線結(jié)構(gòu)。

HDL的發(fā)展至今已有20多年的歷史，并成功地應(yīng)用于設(shè)計(jì)的各個(gè)階段：建模、仿真、驗(yàn)證和綜合等。到20世紀(jì)80年代，已出現(xiàn)了上百種硬件描述語(yǔ)言。20世紀(jì)80年代后期，VHDL和VerilogHDL語(yǔ)言適應(yīng)了面向設(shè)計(jì)的多領(lǐng)域、多層次并得到普遍認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言趨勢(shì)和要求，先后成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)。

硬件描述語(yǔ)言HDL的現(xiàn)狀與發(fā)展硬件描述語(yǔ)在2001年舉行的國(guó)際HDL會(huì)議上，與會(huì)者就使用何種設(shè)計(jì)語(yǔ)言展開(kāi)了生動(dòng)、激烈的辯論。最后，與會(huì)者投票表決：如果要啟動(dòng)一個(gè)芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目，他們?cè)敢膺x擇哪種方案?結(jié)果，僅有2票或3票贊成使用SystemC、Cynlib和CLevel設(shè)計(jì)；而Superlog和Verilog各自獲得了約20票。至于以后會(huì)是什么情況，連會(huì)議主持人JohnCooley也明確表示：“5年后，誰(shuí)也不知道這個(gè)星球會(huì)發(fā)生什么事情?！?/p>

各方人士各持己見(jiàn)：為Verilog辯護(hù)者認(rèn)為，開(kāi)發(fā)一種新的設(shè)計(jì)語(yǔ)言是一種浪費(fèi)；為SystemC辯護(hù)者認(rèn)為，系統(tǒng)級(jí)芯片SoC快速增長(zhǎng)的復(fù)雜性需要新的設(shè)計(jì)方法；C語(yǔ)言的贊揚(yáng)者認(rèn)為，Verilog是硬件設(shè)計(jì)的匯編語(yǔ)言，而編程的標(biāo)準(zhǔn)很快就會(huì)是高級(jí)語(yǔ)言，CynlibC++是最佳的選擇，它速度快、代碼精簡(jiǎn)；Superlog的捍衛(wèi)者認(rèn)為，Superlog是Verilog的擴(kuò)展，可以在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中僅提供一種語(yǔ)言和一個(gè)仿真器，與現(xiàn)有的方法兼容，是一種進(jìn)化，而不是一場(chǎng)革命。

關(guān)于HDL的一次國(guó)際討論會(huì)在2001年舉行的國(guó)際HDL會(huì)議上，與會(huì)者我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

1.為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)的芯片設(shè)計(jì)自主化，必須夯實(shí)基礎(chǔ)，在結(jié)合VHDL的基礎(chǔ)上，推廣VerilogHDL設(shè)計(jì)語(yǔ)言，使硬件設(shè)計(jì)的底層單元庫(kù)可以自主研制；

2.根據(jù)目前芯片系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)系統(tǒng)級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行比較研究，在Suoerlog、SystemC等語(yǔ)言中做出選擇，并進(jìn)行相關(guān)工具的推廣，以及與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作等；

3.深入HDL語(yǔ)言的綜合和仿真等模型的研究，努力在與國(guó)外合作的基礎(chǔ)上，建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDA公司；

4.積極加入EDA目前正在進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化工作，做到了解、學(xué)習(xí)、應(yīng)用、吸收、參與并重；

5.政府積極加入，重視產(chǎn)、學(xué)、研的合作，開(kāi)展卓有成效的發(fā)展模式。我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇1.為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)的芯片IBM7090

伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展起來(lái)的電子計(jì)算機(jī)所經(jīng)歷的四個(gè)階段充分說(shuō)明了電子技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段的特性。第一代（1946～1957）電子管計(jì)算機(jī)第二代（1958～1963）晶體管計(jì)算機(jī)第三代（1964～1970）集成電路計(jì)算機(jī)第四代（1971～）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)于1946年在美國(guó)研制成功，取名ENIAC。這臺(tái)計(jì)算機(jī)使用了18800個(gè)電子管，占地170平方米，重達(dá)30噸，耗電140千瓦，價(jià)格40多萬(wàn)美元，是一個(gè)昂貴耗電的"龐然大物"。由于它采用了電子線路來(lái)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)信息，從而就大大提高了運(yùn)算速度。ENIAC每秒可進(jìn)行5000次加法和減法運(yùn)算，把計(jì)算一條彈道的時(shí)間短為30秒。它最初被專門(mén)用于彈道運(yùn)算，后來(lái)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)而成為能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用電子計(jì)算機(jī)。從1946年2月交付使用，到1955年10月最后切斷電源，ENIAC服役長(zhǎng)達(dá)9年。IBM360晶體管計(jì)算機(jī)ENIAC品牌電腦2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)IBM7090伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展IBM7090ENIAC電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展IBM360晶體管計(jì)算機(jī)品牌電腦第一代（1946～1957）電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用水銀延遲線，外存儲(chǔ)器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的限制，運(yùn)算速度只是每秒幾千次~幾萬(wàn)次基本運(yùn)算，內(nèi)存容量?jī)H幾千個(gè)字。程序語(yǔ)言處于最低階段，主要使用二進(jìn)制表示的機(jī)器語(yǔ)言編程，后階段采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。體積大，耗電多，速度低，造價(jià)高，使用不便，主要局限于一些軍事和科研部門(mén)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。（ENIAC）第二代（1958～1963）晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲(chǔ)器。與第一代電子管計(jì)算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)體積小，耗電少，成本低，邏輯功能強(qiáng)，使用方便，可靠性高

。（IBM7090）第三代（1964～1970）集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲(chǔ)器進(jìn)一步發(fā)展，并開(kāi)始采用性能更好的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度提高到每秒幾十萬(wàn)次基本運(yùn)算。由于采用了集成電路，第三代計(jì)算機(jī)各方面性能都有了極大提高：體積縮小，價(jià)格降低，功能增強(qiáng)，可靠性大大提高。（IBM360系列為代表）第四代（1971～）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代：它的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大規(guī)模集成電路，集成度很高的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器替代了磁芯存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百萬(wàn)次，甚至上億次基本運(yùn)算。具有體積小、功能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。IBM7090ENIAC電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展IBM360晶

高性能計(jì)算：

高性能計(jì)算是促進(jìn)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步及國(guó)家安全的戰(zhàn)略制高點(diǎn)技術(shù)，世界各主要發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)不對(duì)此高度重視。自70年代開(kāi)始研究以來(lái)，高性能計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了向量機(jī)、共享主存多處理機(jī)、大規(guī)模并行處理系統(tǒng)等幾個(gè)階段。近年來(lái)，美國(guó)相繼推出高性能計(jì)算與通信、加速戰(zhàn)略計(jì)算創(chuàng)新等計(jì)劃，將高性能計(jì)算領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)推向高潮。2000年IBM曾宣布，5年內(nèi)將投資1億美元開(kāi)發(fā)新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)“藍(lán)色基因”，旨在幫助人類探索深層次的生命奧秘，其運(yùn)算速度將達(dá)到每秒1千萬(wàn)億次，與目前的桌面PC相比，計(jì)算能力將超出2百萬(wàn)倍。

2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/2981高性能計(jì)算：2．先進(jìn)智能計(jì)算技術(shù)2022/10/22292022/10/2982高性能計(jì)算：

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