信息技术及发展趋势

1、第2课 信息技术及发展趋势信息能源物质信息社会工业社会农业社会信息与信息技术首先我们从人类的发展说起： 信息技术Information Technology信息技术信息技术（IT）：v是指人们获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息的相关技术。v它包括现代通信技术、电子计算机技术、微电子技术等。Information Technology2.1通信技术Communication Technology概述 Summaryv 通信技术：利用通信设备对信息进行传输、发送和接收的技术。包括有线通信、无线通信和移动通信。v现代通信：使用电波或光波双向传递信息的技术（电信）通信系统（电信

2、网）分类v按业务种类：电话网、电报网、数据通信网、传真通信网、图像通信网等v按服务区域范围：本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网等v按信息信号形式：模拟通信网、数字通信网、数字模拟混合网等The Classification of Communication System2.2 微电子技术Micro-electronic Information Technology微电子技术与集成电路 微电子技术： 以集成电路为核心的电子技术 Micro-electronic Technology and Integrated Circuit电子线路使用的基础元件的演变真空电子管 晶体管

3、 中小规模集成电路 大规模超大规模集成电路The devolopment of electronic base-warev真空电子管(vacuum tube) 在这个阶段产生了广播、电视、无线电通信、仪器仪表、自动化技术和第一代电子计算机v晶体管(transistor) 1948年发明，再加上印制电路组装技术的使用，使电子电路在小型化方面前进了一大步，产生了第二代计算机The devolopment of electronic base-warev集成电路(Integrated Circuit，简称IC)20世纪50年代出现，以半导体单晶片作为材料，经平面工艺加工制造，将大量晶体管、电阻等元器

4、件及互连线构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电路或系统。现代集成电路使用的半导体材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半导体如砷化镓(GaAs)等 超大规模集成电路超大规模集成电路小规模集成电路小规模集成电路集成电路的规模v根据集成度高低（所包含的晶体管数目）分为：集成电路规模集成度（个电子元件）小规模集成电路（SSI）几十中规模集成电路（MSI）几百大规模集成电路（LSI）上千超大规模集成电路（VLSI）上万The scale of Integrated Circuit集成电路的发展趋势v提高集成度，关键在缩小门电路面积v集成电路特点：体积小、重量轻、可靠性高vMoore定律单块集成

5、电路的集成度平均每1824个月翻一番 Gordon E.Moore,1965年Intel公司创始人The Tendency of Integrated Circuit Development集成电路的发展趋势 Intel公司微处理器集成度的发展19701975198019851990199520001,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,0004004800880808086802868038680486PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶体管数The Tendency of Integrated Cir

6、cuit Development集成电路的发展趋势u量子计算机是运用量子力学来设计的，它们的特点是其潜在的运算速度将更大于电子计算机。从理论上说，它们的速度提高可以说是没有止境的，因为量子计算技术可以在同一时间内执行各种操作，同时有足够的能力来完成现在电子计算机还很难完成的任务，比如说完成密码的破译和语音的识别等等。因此，欧洲已经成立了量子计算机研究所，现在估计，量子计算机可能会在今后的十五年左右出现。图为一种可瞬间进行图像数据计算的光电计算机集成电路的发展趋势u光子计算机光能够像电一样来传递信息，甚至效果更好。而且，更重要的一个特点在于它不会和周围环境发生相互干扰的作用。因为当电子计算机芯片

7、越来越趋向于0.18m时，就会产生很多的问题,而光子计算机就可以避免。集成电路的发展趋势u分子计算机现在已经开发出来一种能够由氮气和二氯化碳来开动和闭关的分子计算机，这种超高速的微型计算机离现实已经很近了。这种技术将会导致只需要利用立体和光线就能够产生新的、甚至能够思考的计算机来解决目前晶体管的物理局限，使得未来的计算机的功能大大的增加，尺寸大大的缩小。集成电路的发展趋势u生物计算机实际上就是随着生物技术的发展，人们将模仿人的大脑制造一种用基因学的机制来开发的新一代计算机。 现在生物计算机的模型已经出来。以色列的科学家制造了一个有可能会比单个活细胞还要小的计算机的模型。这么微小的计算机也可能将

8、在我们的体内漫游，监视我们的健康。也许会纠正它所发现人体内哪个地方脂肪的堆积，帮助解决问题。其实每一个细胞实际上都是一个复杂的生物机件，一个系统。用这么一种仿生技术来制造生物计算机。3 3、计算机技术、计算机技术 计算机是二十计算机是二十世纪的重大科技发世纪的重大科技发明。明。第一台计算机的诞生第一台计算机的诞生世界上第一台计算机叫埃尼阿克埃尼阿克(ENIACENIAC) 1946年诞生在宾夕法尼亚大学宾夕法尼亚大学 共使用了18000个电子管、 6万个电阻器、1万个电容器、6千个开关等元件组成 。 耗电量为140千瓦总体积约90立方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房

9、间才能存放。性能性能：运算速度为每秒每秒50005000次加法次加法，或者400400次乘法次乘法 2 网络化网络化分布在不同地理区域的计算机通过通信线路连成一个网络系统,达到共享资源.如因特网.1 1多媒体化多媒体化：多媒体技术是利用计算机处理声音、图像、文字、视频等信息所使用的技术。如语音输入、数字电影、网络视频会议。2计算机的发展方向计算机的发展方向目前计算机有以下几个主要的发展方向目前计算机有以下几个主要的发展方向:4 巨型化巨型化运算速度更高,存储容量更大,功能更强的巨型机. (天文研究.飞机设计等)5 微型化微型化计算机普及家庭生活,微型机已从台式发展到掌上机. (家用电器等)3

10、智能化智能化计算机具有更多的类似人的智能.如会学习,会判断和思考等.我国计算机事业的发展1958年8月，我国研制成功第一台电子计算机1983年，每秒运算1亿次的巨型机“银河一号”1992年，“银河二号”，每秒10次1995年，“曙光1000”，每秒25亿次2000年，“神威一号”，每秒3840亿次我国在巨型机的研制和应用上位于世界前列。五、课堂练习五、课堂练习 宝剑锋从磨砺出宝剑锋从磨砺出梅花香自苦寒为梅花香自苦寒为1 1、填空题、填空题信息就是用信息就是用语言语言、 、符号符号、 、数字数字、 、情景情景等表示的内容。等表示的内容。 文字文字图像图像声音声音信息技术包括信息的信息技术包括信息的获取获取、 、传传递递、 等技术。等技术。存储存储处理处理世界上第一台电子计算机诞世界上第一台电子计算机诞生于（生于（ ）A A 19211921年