第2课 信息技术及发展趋势

信息与信息技术 首先我们从人类的发展说起： 农业社会 工业社会 信息社会 物质 能源 信息

信息技术 Information Technology

信息技术 Information Technology 信息技术（IT）： 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。 它包括现代通信技术、电子计算机技术、微电子技术等。

2.1通信技术 Communication Technology

概述 Summary 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。 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（电信网）分类 The Classification of Communication System 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 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 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

2.2 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 微电子技术： 以集成电路为核心的电子技术

电子线路使用的基础元件的演变 真空电子管  晶体管  中小规模集成电路  大规模超大规模集成电路 The devolopment of electronic base-ware 真空电子管  晶体管  中小规模集成电路  大规模超大规模集成电路

The devolopment of electronic base-ware 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 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

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 小规模集成电路 超大规模集成电路

集成电路的规模 The scale of Integrated Circuit 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

集成电路的发展趋势 The Tendency of Integrated Circuit Development 提高集成度，关键在缩小门电路面积 集成电路特点：体积小、重量轻、可靠性高 Moore定律 单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番 ——Gordon E.Moore,1965年 Intel公司创始人

集成电路的发展趋势 The Tendency of Integrated Circuit Development Intel公司微处理器集成度的发展 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 100,000,000 4004 8008 8080 8086 80286 80386 80486 Pentium Pentium II Pentium III Pentium 4 晶体管数

集成电路的发展趋势 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 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越来越趋向于0.18μm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 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 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、计算机技术 计算机是二十世纪的重大科技发明。

第一台计算机的诞生 世界上第一台计算机叫埃尼阿克(ENIAC) 1946年诞生在宾夕法尼亚大学 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多米长的大房间才能存放。 性能：运算速度为每秒5000次加法，或者400次乘法

2 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: 1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 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.

3 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. 4 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 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)

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。

天河二号超级计算机 “天河二号”是由国防科大研制的超级计算机系统，以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首，成为全球最快超级计算机。  2014年11月17日公布的全球超级计算机500强榜单中，中国“天河二号”以比第二名美国“泰坦”快近一倍的速度连续第四次获得冠军。

五、课堂练习 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒为

1、填空题 文字 图像 ①信息就是用语言、 、符号、 、数字、 、情景等表示的内容。 声音 存储 ①信息就是用语言、 、符号、 、数字、 、情景等表示的内容。 声音 存储 ②信息技术包括信息的获取、 、传递、 等技术。 处理

2、单选题 ①世界上第一台电子计算机诞生于（ ） A． 1921年 B． 1946年 C． 1980年 D． 2000年 B

2、单选题 ②世界上第一台电子计算机取名为（ ） A． ENIAC B． CHINA C． ENGLISH D． COMPUTER A