三、信息技术迅猛发展与广泛渗透

（一）微电子技术推动计算机与通信技术发展和普及应用

计算机与通信技术作为信息技术的基础关键技术，在微电子技术的推动下迅猛发展，使信息技术得以在经济社会各个领域广泛应用和深入渗透。

1642年，法国科学家帕斯卡（Blaise Pascal）发明了世界第一台机械式齿轮加法计算器。1844年，美国人莫尔斯发明了电报。1860年，意大利人安东尼奥·梅乌奇发明电话，1867年贝尔向美国专利局申请了电话专利权。1946年，美国人埃克脱（J. P. Eckert）和曼奇利（J. W. Manchly）在宾夕法尼亚大学制造出第一台电子计算机ENIAC，它重达30吨，用了18000多个电子管，功率150 kW，占地约170 m2，运行速度为每秒5000次，比机械计算器快1000倍，当时投资约140万美元。1960年，飞兆半导体的创立者之一杰伊（Jay Last）成功研发了第一块商用集成电路——双稳态逻辑电路，由4个晶体管和5个电阻组成。1971年，为了减少运算器设计需要的芯片数，英特尔（Intel）工程师创造了第一个单片微处理器（CPU）——i4004。其后，微处理器以惊人速度发展。从表2.1显示的一个芯片内集成晶体管的数量可以看出它的发展速度。

1965年，飞兆半导体研发总监戈登·摩尔（Gordon Moore）整理了1959—1964年间开发的5组产品，并把以芯片的集成度和单个器件的最低成本做成图表分析，发现每个新芯片大体上包含其前一代芯片两倍的容量，而且每个新芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18～24个月内。由此，摩尔提出了：“单位面积芯片的存储量每18个月增加一倍”这个著名的摩尔定律。1975年，已加入Intel公司的摩尔对他自己提出的“摩尔定律”做了一次修改，并指出芯片上集成的晶体管数量将每24个月翻一番（见文献[2]）。如果按摩尔定律来预测计算机的发展趋势的话，计算机的能力相对于时间周期将呈现指数式的上升。

表2.1 芯片的集成度随时间的变化

（数据来源：SIA，2008）

在微电子技术快速发展的推动下，通信技术的发展呈现出以下的规律：主干网的带宽将每6个月增加一倍，这就是著名的吉尔德（George Gilder）定律。

摩尔定律和吉尔德定律揭示了过去50多年来信息技术发展的趋势。按照这个发展规律，预计未来10年，世界上的每个人甚至部分的物件如有必要均可以携带一个以上具备计算、存储和通信功能的移动智能设备，协助人或物与全世界范围的人和物进行实时的联系和控制。《中国计算机用户》2008年6月30日报道，被誉为“互联网之父”的谷歌副总裁文顿·瑟夫预测：到2035年，全世界将出现600亿个能够联网的电子器材，每人身边都有10个能够随时上网器材。

计算机的计算能力、通信能力和存储能力大大提高，成本大大降低，计算机和通信技术得以大量推广应用。互联网就是计算机与通信技术应用发展的产物，反过来也极大推动了计算机与通信技术的发展。根据中国互联网信息中心的资料，目前互联网全球平均普及率达到21.1%，也就是说，世界上有超过1/5的人口在使用互联网，发达国家的普及率更是达到70%以上。信息网络成为人类社会生活不可缺少的一部分，而且改变着人们的生活和工作方式。

事实上，正是由于有互联网这个人类公共信息基础设施的支撑，使信息技术可以跳出技术行业向传统的行业渗透，甚至在这些行业中起着不可替代的支撑作用，尤其是在产品生产、设计、服务等方面更显示出信息技术特有的渗透力。

（二）信息技术深入渗透到工业产品中

随着信息技术的发展，在传统工业产品中融入的信息技术越来越多，信息技术类部件在整个工业品价值中所占的比例也越来越高。在产品的自动化、智能化和节能降耗等方面，信息技术的应用得到了充分发挥，为传统工业产品性能和质量的提高起到了重要作用。

在现代的汽车制造中，已离不开信息技术的应用，在汽车自动控制、各项性能检测与显示、汽车音响、汽车空调、汽车雷达防撞系统、汽车安全保障和汽车卫星导航等各个方面都可以看到信息技术的应用。据专家估计，目前主流品牌的汽车产品中，电子信息部件的价值已超过整部汽车价值的60%。

在最为传统的制造业中，数控机床应用已比比皆是。可以说，在现代的工业制造业中，单纯依靠人力来控制机床来加工产品已不多见了。与非数控机床相比，数控机床无论在加工精度、加工效率、产品质量控制等方面都显示出卓越的优势。在联网的数控机床中，甚至可以通过远程的网络控制来实现生产的自动化。

在消费品方面，信息技术的应用更是不胜枚举。在家用电器方面，电冰箱、电饭锅、空调、电视、音响等都有信息技术的应用；在个人用品方面，手机、电脑、音乐播放器（MP3）、视频播放器（MP4）、数字摄像机（DV）、数码相机（DC）等产品均是典型的信息技术产品。

（三）信息技术在仿真设计中的应用

信息技术在工业产品设计、工程项目规划管理等方面的应用日益普遍，其中利用计算机的超级运算能力来模拟现实的技术也称为虚拟仿真，这种技术的应用大大节省了设计新产品的成本和时间。例如，在汽车设计与试验中，可以利用计算机来对其外观及性能进行模拟的试验，如对汽车进行模拟风洞的测试来决定汽车外观的形状和碰撞测试；另一个典型的例子是美国波音公司利用计算机仿真技术来进行波音777客机的设计，据有关资料显示，波音777客机的设计就是完全依赖计算机来进行的，在设计过程中，并没有按以前的方式使用缩小了的实物样机来进行风洞试验，而是利用计算机模拟的风洞来试验，整个飞机设计周期大大缩短，设计成本大大降低。在许多大型工程项目的设计和管理过程中，仿真技术的应用更加重要，如对发电厂的设计，也可以通过仿真技术来模拟和分析整个电厂的运作。

（四）信息技术支撑现代服务业的发展

今天，信息技术对现代服务业的支撑作用已十分的明显，例如，银行、证券和保险业已离不开计算机网络，电子转账、电子支付也十分普遍。对于物流、流通业的应用也逐步深入，对货物的电子追踪、调度、监控等都离不开信息技术的应用。甚至可以这样认为，现代服务业是建立在计算机网络基础上的，离开了信息技术，现代服务业就无法运转。

综上所述，随着电脑芯片的计算机能力上升和价格下降，我们可以预计，在未来10年内，信息技术将深刻地影响着人们的工作、生活、学习，对全社会各个方面的渗透将更为广泛，世界将进入信息社会时代。到那时，虽然我们看不到具体的电脑存在，但计算机芯片却无处不在。正如今天我们已几乎看不到电气化时代的标志性产物——电动机，但电动机却无处不在一样。