2008/12 新时代国防 1科学技术从亘古至上世纪末期，人类社会的发展大约经历了农业时代（约 4000 年） 、工业时代（约 200 年）两个历史阶段 ； 自 20 世纪 90 年代起，人类社会开始向信息时代迈进农业时代的生产资料主要是土地和人口（劳动力） ，军事活动（战争）的目的是占有土地及劳动力，武器为冷兵器，作战形态为近距离搏杀，在“弓马定天下”的时代，战争胜负主要取决于兵员与兵器的多寡 ； 工业时代的生产资料主要是材料和能源，武器为热兵器，作战距离和武器威力急剧增大，兵员与兵器的质量在战争中的作用逐渐凸显 ； 信息时代的生产资料主要是信息，武器为信息相关装备（包括附加在各种热兵器上的信息装置以及连接武器装备的网络） ，作战距离扩展到全球（如洲际导弹、卫星通信） ，信息化正在所有的战争形式中发挥着越来越重要的作用农业时代的战争主要是人的体能的争斗 ； 工业时代的战争主要是借助于机械能和化学能（枪炮、飞机、坦克、舰船）来延伸肢体、扩大体能的争斗 ；而信息时代的战争，除了上述争斗的延续外，更主要的是人的头脑的争斗，而头脑的争斗需要借助于头脑的延伸—电脑来完成1958 年，世界上诞生了第一枚集成电路，使头脑延伸的时代得以开始。
其后，集成电路技术迅猛发展，集成电路存储器的规模按照每 18 个月翻一番的速度增长，集成电路处理器的集成度则按照每24 个月翻一番的“摩尔规律”增加迄今，一块集成电路上已经可以集成数十亿个晶体管 ； 集成电路的最小加工尺寸也由最开始的微米级逐步缩小到亚微米级、深亚微米级，现已进入纳米级的技术节点随着技术的进步，集成电路的性能不断提高、价格不断降低，并逐步融入到国民经济和国防建设的各 发展集成电路 壮我国威军威王阳元（中国科学院院士） 王永文美国劳伦斯国家实验室和加州大学伯克利分校联合研制的世界上第一片基于纳 米线阵的全集成探测器电路，它集成了不同晶体材料的光探头和电子学线路1958 年 9 月 12 日，德州仪器公司的工程师杰克·基尔比（Jack Kilby）发明的第一个集成了 2 个晶体管、8 个电阻、2 个电容的相移振荡器在实验室进行了成功演示，标志着集成电路（Integrated Circuit，IC）的诞生如今，集成电路已经无处不在地进入了我们的生活，改变着我们的世界今年是集成电路发明 50 周年，本刊特约北京大学微电子研究院首席科学家王阳元院士撰文，畅谈集成电路的发展与我军现代化建设的关系。
2 新时代国防 2008/12个领域中，成为国家综合国力与核心竞争力的具体体现， 以及维护国家意志、 捍卫国家主权的关键要素集成电路的出现与应用既提高了常规武器的机动性和隐蔽性，也增强了精确性和扩展性，使武器装备的性能发生了翻天覆地的变化如大规模集成电路用于战斗机后，使其电子系统的重量由原来的 450 千克下降到 4.5 千克，减少了 100 倍，功耗由 5 千瓦减到 25 瓦，下降了 200 倍，而信息处理的速度则提高了数十倍例如，大量采用大规模集成电路的“战斧”巡航导弹可以从舰艇、飞机等各种作战平台上发射，能在飞行过程中连续转弯、自动规避各种障碍物，很难被雷达发现二战时轰炸一个混凝土目标平均需要 9000 枚炸弹，越战时需200 ～ 300 枚，海湾战争期间只需 1 ～ 2 枚精确制导弹药海湾战争中，精确制导弹药虽然仅占总投弹量的 9%，但却炸毁了 70% ～ 80% 的目标今后的智能化武器则能够在不需要人工参与的操作和控制下， 自主完成侦察、 搜索、 识别、瞄准、跟踪、攻击等多种军事任务，成为具有“思考能力”的武器系统因此，在现代武器系统中，信息设备的费用在整个武器系统中所占比例越来越高，如隐身飞机为 60%、现代火炮和主战坦克为 35%、空间武器装备为 70%、军事指挥控制系统则高达 88%。
