当代高新技术的发展 电子信息技术课件

第三章当代高新技术的发展第三节电子信息技术第三章当代高新技术的发展第三节电子信息技术1主要内容信息技术概述微电子技术的应用及发展计算机应用技术及发展网络与通信技术发展人工智能及其发展主要内容信息技术概述2一、信息技术概述信息：信息就是消息，一切存在都有信息对人类而言，人的五官是信息的接收器，它们所感受到的一切，都是信息。大量的信息是五官不能直接感受的，人类正通过各种手段，发明各种仪器来感知、发现它们。一、信息技术概述信息：信息就是消息，一切存在都有信息3信息的十大基本特征可量度:信息可采用某种度量单位进行度量，并进行信息编码。如现代计算机使用的二进制可识别:信息可采取直观识别、比较识别和间接识别等多种方式来把握。可转换:信息可以从一种形态转换为另一种形态。如自然信息可转换为语言、文字和图像等形态，也可转换为电磁波信号或计算机代码。可存储:信息可以存储。大脑就是一个天然信息存储器。人类发明的文字、摄影、录音、录像以及计算机存储器等都可以进行信息存储。可处理:人脑就是最佳的信息处理器。人脑的思维功能可以进行决策、设计、研究、写作、改进、发明、创造等多种信息处理活动。计算机也具有信息处理功能。信息的十大基本特征可量度:信息可采用某种度量单位进行度量，4信息的十大基本特征可传递:信息传递是与物质和能量的传递同时进行的。语言、表情、动作、报刊、书籍、广播、电视、电话等是人类常用的信息传递方式。可再生:信息经过处理后，可以其他形式再生。如自然信息经过人工处理后，可用语言或图形等方式再生成信息。输入计算机的各种数据文字等信息，可用显示、打印、绘图等方式再生成信息。可压缩:信息可以进行压缩，可以用不同的信息量来描述同一事物。人们常常用尽可能少的信息量描述一件事物的主要特征。可利用:信息具有一定的实效性和可利用性。可共享:信息具有扩散性，因此可共享。信息的十大基本特征可传递:信息传递是与物质和能量的传递同时进5人类信息活动的五次变革人类的进化史也是一部人类信息活动的演进史五次巨大的变革语言：标志着人类信息活动的范围和效率的飞跃性提高，人类的信息活动从具体走向抽象。文字：文字打破了时间和空间的限制，使信息可以传得更久，传得更远，实现了信息的共享印刷术：印刷术的发明使人类信息传递的速度和范围急剧地扩展，人类信息的存储能力进一步加强，并初步实现了广泛的信息共享利用电磁波：电信革命的实现，是人类划时代的进步计算机和网络技术：新型计算机与网络技术的出现，以及与通信技术的结合，使信息处理第一次达到了一体化和自动化人类信息活动的五次变革人类的进化史也是一部人类信息活动的演进6自然界和人类社会的一切活动都在产生信息。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，是人类社会、经济活动的重要资源信息科学技术的发展改变了人们的生产、生活方式，真正实现了“天涯若比邻”的理想社会的各个部分通过网络系统连接成一个整体，由高速大容量光纤和通讯卫星群以光速和宽频带地传送信息，从而使社会信息化、网络化和数字化。实现社会信息化的网络及其关键部件是各种计算机或通讯机信息技术：信息社会的基石自然界和人类社会的一切活动都在产生信息。信息是客观事物状态和7目前，全世界计算机不包括微机在内有几百万台，微机总量约6亿台，每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量汉诺威电子博览会.wmv国际消费电子展.wmv目前，全世界计算机不包括微机在内有几百万台，微机总量约6亿台8几乎所有的传统产业与信息技术结合，用电子信息技术进行智能改造，都可以使传统产业重新焕发青春全国各行业的风机、水泵的总耗电量约占了全国发电量的30%，仅仅对风机、水泵采用变频调速等电子技术进行改造，每年即可节电500亿度以上，相当于三个葛洲坝电站的发电量(157亿度/年)对白炽灯进行高效节能改造，并假设推广应用30%，所节省的电能相当于三座大亚湾核电站的发电量(139亿度/年)信息技术对传统产业的渗透与带动作用几乎所有的传统产业与信息技术结合，用电子信息技术进行智能改造9装备的更新换代都基于信息技术的进步，其灵巧的程度都依赖于信息技术的“智慧”程度和使用程度

