未來信息技術的發展趨勢

郎保才　崔繼友　魯　磊

中圖分類號：G202文獻標識碼：A文章編號：1673-0992(2009)06-068-01

自1946年第一臺計算機誕生以來，僅僅半個多世紀，信息技術以它廣泛的影響和巨大的生命力，風靡全球，成為科技發展史上業績最輝煌、發展最迅速、對人類影響最廣泛和最深刻的科技領域。可以預見，21世紀將是信息的時代，信息技術將成為最活躍、與人們生活最密切相關的科技領域。下面我主要簡單介紹一下未來信息技術的幾個發展方向。

一、微電子與光電子向著高效能方向發展

微電子與光電子技術將步入更廣闊的發展空間微電子技術已經走過了大規模(LSI)、超大規模(VLSI)、特大規模(ULSI)集成時代，于1964年進入吉規模(GSI)集成時代。作為高科技代表的集成電路技術對世界經濟的發展有著舉足輕重的作用。集成電路產品的發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，片上系統日益完善。集成系統是21世紀初微電子技術發展的重點。在需求牽引和技術推動的雙重作用下，已經出現了將整個系統集成在一塊或微電子芯片上的集成系統或系統集成芯片(SOC)。目前已經可以在一塊芯片上集成108-109個晶體管。集成系統是微電子設計領域的一場革命，21世紀將是其真正快速發展的時期。微電子技術與其他學科的結合，將會產生一系列嶄新的學科和經濟增長點，除了系統級芯片外，量子器件、生物芯片、真空微電子技術、納米技術、微電子機械系等都將成為21世紀的新型技術。

預計本世紀應用電子自旋、核自旋、光子技術和生物芯片的功能強大的計算機將要問世，可以模擬人的大腦，用于傳感認識和思維加工。預計在未來十多年內可以產生存貯量達到每立方毫米100萬G，而功耗僅僅為超大規模集成電路千萬分之一的生物芯片。

二、現代通信技術向著網絡化，數字化，寬帶化方向發展

隨著數字化技術的發展，音視頻和多媒體技術突飛猛進音視頻技術是當前最活躍，發展最迅速的高新技術領域。近年來，雖然模擬音頻產品在市場上仍占主流，但數字化潮流正在迅猛沖擊和變昔模擬領域，數字技術促進了音視頻、通信和計算機技術的融合，出現了業務上相互滲透、匯合，在音頻產品和技術方面，音頻廣播仍以模擬技術為主，但各國正在積極開展數字音頻廣播的研究和實施。組合音響也在向小型和微型的數字化和組合、多聲道環繞聲方向發展。視頻產品和技術方面，家用電視機有逐漸朝向大屏幕發展的趨勢。人們正迎來數字電視時代。對于電纜電視而言，有兩個重要的發展趨勢，即網絡化和數字化，總的趨勢是向綜合信息業務網方向發展

通信傳輸在向高速大容量長距離發展，光纖傳輸速率越來越高，波長從1.3μm發展到1.55μm并已大量采用。一個波長段上用多個信道的波分復用技術已進入實用階段；光放大器代替光電轉換中繼器已經實用；相干光通信，光弧子通信已取得重大進展。這將使無中繼距離延長到幾百甚至幾千公里。隨著光纖技術的逐漸成熟，光纖技術在通信中的廣泛應用，通信技術的帶寬正在一點一點的變大，我們可以大膽的預計本世紀通信技術將向帶寬化邁進。術上相互吸收、移植的現象，發展了一大批集合性產品和業務，即所謂的”家電產品信息化。

三、信息技術將會促使遙感技術的蓬勃發展

感測與識別技術它的作用是擴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。這類技術的總稱是“傳感技術”。它幾乎可以擴展人類所有感覺器官的傳感功能。傳感技術、測量技術與通信技術相結合而產生的遙感技術，更使人感知信息的能力得到進一步的加強。隨著信息技術的迅速發展，通信技術和傳感技術的緊密集合，我們可以預知：遙感技術將會在農田水利、地質勘探、氣象預報、海洋開發、環境監測、地圖測繪、土地利用調查、災害性天氣預報、森林防火，尤其在地質找礦、森林和土地利用調查、氣象預報、地下水和地熱調查、地震研究、水利建設、鐵路選線、工程地質及城市規劃與建設等方面發揮更大的作用。

總結：

從以上各個方面綜合來看，信息技術有一些共同的發展趨勢。

(1)高速大容量。速度和容量是緊密聯系的，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，從處理、存儲到傳遞，從傳輸到交換無不向高速大容量的要求發展。

(2)綜合集成。社會對信息的多方面需求，要求信息業提供更豐富的產品和服務。因此采集、處理、存儲與傳遞的結合，信息生產與信息使用的結合，各種媒體的結合，各種業務的綜合都體現了綜合集成的要求。

(3)網絡化。通信本身就是網絡，其廣度和深度在不斷發展，計算機也越來越網絡化。各個使用終端或使用者都被組織到統一的網絡中，國際電聯的口號“一個世界，一個網絡”。雖然絕對了一些，但其方向是正確的。

總之，人類將全面進入信息時代。信息產業無疑將成為未來全球經濟中最宏大、最具活力的產業。信息將成為知識經濟社會中最重要的資源和競爭要素。