同时，以半导体器件为核心的新式电子武器不断涌现，如高功率微波武器、强电磁脉冲武器、等离子武器、激光武器等等除信息化武器外，信息本身也是决定战争胜负的重要因素减灶计、 空城计、 草船借箭、 蒋干盗书、诺曼底登陆、击落山本五十六座机等等，都是历史上运用信息手段取得胜利的成功范例随着技术的进步和性能的不断提高，集成电路已成为获取、加密、破解、控制、处理、传输、显示、存储信息的核心部件， 在作战指挥、 对抗、 协同、 侦察、监视、预警、导航、保障、气象、模拟等各个军事信息领域中发挥着越来越重要的作用集成电路技术的进步推动了信息化战争的发展，反之，信息化战争的实践也对集成电路技术的进步提出了更高的要求新型半导体材料的应用是军用电子技术的一个重要发展方向 如碳化硅 （SiC） 材料具有禁带宽度大、击穿电压高、 热导率高、 电子饱和漂移速度快等特性，因而碳化硅器件可以在 650℃的工作温度下保持良好的器件特性，功率器件可以达到很高的集成度高频大功率碳化硅金属半导体场效应管（SiC MESFET）作为固态相控阵雷达的发射组件，可使其发射输出功率增加 10 倍，显著提高探测距离和对隐身目标的分辩力，比目前通用的行波管（TWT）具有更高的可靠性，它还能使星载雷达承受超过 10 千拉德的辐射剂量。
美国空军将碳化硅器件用于F16 战机，可以减少冷却系统杰克 · 基尔比以及他发明的第一个集成电路提出“摩尔规律”的戈登 · 摩尔2008/12 新时代国防 3科学技术和连线的长度，大大降低电子系统的体积和重量作为第三代半导体材料的另一典型代表，氮化镓（GaN）材料同样具有很好的电学特性如果用氮化镓功率放大器和单电源芯片取代当今世界最高水平的 18 ～ 40 吉赫、输出功率 40 瓦（连续波）的砷化镓（GaAs）芯片，输出功率将提高 10 ～ 100 倍，或者体积减少为 1/35、重量减少为 1/50碳化硅和氮化镓器件还具有很强的抗核辐射能力，可以在高辐射剂量环境中可靠工作因此这些器件可以应用到核反应堆附近辐射强烈的位置，减轻冷却系统和屏蔽系统的重量 ； 而且可以抵御空间辐射及核爆炸造成的辐射损伤，应用在卫星上以提高其寿命，用在战略导弹上以提高突防能力除了新材料外，在设计方法、器件结构、制造工艺等方面也对集成电路技术的发展不断提出新的研究课题就设计而言，系统级芯片（SoC）和系统级封装（SiP）将成为今后集成电路设计的主流技术，其优点是性能高、功耗少、成本低、体积小对系统级芯片和系统级封装的主要设计挑战是系统复杂性和器件工艺复杂性的大幅度提高，因而软硬件协同设计、可制造性设计（DFM） 、可测性设计（DFT） 、设计验证等方面将是集成电路设计的重点研发领域。
为了加快集成电路产品的开发速度，IP 设计与重用技术也是集成电路设计中的重要内容需要说明的是，IP 一般指知识产权，但在半导体产业中还有特殊的含义 ： 在各种集成电路中，经过设计论证、可重复使用的电路功能模块称为软 IP ； 而经过工艺验证及使用考验、可重复使用的电路功能模块称为硬IP就器件结构与制造工艺 而 言， 今 后 的 集 成电路技术将沿着两个方向发展，一是继续缩小加工尺寸（Scaling Down） ；二是采用分子、原子的自组装方式，即自 底 向 上（Bottom-up）方式据《国际半导体技术指南 》 （ITRS） 预 测， 到 2016 年，高性能集成电路中器件的尺寸将小于10 纳米因此，纳米器件中的短沟效应、强场效应、量子效应、寄生效应、参数涨落对器件性能的影响将越来越突出，进而将严重影响到集成电路的工作速度和功耗为解决这些问题，目前的研究方向有高 K- 金属栅器件、应变硅器件、绝缘体上硅（SOI）器件、双栅或围栅器件、碳纳米管分子器件、隧穿器件、单电子器件、量子功能单元、 自旋电子器件等集成电路加工进入纳米尺度后，具备“计算机辅助探测 / 计算机辅助分类”功 能的嵌入式芯片可以用于水雷对抗作战。