数控机床数字化技术改造价格相差10倍信息技术整机系统高附加值在成长期进入市场，增强市场竞争力普通机床装备的更新换代都基于信息技术的进步，其灵巧的程度都依赖于信息102020年世界最大的30个市场领域：其中与信息技术相关的24个市场，5万亿美元电子信息产业的战略重要性2020年世界最大的30个市场领域：其中与信息技术相关的11信息技术面临的问题人类已经进入“信息化社会”或“数字化社会”。信息爆炸，信息存量指数递增。处理能力的增长远远赶不上信息量的增长。信息不但在量上呈爆炸趋势，而且信息结构越来越复杂，处理越来越困难。信息越来越多，但是信息的利用率越来越低，人们被埋没的数据和信息的海洋之中，不知所措。Internet的发展开拓了人类的“视界”和互相交流的范围。但是其无序的成长和恶意产生的“垃圾信息”给网上信息的利用带来很大的麻烦和困难。海量信息分布在广阔的网上，各节点间为了使用它们必须相互通信，而且人参与其中，使问题更加复杂化。信息的安全问题：国家安全、银行/金融系统的安全、个人通信的安全、……信息技术面临的问题人类已经进入“信息化社会”或“数字化社会12促进信息技术发展的需求在物理实现上不断探求新思想、新原理和新方法，使各种信息领域元器件的性能不断提高（电子技术）计算机、网络等的体系结构和处理逻辑不断改进，发明和设计出各种新型的硬件系统。创造优良的信息处理方法和高效的计算方法，以便不断提高系统的处理效率。软件的理论和技术迅速改进，设计和实现切实可用的软件系统，包括各种系统软件、应用软件。促进信息技术发展的需求在物理实现上不断探求新思想、新原理和新13信息要求在广阔的范围内快速、可靠、安全、随时随地地传输（通信技术）新数字传送系统.wmv要为不断增长的、海量的、各种类型的信息提供快速、可靠和安全的存储设备（存储技术）研究人的视觉、听觉、生理、心理等机制，以及大脑结构和功能，在计算机上进行模拟，制造出机器感知和人工智能，使信息处理技术更加智能化（智能科学）机器人数字神经系统1.wmv机器人数字神经系统2.wmv促进信息技术发展的需求信息要求在广阔的范围内快速、可靠、安全、随时随地地传输（通信14信息技术的研究内容研究信息的获取（收集）、表示（组织）、存储、处理、传输（包括发送、路由、接收）集数学、物理学、电子学、通信技术、计算机科学技术、智能科学技术以及控制理论与技术等于一体的交叉学科。信息技术的研究内容研究信息的获取（收集）、表示（组织）、存储15信息技术的领域信息安全信息管理基础：软件、微电子与光电子关键技术：微电子与光电子、软件、计算机和通信信息获取信息处理信息传输、交换信息存储信息的随动执行和应用核心和基础微电子信息技术的领域信息安全信息管理基础：软件、微电子与光电子关16电子学微电子学二、微电子技术发展及应用微电子学：Microelectronics微电子学——微型电子学核心——集成电路电微电子学二、微电子技术发展及应用微电子学：Microele17微电子学（Microelectronics）：

一门研究集成电路设计、制造、测试、封装等全过程的学科半导体（Semiconductor）：内涵及外延均与微电子类似，是早期的叫法集成电路IC（IntegrateCircuit）：通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能芯片（chip）：没有封装的集成电路，但通常也与集成电路混用，作为集成电路的又一个名称集成系统芯片SOC（systemonachip）：微电子学和集成电路技术发展的产物，指在单芯片上实现系统级的功能微电子学（Microelectronics）：一门研究集成18微电子技术的发展历史

1947年12月23日，W.Schokley领导的贝尔实验室设计研制出第一个NPN型Ge晶体管，肖力克与布拉顿、巴丁共同获得1956年Nobel物理奖。第一块集成电路第一个晶体管迟到了四十二年的奖1958年美国德州仪器公司技术专家杰克·基尔比（Kilby）发明第一块集成电路，12个器件，Ge晶片；2000年获得诺贝尔物理学奖。

