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1、目录关于电子科学与技术的简介2一、电子信息关键技术发展趋势21、微电子技术32、计算机技术43、网络技术54、通信技术65、软件技术96、显示技术9二、市场需求变动趋势111、全球经济兴衰决定市场规模112、市场分布开始向亚太地区扩散113、以计算机和通信产品为代表的投资类产品占市场主导地位11三、产业国际分工趋势12四、电子科技存在问题分析12五、社会需求分析13 关于电子科学与技术的简介21世纪，随着现代科学技术的飞速发展，人类历史即将进入一个崭新的时代信息时代。其鲜明的时代特征是，支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高度发展，并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需
2、求。信息科学的基础是微电子技术和光电子技术，它们同属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。 电子科学与技术专业中微电子技术和光电子技术的前身是半导体专业和激光专。1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，开创了固体电子技术时代。根据国外发展电子器件的进程，中国在1956年提出了“向科学进军”，将半导体技术列为重点发展的领域之一。同年，中科院应用物理所首先举办了半导体器件短期培训班，请回国的半导体专家黄昆、黄敞、林兰英、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。由北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学五所大学联合开办了半导体物理专业；在工科院校，清华大学率先开办了半
3、导体专业。到了1970年前后，随着对半导体器件需求量的增加，尤其是大型电子计算机对集成电路需求的推动，促进了国内半导体工业的发展以及对专业人才的需求，全国很多高校都先后增加了半导体物理与器件专业。进入20世纪80年代，由于国内半导体器件和集成电路生产还缺乏竞争力，受到进口元器件的冲击，很多半导体器件厂下马或转产，市场不景气导致了很多高校的半导体专业被迫取消，专业萎缩。进入20世纪90年代，由于微型计算机、通信、家电等信息产业的发展和普及，对集成电路芯片的需求量越来越大，此外几场局部战争让全世界接受了电子战、信息战的高科技战争的理念。微电子技术得到了前所未有的重视，半导体技术专业由此更名为微电子
4、技术专业。为了在信息时代和高科技领域赶上国际先进水平，国家加大了对微电子技术行业的支持力度，并不断吸引外资，市场对微电子技术专业毕业生的需求不断增加，从而迎来了微电子技术专业发展的新高峰。一、电子信息关键技术发展趋势 n 电子信息产业的关键技术是指从产业链的角度出发，最能体现电子信息产业竞争优势、最具核心价值、最具发展潜力的技术，主要包括微电子技术、计算机技术、网络技术、通信技术、软件技术和显示技术等。其发展趋势如下:n 1、微电子技术 n 2、计算机技术 n 3、网络技术 n 4、通信技术 n 5、软件技术 n 6、显示技术 1、微电子技术n 微电子技术在向系统集成方向发展的所有关键技术中，
5、集成电路制造技术是电子信息硬件产品的“核心”。集成电路的应用范围十分广泛，从计算机的CPU到各种IC卡，都需要运用集成电路。 n 大规模(LSI) 超大规模(VLSI) 特大规模(ULSI) 极大规模(GSI) n 芯片面积越来越大，集成度越来越高，特征尺寸越来越小，片上系统日益完善 可编程逻辑器件的发展历程n 随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD)，其
6、中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻 辑器件(CPLD)。n FPGACPLD芯片的规模也越来越大，其单片逻辑门数已达到上百万门，它所能实现的功能也越来越强，同时也可以实现系统集成。n FPGACPLD芯片在出厂之前都做过百分之百的测试，不需要设计人员承担投片风险和费用，设计人员只需在自己的实验室里就可以通过相关的软硬件环境来完成芯片的最终功能设计。所以， FPGACPLD的资金投入小，节省了许多潜在的花费。n 用户可以反复地编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同软件就可实现不同的功能。所以，用FPGAPLD 试制样片，能以最快的速度占领市场。 FPGACPL
7、D软件包中有各种输入工具和仿真工具，及版图设计工具和编程器等全线产品，电路设计人员在很短的时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真，直至最后芯片的制作。 当电路有少量改动时，更能显示出FPGACPLD的优势。电路设计人员使用FPGACPLD进行电路设计时，不需要具备专门的IC(集成电路)深层次的知识， FPGACPLD软件易学易用，可以使设计人员更能集中精力进行电路设计，快速将产品推向市场。n 微电子技术的加速发展导致芯片的运算能力及性能价格比继续按摩尔定律增长，从而带动软件、通信等信息技术的应用达到前所未有的发展水平。目前集成电路芯片存储器容量平均每18个月就要翻一番，集成度的演变速度从3
8、年4倍提高到2年4倍。SOC将成为集成电路设计的主流 。SOC将成为集成电路设计的主流 n SOC(System On a Chip)的概念最早源于20世纪90年 代，SOC是在集成电路向集成系统转变的过程中产生的。集成电路设计是以市场应用为导向而发展的，而在未来市场应用的推动下SOC已经呈现出集成电路设计主流的趋势，因为其具有低能耗、小尺寸、系统功能丰富、高性能和低成本等特点。在高端或低端的产品中，SOC的应用正日益广泛。n 由于自身的优异特点，SOC技术越来越受到市场的青睐。而集成电路工艺技术发展又极大地推动着SOC技术的进一步发展，使得SOC技术与其它（例如，MCU和DRAM等）技术一起