印刷电路板制作得越来越精细，联接线细如发丝4 新时代国防 2008/12科学技术加工工艺也将相应发生重大变革，包括浸没式光刻、低 K 介质绝缘层、金属栅加工、空气桥、先进互连技术、三维晶体管技术等等预计在本世纪 30 年代左右，集成电路技术将会产生革命性的突破，这为我国集成电路技术的进步与产业发展带来不可多得的机遇在人类社会信息化程度不断提高的同时， “信息化战争”的概念也逐渐提到军事家的研究日程上来如 2006 年 12 月发表的中国《国防白皮书》所言，“一场军事革命正在世界范围内深刻进行” ， “基于‘信息化’的军事竞争正在加剧” 信息化战争主要是通过信息化军队和信息化武器来争夺信息资源（信息主导权） ，通过控制信息来增强己方或削弱敌方战斗力在 1991 年的海湾战争中，多国部队用计算机病毒武器攻击伊拉克的指挥控制系统使其完全失效，取得了绝对意义上的“制信息权” 曾任美国国防部指挥控制政策局局长的艾仑·坎彭在其专著《第一场信息战争》中，把海湾战争称为第一场信息战争我军高级领导对“信息化战争”也有诸多评述如总参四部部长戴清民少将对 1999 年的科索沃战争的评价是 ： “信息化武器在战场上大露锋芒，双方地面部队还没有接触，战争便宣告结束。
进攻的一方以微小伤亡的代价，实现了重大战略企图 ”总装备部科技委副主任汪致远中将说 ： “以信息战为中佐治亚理工学院和 IBM 公司的联合团队在低温试 验站演示了第一种频率 500 吉赫的硅 - 锗晶体管基于碳纳米管技术的柔性电路板2008/12 新时代国防 5科学技术心的军事革命已经在世界各国蓬勃兴起了，它首先冲击的是落后的军事思想，随后必将在编制体制、装备发展、军事训练等一系列方面带来重大的变革 ”总参谋长傅全有上将则认为 ：“科学技术，特别是信息技术的飞速发展，是人类社会正在发生的一场大范围、深层次的变革，这是一场关系国家和民族命运的竞争谁走在前面，谁就能赢得新世纪的战略主动中国人有句古话 ： 天下虽安，忘战必危未来社会是信息社会、未来战场是信息战场为了捍卫国家和民族的根本利益，我们对世界军事领域正在发生的这一场深刻变革，一定要有清醒的认识和全面的准备只有这样，我们才能立于不败之地 ”一个国家若要在世界舞台上享有“话语权” ，必须在政治、经济、军事和文化各领域拥有强大的后盾当前，我国在这四个领域已经成为大国，但还不是强国 ； 在集成电路产业方面，我国还只能称得上“消费大国” 我国集成电路市场约占世界市场总额的 1/3 ；但国产集成电路的销售额仅占国内市场的22.6%、世界市场的 7.54%。
尤其是占世界集成电路市场销售额约 2/3 的高端微处理器和存储器，我们还需要进口对于消费类电子产品，我们需要、也允许通过国际贸易来获取 ； 但对于军用电子产品，我们不能够、也不应该受制于人这就要求我们从战略的高度出发，加速军用电子器件包括集成电路的研发进程我们要继续加大对集成电路器件的研发投入，尤其是对基础研究的投入，只有具备完全自主知识产权的技术才能做到不受他人的制约为此，要进行超前的、 纵深的部署， 综合利用高校、研究所、企业的力量，尽快组建国家集成电路研发中心，使之成为社会资源优化、军民资源共享的开发平台在注重设计、工艺、产品、应用开发的同时，还应注重材料、设备、封装等相关技术的协调发展而最根本的问题在于人才，要创造有利于孕育人才、引进人才、留住人才、使用人才、展现人才的环境，大力培养综合型技术人才和高端领军人才中国的经济发展、中华民族的伟大复兴都需要和平与和谐的环境，而一支强大的现代化军队是和平与和谐环境的基本保障国威强则军威壮，军威振则国威扬，加快发展集成电路是壮我国威军威的重要举措居 2008 年世界超级计算机 500 强首位的是 IBM 公司为美国能源部洛斯 · 阿拉莫斯国家 实验室研制的， 运算速度 1.026 千万亿次浮点运算 / 秒 （petaflop/s） 的 “走鹃”（Roadrunner） 计算机。
针尖上的是 LMC6035 运算放大器它 借助于革命性的微表面贴装元件（S。