微电子技术的发展历史1947年12月23日，W.Scho19微电子技术发展史上的几个里程碑1962年Wanlass——CMOS技术；现在集成电路产业中占95%以上；1971年：Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现；1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，里程碑式的发明1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临；1988年：16MDRAM（主存储器）问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路（ULSI）阶段；第一个CPU：4004PentiumIIICPU芯片微电子技术发展史上的几个里程碑1962年Wanlass——C20不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力集成电路芯片的集成度每三年提高4倍（18个月翻一番），而加工特征尺寸缩小倍，这就是摩尔定律微电子技术发展的规律10G1G100M10M1M100K10K1K0.1K19701980199020002010芯片上的体管数目微处理器性能每三年翻两番不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力微电子技术发展21微处理器的性能100G10GGiga100M10MMegaKilo1970 1980 1990 2000 2010PeakAdvertised

Performance(PAP)Moore’s

LawRealApplied

Performance(RAP)

41%Growth80808086802868038680486PentiumPentiumPro微处理器的性能100G1970 1980 1990 20022集成电路技术是近50年来发展最快的技术按此比率下降，小汽车价格不到1美分集成电路技术是近50年来发展最快的技术按此比率下降，小汽车价23设计检测单晶、外延材料掩膜版芯片制造过程封装测试系统需求集成电路设计与制造的主要流程芯片的显微照片设计检测单晶、外延材料掩膜版芯片制造过程封装测试系统需求集成24集成电路设计的发展六十年代的集成电路设计微米级工艺基于晶体管级互连主流CAD：图形编辑VddABOut集成电路设计的发展六十年代的集成电路设计微米级工艺VddAB25八十年代的电子系统设计PEL2MEMMathBusControllerIOGraphics

PCB（印数电路板）集成系统亚微米级工艺依赖工艺基于标准单元互连主流CAD:门阵列标准单元集成电路芯片八十年代的电子系统设计PEL2MEMMathBusContr26世纪之交的电子系统设计SYSTEM-ON-A-CHIP深亚微米、超深亚微米级工艺基于IP复用主流CAD：软硬件协同设计MEMORYCache/SRAMorevenDRAMProcessor

CoreDSP

ProcessorCoreGraphicsMPEGVRAMMotionEncryption/DecryptionSCSIEISAInterfaceGlueGluePCIInterfaceI/OInterfaceLANInterface世纪之交的电子系统设计SYSTEM-ON-A-CHIP深亚微27IC的速度很高、功耗很小，但由于PCB板中的连线延时、噪声、可靠性以及重量等因素的限制，已无法满足性能日益提高的整机系统的要求IC设计与制造技术水平的提高，IC规模越来越大，已可以在一个芯片上集成108~109个晶体管分立元件集成电路IC

系统芯片SystemOnAChip(简称SOC)将整个系统集成在一个微电子芯片上在需求牵引和技术推动的双重作用下系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的，它是微电子技术领域的一场革命。集成电路走向系统芯片IC的速度很高、功耗很小，但由于IC设计与制造技术水平的提高28SOCSystemOnAChip集成电路走向系统芯片SOCSystemOnAChip集成电路走向系统芯片29SOC技术刚刚起步，层出不穷将从目前的3G逐步发展到3T时代存储容量由G位发展到T位集成电路器件的速度由GHz发展到THz数据传输速率由Gbps发展到Tbps注：1G=109、1T=1012、bps：每秒传输数据位数21世纪的微电子将是SOC的时代SOC技术刚刚起步，层出不穷30特征尺寸继续等比例缩小集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC)微电子技术与其它学科相结合，诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点MEMS(微机电系统)：微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的生物芯片：微电子技术与生物工程技术结合的产物芯片技术制造太阳能硅板.wmv微电子技术的三个发展方向特征尺寸继续等比例缩小微电子技术的三个发展方向31微电子是信息产业的核心和基础，实现社会信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机或通讯机，它们的基础都是微电子没有微电子就没有今天的信息社会没有芯片的信息技术是没有心脏的信息技术没有微电子的电子工业只能是劳动密集型的组装业，不能形成高附加值的知识经济硅技术至少在今后50年仍然会保持高速发展，目前还看不到能够替代的新技术盖茨称芯片技术没到极限,十年内也不会微电子技术对信息社会的重要性微电子是信息产业的核心和基础，实现社会信息化的网络及其关键部32信息时代——硅器时代?5000400030002000100001000200030004000石器时代~35000年铜器时代~1800年铁器时代~3200年硅器时代XX年？3000BC1200BC1968硅是地球上除氧以外含量最丰富的元素，但它现在已经成为知识创新的载体，价值千金——“点石成金”信息时代——硅器时代?500040003000233我国的微电子产业微电子产业的发展规模和科学技术水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。IT行业停留在装配业水平上，挣的“辛苦钱”。在国际分工中我们将只能处于低附加值的低端上。有人戏称：“你们说中关村是硅谷，但是一个无“芯”的硅谷，产品不可能有竞争力。”在没有自己集成电路产业的情况下，我们的高新技术的发展命脉掌握在他人手中。高级工程技术人才和设计人才短缺已成为产业发展的制约因素。美国已有设计人才40万人，中国设计人才不足万人我国的微电子产业34我国微电子技术发展的历史1956年五校在北大联合创建半导体专业1977年北京大学诞生第一块大规模集成电路1982年：成立电子计算机和大规模集成电路领导小组80年代：初步形成三业分离状态，制造业、设计业、封装业2001年：成立7个国家集成电路产业化基地北京、上海、深圳、杭州、无锡、西安、成都中国集成电路产业的累计投资额我国IC制造企业地区分布及销售情况我国微电子技术发展的历史1956年五校在北大联合创建半导体专35上海IC产业发展战略目标