9、发展，将成为集成电路设计的主流。 n IP复用技术将更完善 对SOC的界定必须包括3个方面。首先SOC应该由可设计复用的IP 核组成，IP核是具有复杂系统功能的独立VLSI模块。其次IP核应该广泛采用深亚微米以下工艺技术。再次在SOC中可整合多个MPU、DSP、MCU或其复合的IP核。由此可见，在功能、工艺和应用技术上，SOC的应用起点相当高，而IP核的可重复性设计是SOC技术实现应用的关键。设计可行性与可靠性将得到提高 随着集成电路设计在规模、速度和功能方面的提高，EDA业界努力寻找新设计方法。将来510年，伴随着软件和硬件协同设计技术、可测性设计技术、纳米级电路设计技术、嵌入式IP核设计技
10、术和特殊电路工艺兼容技术等出现在 EDA工具中，EDA工具将得到更广泛应用。EDA工具为集成电路的短周期快速投产提供了保障，使全自动化设计成为可能，同时设计的可行性和可靠性也能得到提高。开发手段及环境n SOC的设计宜先从数字系统开始逐步过渡到数模混合系统 。n 数字SOC的设计环境可以允许完全在虚拟硬件的环境下对硬件和软件配合进行调试。n 可以把整个硬件系统包括MCU的核加载到1个容量较大的FPGA上进行硬件、软件联合调试，进行实际电路结构的验证。这样的验证通过以后，硬件的结构就可以确定下来。如果需要的批量比较大，就可以考虑投片，余下的投片验证和成品率的验证可以由后端集成电路厂家来做。 2、
11、计算机技术n 计算机技术向多媒体智能化发展，计算机技术包括计算(网络计算、移动计算、并行计算等)技术、PC机、服务器及其外部设备设计开发技术、多媒体技术和人工智能技术等。 多媒体技术将使计算机、通信、家电融为一体，DVD光驱正取代CD-ROM，语言和手写识别技术以及数字图像交互技术已走向实用化，多媒体技术在微机中得到普遍运用；电脑将更加个性化和拟人化。笔记本电脑迅速发展，手持电脑也以全新的面貌推出问世。 3、网络技术n 网络技术向多业务、高性能和大容量方向发展。 网络技术包括网络通信技术、网络安全技术和网络服务技术。目前，网络技术正向多业务、高性能、大容量的方向发展。IP业务呈爆炸式增长态势，
12、宽带综合业务数字网(B-ISDN)、超高速因特网将成为未来网络技术发展的重点。 与传统IT或家电产品相比，信息家电往往集电脑、电信和消费类电子产品的特征于一身，使家电具有了信息获取、加工、传递等众多功能，并往往在家庭中扮演着家庭信息娱乐中心的角色。各种信息家电，上网机顶盒、MP3播放器、连网电话、连网游戏机、掌上电脑、专用连网控制器将随因特网的发展和用户各种接入的需求而迅速普及。 新型物联网络技术构成环节： 物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。据业内人士初步估计，中国物联网产业链今年就能创造10
13、00亿元左右的产值。未来物联网的发展将经历四个阶段: 2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域； 2010-2015年物体互联； 2015-2020年物体进入半智能化；2020年之后物件进入全智能化，物联网的经济效益短期内难以完全体现。应用范围： 物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。 2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了ITU互联网报告2005：物联网，正式提出了物联网的概念。世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交
14、换。 4、通信技术n 通信技术向宽带化、个性化和综合化方向发展。通信技术包括卫星、光纤传输技术、移动通信技术、数字微波技术、有线与无线接入技术等。 低轨道卫星通信目前已经实用化； 光纤传输技术使传输速度每3-4个月翻一番 移动通信技术发展迅速 ，GSM、CDMA 、GPRS 和3G走向商用。 数字微波通信系统由准同步数字系列(PDH)全面转向同步数字系列(SDH) 。 宽带接入技术发展迅速，光纤主干网站接入带宽已超过G级，Internet无线接入技术和蓝牙技术日臻成熟，现已广泛使用。 IP电话向电信业务的渗透，使传统电信技术与IP技术融合速度进一步加快 。移动通信发展历史n 1995年问世的第
15、一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；n 1996到1997年出现的第二代GSM、CDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接收电子邮件或网页；n 3G并不是2009年诞生的，早在2007年国外就已经产生3G了，而中国也于2008年成功开发出中国3G，下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s（一说2.8Mbit/s），上行速度峰值也可达384kbit/s。 通信理论中的几个重要概念GSM ？:全球移动通讯系统（Global system for Mobile communications）的英文缩写。2G的主流技术，数据速率为9.6kb/s,属于第二代移动通信技术。 GPRS？:通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文缩写。是一种基于GSM系统的无线分组交换技术。是2.5G的主流技术。理论最高数据速率为171.2kb/s，是介于二代与三代间的移动通信技术。 3G ？:3G（third generation）表示第三代移动通讯技术。面向高
