高新技术的发展

2.2.1　高新技术的发展

1.微电子技术的发展

随着微电子技术的发展，计算机硬件经历了从电子管、晶体管到大规模集成电路和超大规模集成电路的进化过程。大规模集成电路指每一单晶硅片上可以集成制作1000个以上的元器件，集成10　000～100　000个以上元器件的为超大规模集成电路。微电子技术遵循着摩尔定律，即集成度每18个月会翻一番，集成度的演变速度从三年4倍提高到两年4倍。20世纪80年代大规模和超大规模集成电路光刻标准线条宽度为0.7～0.8μm，到了20世纪90年代的标准线条宽度为0.3～0.5μm。中央处理器（CPU）是集成电路技术的典型应用，其主要功能是执行“指令”进行运算或数据处理。现代计算机的CPU通常由数十万到数百万晶体管组成，20世纪70年代，一个完整的CPU就可以制作在一块指甲大小的硅片上。衡量CPU性能最重要的指标是“速度”，即看它每秒钟能执行多少条指令。20世纪60年代初，最快的CPU每秒能执行100万条指令，到1991年，高档微处理器的速度已达5000万～ 8000万次。在这个领域，美国硅谷的英特尔公司一直处于领先地位。

2.新型电子元器件和电子信息材料技术的发展

随着信息产品的发展，作为信息技术的基础，新型电子元器件将向片式化、微型化、高频化、低功耗、智能化等方向发展。敏感器和传感器将从单一功能向多功能一体化方向发展，从小型化向微型化方向发展，向智能化、模糊化、系统化方向发展。光电子器件将向提高亮度和寿命，提高输出功率，缩短波长，开发新型产品等方向发展。平板显示技术将继续朝彩色化、高分辨率、高亮度、高可靠性、高成品率和低成本等方向发展。

作为信息技术的另一大基础，电子信息材料的发展引人注目。全世界已经注册的新材料约有30万种，并且还在以每年大约5%的速度增长。在半导体材料、光电子材料方向，以SiC、GaN、ZnSe、金刚石等为代表的第三代半导体材料发展迅速。此外，光纤材料作为最广泛的信息传输介质，总体趋势是向着低损耗、低色散和低非线性方向发展。电子信息材料总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性以及多功能、复合化、低维化和智能化方向发展。

3.随着数字化技术的发展，音视频和多媒体技术突飞猛进

音视频技术是当前最活跃、发展最迅速的高新技术领域。近年来，数字化潮流正在迅猛冲击模拟领域，数字技术促进了音视频、通信和计算机技术的融合，出现了业务上相互渗透、汇合，技术上相互吸收、移植的现象，发展了一大批集合性产品和业务，即所谓的“家电产品信息化”。在音频产品和技术方面，音频广播仍以模拟技术为主，但各国正在积极开展数字音频广播的研究和实践。组合音响也在向小型和微型的数字化和组合、多声道环绕声方向发展。视频产品和技术方面，家用电视机有逐渐朝向大屏幕发展的趋势。人们正迎来数字电视时代。对于电缆电视而言，有两个重要的发展趋势，即网络化和数字化，总的趋势是向综合信息业务网方向发展。

4.通信技术的发展

在20世纪，信息的处理与传输技术发生了革命性的进步，同时也推动经济、社会、科技的飞速发展。电话、电报、电影，加上电视的出现与普及，更使人们感到世界正在一天天变小。计算机的出现，尤其是以计算机技术和通讯技术为基础的信息产业的出现，正在将人类带入崭新的知识社会。

美国人莫尔斯1837年发明电报，1876年美国人贝尔发明电话，1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼发明无线电。

面向大众的无线广播首次出现在1906年的圣诞夜。到了20世纪20年代，无线广播开始在全世界普及。

1928年实现横跨大西洋的无线电话通信。20世纪60年代数字电话出现以后，通话的清晰度大大增强，电话的普及率也随之迅速提高。

1965年美国发射第一颗用于通讯业务的对地静止卫星。这样，即使是漂泊在大洋中的人，也可以与陆地上的人通话了。陆地移动通讯虽然最早出现于1921年，却在20世纪60年代后期才取得长足的发展，到了80年代，移动通讯开始在全世界普及。

1937年，英国最先开始了黑白电视广播。我国在1958年也开始了黑白电视广播。1954年，美国正式开始彩色电视广播，进入20世纪60年代末70年代初，世界开始普及彩色电视。40年代开始出现有线电视，80年代中期以后，有线电视开始在全世界普及。20世纪90年代以后又相继出现了以模拟技术为基础和以数字技术为基础的高清晰电视。

1966年美籍华人高琨提出只要解决玻璃的纯度和成分就能获得损耗极低的光纤学说。1970年美国康宁公司发明了这种光纤。光纤通信的优点是材料成本低廉，传输容量大。理论上说，一根细光纤可以容纳1000万套电视节目，让200亿人同时通话。

计算机系统网络体系结构于1974年问世，最初，计算机网络主要用于军事、政府和教育等少数部门，冷战结束后，网络开始进入一般家庭。随着通信技术的快速发展，20世纪90年代中期以后，网络时代迅速到来。