到2010年总投资量600亿美元，建成20~40条生产线，200个设计公司及20家封装/测试厂带动上海700亿美元相关产业发展，成为第一大产业未来十年将是我国微电子产业的黄金时期上海IC产业发展战略目标到2010年总投资量600亿美元，36英特尔大连芯片厂是英特尔在全球投资建设的第八家12英寸芯片工厂。12英寸芯片是当今世界最先进的技术英特尔全球共八家12英寸芯片工厂中国大连亚洲第一个芯片生产基地以色列拥有4家设计中心2家加工厂爱尔兰2004年兴建于爱尔兰Kildare郡美国新墨西哥州：主要业务为加工亚利桑那州：设计中心、加工、封装/测试加利福尼亚州：设计、加工、销售和营销俄勒冈州：设计中心、加工、系统华盛顿州：系统、制造

英特尔大连建厂专题英特尔新闻发布会保罗.欧德宁致辞

（全文）英特尔大连芯片厂是英特尔在全球投资建设的第八家12英寸芯片工37人才是微电子产业的瓶颈自主知识产权的SOC是竞争的基础拥有大量高水平人才是发展SOC的核心和关键人才培养体系的创新传统人才培养与产业脱节传统人才的培养在创新方面有很大的不足传道、授业、启惑(而不是解惑)人才是微电子产业的瓶颈自主知识产权的SOC是竞争的基础38树立质量法制观念、提高全员质量意识。11月-2211月-22Thursday,November3,2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。20:45:3820:45:3820:4511/3/20228:45:38PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。11月-2220:45:3820:45Nov-2203-Nov-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。20:45:3820:45:3820:45Thursday,November3,2022安全在于心细，事故出在麻痹。11月-2211月-2220:45:3820:45:38November3,2022踏实肯干，努力奋斗。2022年11月3日8:45下午11月-2211月-22追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。03十一月20228:45:38下午20:45:3811月-22严格把控质量关，让生产更加有保障。十一月228:45下午11月-2220:45November3,2022作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2022/11/320:45:3820:45:3803November2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。8:45:38下午8:45下午20:45:3811月-22一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。11月-2211月-2220:4520:45:3820:45:38Nov-22牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2022/11/320:45:38Thursday,November3,2022相信相信得力量。11月-222022/11/320:45:3811月-22谢谢大家！树立质量法制观念、提高全员质量意识。11月-2211月-2239第三章当代高新技术的发展第三节电子信息技术第三章当代高新技术的发展第三节电子信息技术40主要内容信息技术概述微电子技术的应用及发展计算机应用技术及发展网络与通信技术发展人工智能及其发展主要内容信息技术概述41一、信息技术概述信息：信息就是消息，一切存在都有信息对人类而言，人的五官是信息的接收器，它们所感受到的一切，都是信息。