郎保才 崔繼友 魯 磊
中圖分類號:G202文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-0992(2009)06-068-01
自1946年第一臺計算機(jī)誕生以來,僅僅半個多世紀(jì),信息技術(shù)以它廣泛的影響和巨大的生命力,風(fēng)靡全球,成為科技發(fā)展史上業(yè)績最輝煌、發(fā)展最迅速、對人類影響最廣泛和最深刻的科技領(lǐng)域??梢灶A(yù)見,21世紀(jì)將是信息的時代,信息技術(shù)將成為最活躍、與人們生活最密切相關(guān)的科技領(lǐng)域。下面我主要簡單介紹一下未來信息技術(shù)的幾個發(fā)展方向。
一、微電子與光電子向著高效能方向發(fā)展
微電子與光電子技術(shù)將步入更廣闊的發(fā)展空間微電子技術(shù)已經(jīng)走過了大規(guī)模(LSI)、超大規(guī)模(VLSI)、特大規(guī)模(ULSI)集成時代,于1964年進(jìn)入吉規(guī)模(GSI)集成時代。作為高科技代表的集成電路技術(shù)對世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著舉足輕重的作用。集成電路產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是芯片面積越來越大,集成度越來越高,特征尺寸越來越小,片上系統(tǒng)日益完善。集成系統(tǒng)是21世紀(jì)初微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。在需求牽引和技術(shù)推動的雙重作用下,已經(jīng)出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一塊或微電子芯片上的集成系統(tǒng)或系統(tǒng)集成芯片(SOC)。目前已經(jīng)可以在一塊芯片上集成108-109個晶體管。集成系統(tǒng)是微電子設(shè)計領(lǐng)域的一場革命,21世紀(jì)將是其真正快速發(fā)展的時期。微電子技術(shù)與其他學(xué)科的結(jié)合,將會產(chǎn)生一系列嶄新的學(xué)科和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),除了系統(tǒng)級芯片外,量子器件、生物芯片、真空微電子技術(shù)、納米技術(shù)、微電子機(jī)械系等都將成為21世紀(jì)的新型技術(shù)。
預(yù)計本世紀(jì)應(yīng)用電子自旋、核自旋、光子技術(shù)和生物芯片的功能強(qiáng)大的計算機(jī)將要問世,可以模擬人的大腦,用于傳感認(rèn)識和思維加工。預(yù)計在未來十多年內(nèi)可以產(chǎn)生存貯量達(dá)到每立方毫米100萬G,而功耗僅僅為超大規(guī)模集成電路千萬分之一的生物芯片。
二、現(xiàn)代通信技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化,數(shù)字化,寬帶化方向發(fā)展
隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,音視頻和多媒體技術(shù)突飛猛進(jìn)音視頻技術(shù)是當(dāng)前最活躍,發(fā)展最迅速的高新技術(shù)領(lǐng)域。近年來,雖然模擬音頻產(chǎn)品在市場上仍占主流,但數(shù)字化潮流正在迅猛沖擊和變昔模擬領(lǐng)域,數(shù)字技術(shù)促進(jìn)了音視頻、通信和計算機(jī)技術(shù)的融合,出現(xiàn)了業(yè)務(wù)上相互滲透、匯合,在音頻產(chǎn)品和技術(shù)方面,音頻廣播仍以模擬技術(shù)為主,但各國正在積極開展數(shù)字音頻廣播的研究和實(shí)施。組合音響也在向小型和微型的數(shù)字化和組合、多聲道環(huán)繞聲方向發(fā)展。視頻產(chǎn)品和技術(shù)方面,家用電視機(jī)有逐漸朝向大屏幕發(fā)展的趨勢。人們正迎來數(shù)字電視時代。對于電纜電視而言,有兩個重要的發(fā)展趨勢,即網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化,總的趨勢是向綜合信息業(yè)務(wù)網(wǎng)方向發(fā)展
通信傳輸在向高速大容量長距離發(fā)展,光纖傳輸速率越來越高,波長從1.3μm發(fā)展到1.55μm并已大量采用。一個波長段上用多個信道的波分復(fù)用技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用階段;光放大器代替光電轉(zhuǎn)換中繼器已經(jīng)實(shí)用;相干光通信,光弧子通信已取得重大進(jìn)展。這將使無中繼距離延長到幾百甚至幾千公里。隨著光纖技術(shù)的逐漸成熟,光纖技術(shù)在通信中的廣泛應(yīng)用,通信技術(shù)的帶寬正在一點(diǎn)一點(diǎn)的變大,我們可以大膽的預(yù)計本世紀(jì)通信技術(shù)將向帶寬化邁進(jìn)。術(shù)上相互吸收、移植的現(xiàn)象,發(fā)展了一大批集合性產(chǎn)品和業(yè)務(wù),即所謂的”家電產(chǎn)品信息化。
三、信息技術(shù)將會促使遙感技術(shù)的蓬勃發(fā)展
感測與識別技術(shù)它的作用是擴(kuò)展人獲取信息的感覺器官功能。它包括信息識別、信息提取、信息檢測等技術(shù)。這類技術(shù)的總稱是“傳感技術(shù)”。它幾乎可以擴(kuò)展人類所有感覺器官的傳感功能。傳感技術(shù)、測量技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的遙感技術(shù),更使人感知信息的能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,通信技術(shù)和傳感技術(shù)的緊密集合,我們可以預(yù)知:遙感技術(shù)將會在農(nóng)田水利、地質(zhì)勘探、氣象預(yù)報、海洋開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測、地圖測繪、土地利用調(diào)查、災(zāi)害性天氣預(yù)報、森林防火,尤其在地質(zhì)找礦、森林和土地利用調(diào)查、氣象預(yù)報、地下水和地?zé)嵴{(diào)查、地震研究、水利建設(shè)、鐵路選線、工程地質(zhì)及城市規(guī)劃與建設(shè)等方面發(fā)揮更大的作用。
總結(jié):
從以上各個方面綜合來看,信息技術(shù)有一些共同的發(fā)展趨勢。
(1)高速大容量。速度和容量是緊密聯(lián)系的,隨著要傳遞和處理的信息量越來越大,高速大容量是必然趨勢。因此從器件到系統(tǒng),從處理、存儲到傳遞,從傳輸?shù)浇粨Q無不向高速大容量的要求發(fā)展。
(2)綜合集成。社會對信息的多方面需求,要求信息業(yè)提供更豐富的產(chǎn)品和服務(wù)。因此采集、處理、存儲與傳遞的結(jié)合,信息生產(chǎn)與信息使用的結(jié)合,各種媒體的結(jié)合,各種業(yè)務(wù)的綜合都體現(xiàn)了綜合集成的要求。
(3)網(wǎng)絡(luò)化。通信本身就是網(wǎng)絡(luò),其廣度和深度在不斷發(fā)展,計算機(jī)也越來越網(wǎng)絡(luò)化。各個使用終端或使用者都被組織到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中,國際電聯(lián)的口號“一個世界,一個網(wǎng)絡(luò)”。雖然絕對了一些,但其方向是正確的。
總之,人類將全面進(jìn)入信息時代。信息產(chǎn)業(yè)無疑將成為未來全球經(jīng)濟(jì)中最宏大、最具活力的產(chǎn)業(yè)。信息將成為知識經(jīng)濟(jì)社會中最重要的資源和競爭要素。