大量的信息是五官不能直接感受的，人类正通过各种手段，发明各种仪器来感知、发现它们。一、信息技术概述信息：信息就是消息，一切存在都有信息42信息的十大基本特征可量度:信息可采用某种度量单位进行度量，并进行信息编码。如现代计算机使用的二进制可识别:信息可采取直观识别、比较识别和间接识别等多种方式来把握。可转换:信息可以从一种形态转换为另一种形态。如自然信息可转换为语言、文字和图像等形态，也可转换为电磁波信号或计算机代码。可存储:信息可以存储。大脑就是一个天然信息存储器。人类发明的文字、摄影、录音、录像以及计算机存储器等都可以进行信息存储。可处理:人脑就是最佳的信息处理器。人脑的思维功能可以进行决策、设计、研究、写作、改进、发明、创造等多种信息处理活动。计算机也具有信息处理功能。信息的十大基本特征可量度:信息可采用某种度量单位进行度量，43信息的十大基本特征可传递:信息传递是与物质和能量的传递同时进行的。语言、表情、动作、报刊、书籍、广播、电视、电话等是人类常用的信息传递方式。可再生:信息经过处理后，可以其他形式再生。如自然信息经过人工处理后，可用语言或图形等方式再生成信息。输入计算机的各种数据文字等信息，可用显示、打印、绘图等方式再生成信息。可压缩:信息可以进行压缩，可以用不同的信息量来描述同一事物。人们常常用尽可能少的信息量描述一件事物的主要特征。可利用:信息具有一定的实效性和可利用性。可共享:信息具有扩散性，因此可共享。信息的十大基本特征可传递:信息传递是与物质和能量的传递同时进44人类信息活动的五次变革人类的进化史也是一部人类信息活动的演进史五次巨大的变革语言：标志着人类信息活动的范围和效率的飞跃性提高，人类的信息活动从具体走向抽象。文字：文字打破了时间和空间的限制，使信息可以传得更久，传得更远，实现了信息的共享印刷术：印刷术的发明使人类信息传递的速度和范围急剧地扩展，人类信息的存储能力进一步加强，并初步实现了广泛的信息共享利用电磁波：电信革命的实现，是人类划时代的进步计算机和网络技术：新型计算机与网络技术的出现，以及与通信技术的结合，使信息处理第一次达到了一体化和自动化人类信息活动的五次变革人类的进化史也是一部人类信息活动的演进45自然界和人类社会的一切活动都在产生信息。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，是人类社会、经济活动的重要资源信息科学技术的发展改变了人们的生产、生活方式，真正实现了“天涯若比邻”的理想社会的各个部分通过网络系统连接成一个整体，由高速大容量光纤和通讯卫星群以光速和宽频带地传送信息，从而使社会信息化、网络化和数字化。实现社会信息化的网络及其关键部件是各种计算机或通讯机信息技术：信息社会的基石自然界和人类社会的一切活动都在产生信息。信息是客观事物状态和46目前，全世界计算机不包括微机在内有几百万台，微机总量约6亿台，每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量汉诺威电子博览会.wmv国际消费电子展.wmv目前，全世界计算机不包括微机在内有几百万台，微机总量约6亿台47几乎所有的传统产业与信息技术结合，用电子信息技术进行智能改造，都可以使传统产业重新焕发青春全国各行业的风机、水泵的总耗电量约占了全国发电量的30%，仅仅对风机、水泵采用变频调速等电子技术进行改造，每年即可节电500亿度以上，相当于三个葛洲坝电站的发电量(157亿度/年)对白炽灯进行高效节能改造，并假设推广应用30%，所节省的电能相当于三座大亚湾核电站的发电量(139亿度/年)信息技术对传统产业的渗透与带动作用几乎所有的传统产业与信息技术结合，用电子信息技术进行智能改造48装备的更新换代都基于信息技术的进步，其灵巧的程度都依赖于信息技术的“智慧”程度和使用程度

数控机床数字化技术改造价格相差10倍信息技术整机系统高附加值在成长期进入市场，增强市场竞争力普通机床装备的更新换代都基于信息技术的进步，其灵巧的程度都依赖于信息492020年世界最大的30个市场领域：其中与信息技术相关的24个市场，5万亿美元电子信息产业的战略重要性2020年世界最大的30个市场领域：其中与信息技术相关的50信息技术面临的问题人类已经进入“信息化社会”或“数字化社会”。信息爆炸，信息存量指数递增。处理能力的增长远远赶不上信息量的增长。信息不但在量上呈爆炸趋势，而且信息结构越来越复杂，处理越来越困难。信息越来越多，但是信息的利用率越来越低，人们被埋没的数据和信息的海洋之中，不知所措。Internet的发展开拓了人类的“视界”和互相交流的范围。但是其无序的成长和恶意产生的“垃圾信息”给网上信息的利用带来很大的麻烦和困难。海量信息分布在广阔的网上，各节点间为了使用它们必须相互通信，而且人参与其中，使问题更加复杂化。信息的安全问题：国家安全、银行/金融系统的安全、个人通信的安全、……信息技术面临的问题人类已经进入“信息化社会”或“数字化社会51促进信息技术发展的需求在物理实现上不断探求新思想、新原理和新方法，使各种信息领域元器件的性能不断提高（电子技术）计算机、网络等的体系结构和处理逻辑不断改进，发明和设计出各种新型的硬件系统。创造优良的信息处理方法和高效的计算方法，以便不断提高系统的处理效率。软件的理论和技术迅速改进，设计和实现切实可用的软件系统，包括各种系统软件、应用软件。促进信息技术发展的需求在物理实现上不断探求新思想、新原理和新52信息要求在广阔的范围内快速、可靠、安全、随时随地地传输（通信技术）新数字传送系统.wmv要为不断增长的、海量的、各种类型的信息提供快速、可靠和安全的存储设备（存储技术）研究人的视觉、听觉、生理、心理等机制，以及大脑结构和功能，在计算机上进行模拟，制造出机器感知和人工智能，使信息处理技术更加智能化（智能科学）机器人数字神经系统1.wmv机器人数字神经系统2.wmv促进信息技术发展的需求信息要求在广阔的范围内快速、可靠、安全、随时随地地传输（通信53信息技术的研究内容研究信息的获取（收集）、表示（组织）、存储、处理、传输（包括发送、路由、接收）集数学、物理学、电子学、通信技术、计算机科学技术、智能科学技术以及控制理论与技术等于一体的交叉学科。信息技术的研究内容研究信息的获取（收集）、表示（组织）、存储54信息技术的领域信息安全信息管理基础：软件、微电子与光电子关键技术：微电子与光电子、软件、计算机和通信信息获取信息处理信息传输、交换信息存储信息的随动执行和应用核心和基础微电子信息技术的领域信息安全信息管理基础：软件、微电子与光电子关55电子学微电子学二、微电子技术发展及应用微电子学：Microelectronics微电子学——微型电子学核心——集成电路电微电子学二、微电子技术发展及应用微电子学：Microele56微电子学（Microelectronics）：

一门研究集成电路设计、制造、测试、封装等全过程的学科半导体（Semiconductor）：内涵及外延均与微电子类似，是早期的叫法集成电路IC（IntegrateCircuit）：通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能芯片（chip）：没有封装的集成电路，但通常也与集成电路混用，作为集成电路的又一个名称集成系统芯片SOC（systemonachip）：微电子学和集成电路技术发展的产物，指在单芯片上实现系统级的功能微电子学（Microelectronics）：一门研究集成57微电子技术的发展历史

1947年12月23日，W.Schokley领导的贝尔实验室设计研制出第一个NPN型Ge晶体管，肖力克与布拉顿、巴丁共同获得1956年Nobel物理奖。第一块集成电路第一个晶体管迟到了四十二年的奖1958年美国德州仪器公司技术专家杰克·基尔比（Kilby）发明第一块集成电路，12个器件，Ge晶片；2000年获得诺贝尔物理学奖。

微电子技术的发展历史1947年12月23日，W.Scho58微电子技术发展史上的几个里程碑1962年Wanlass——CMOS技术；现在集成电路产业中占95%以上；1971年：Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现；1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，里程碑式的发明1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临；1988年：16MDRAM（主存储器）问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路（ULSI）阶段；第一个CPU：4004PentiumIIICPU芯片微电子技术发展史上的几个里程碑1962年Wanlass——C59不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力集成电路芯片的集成度每三年提高4倍（18个月翻一番），而加工特征尺寸缩小倍，这就是摩尔定律微电子技术发展的规律10G1G100M10M1M100K10K1K0.1K19701980199020002010芯片上的体管数目微处理器性能每三年翻两番不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力微电子技术发展60微处理器的性能100G10GGiga100M10MMegaKilo1970 1980 1990 2000 2010PeakAdvertised

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41%Growth80808086802868038680486PentiumPentiumPro微处理器的性能100G1970 1980 1990 20061集成电路技术是近50年来发展最快的技术按此比率下降，小汽车价格不到1美分集成电路技术是近50年来发展最快的技术按此比率下降，小汽车价62设计检测单晶、外延材料掩膜版芯片制造过程封装测试系统需求集成电路设计与制造的主要流程芯片的显微照片设计检测单晶、外延材料掩膜版芯片制造过程封装测试系统需求集成63集成电路设计的发展六十年代的集成电路设计微米级工艺基于晶体管级互连主流CAD：图形编辑VddABOut集成电路设计的发展六十年代的集成电路设计微米级工艺VddAB64八十年代的电子系统设计PEL2MEMMathBusControllerIOGraphics

PCB（印数电路板）集成系统亚微米级工艺依赖工艺基于标准单元互连主流CAD:门阵列标准单元集成电路芯片八十年代的电子系统设计PEL2MEMMathBusContr65世纪之交的电子系统设计SYSTEM-ON-A-CHIP深亚微米、超深亚微米级工艺基于IP复用主流CAD：软硬件协同设计MEMORYCache/SRAMorevenDRAMProcessor

CoreDSP

ProcessorCoreGraphicsMPEGVRAMMotionEncryption/DecryptionSCSIEISAInterfaceGlueGluePCIInterfaceI/OInterfaceLANInterface世纪之交的电子系统设计SYSTEM-ON-A-CHIP深亚微66IC的速度很高、功耗很小，但由于PCB板中的连线延时、噪声、可靠性以及重量等因素的限制，已无法满足性能日益提高的整机系统的要求IC设计与制造技术水平的提高，IC规模越来越大，已可以在一个芯片上集成108~109个晶体管分立元件集成电路IC

系统芯片SystemOnAChip(简称SOC)将整个系统集成在一个微电子芯片上在需求牵引和技术推动的双重作用下系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的，它是微电子技术领域的一场革命。集成电路走向系统芯片IC的速度很高、功耗很小，但由于IC设计与制造技术水平的提高67SOCSystemOnAChip集成电路走向系统芯片SOCSystemOnAChip集成电路走向系统芯片68SOC技术刚刚起步，层出不穷将从目前的3G逐步发展到3T时代存储容量由G位发展到T位集成电路器件的速度由GHz发展到THz数据传输速率由Gbps发展到Tbps注：1G=109、1T=1012、bps：每秒传输数据位数21世纪的微电子将是SOC的时代SOC技术刚刚起步，层出不穷69特征尺寸继续等比例缩小集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC)微电子技术与其它学科相结合，诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点MEMS(微机电系统)：微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的生物芯片：微电子技术与生物工程技术结合的产物芯片技术制造太阳能硅板.wmv微电子技术的三个发展方向特征尺寸继续等比例缩小微电子技术的三个发展方向70微电子是信息产业的核心和基础，实现社会信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机或通讯机，它们的基础都是微电子没有微电子就没有今天的信息社会没有芯片的信息技术是没有心脏的信息技术没有微电子的电子工业只能是劳动密集型的组装业，不能形成高附加值的知识经济硅技术至少在今后50年仍然会保持高速发展，目前还看不到能够替代的新技术盖茨称芯片技术没到极限,十年内也不会微电子技术对信息社会的重要性微电子是信息产业的核心和基础，实现社会信息化的网络及其关键部71信息时代——硅器时代?5000400030002000100001000200030004000石器时代~35000年铜器时代~1800年铁器时代~3200年硅器时代XX年？3000BC1200BC1968硅是地球上除氧以外含量最丰富的元素，但它现在已经成为知识创新的载体，价值千金——“点石成金”信息时代——硅器时代?500040003000272我国的微电子产业微电子产业的发展规模和科学技术水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。IT行业停留在装配业水平上，挣的“辛苦钱”。在国际分工中我们将只能处于低附加值的低端上。有人戏称：“你们说中关村是硅谷，但是一个无“芯”的硅谷，产品不可能有竞争力。”在没有自己集成电路产业的情况下，我们的高新技术的发展命脉掌握在他人手中。高级工程技术人才和设计人