信息技术详细概述ppt(共50页)

集成度（个电子元件） ＜100
100~3000 3000~10万 10万~100万
＞100万
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微电子技术与集成电路
• 集成电路芯片是微电子技术的结晶，它们是计算机 的核心。 先进的微电子技术→→高集成度芯片→→高性能的 计算机→→利用计算机进行集成电路的设计、生产 过程控制及自动测试，又能制造出性能高、成本更 低的集成电路芯片
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集成电路的发展趋势
• 集成电路的工作速度 主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸，
晶体管的尺寸越小，其极限工作频率越高，门 电路的开关速度就越快。芯片上电路元件的线 条越细，相同面积的晶片可容纳的晶体管就越 多，功能就越强，速度也越快。
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集成电路的发展趋势
• 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
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1.1.3 信息处理系统
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信息处理系统
用于辅助人们进行信息获取、传递、存
储、加工处理、控制及显示的综合使用各 种信息技术的系统。
通信/存储
信息加工
通信/存储
感知与识别
信息处理系统结构
控制与显示
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信息处理系统实例
–雷达是一种以感知与识别为主要目的的系统 –电视/广播系统是一种单向的、点到多点（面）的以信息传
Pentium II Pentium
晶体管数 100,000,000
10,000,000
1,000,000
100,000
1990
1995
10,000
1,000 2000
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集成电路的发展趋势
工艺(μm)
1999 0.18
晶体管(M)
23.8
时钟频率(GHz) 1.2
面积(mm2)
340
连线层数
6
晶 圆 直 径 （ mm） 300
第一章 信息技术概述
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本章学习目标与要求
1. 了解什么是信息，什么是信息处理，什么是信息技术 2. 了解什么是微电子技术，它的作用和意义 3. 了解通信系统的分类和通信技术的发展前景 4. 初步理解通信系统的组成和数据通信的基本原理. 5. 理解什么是比特和比特的运算,掌握二进制与十进制、
八进制数据、十六进制数的关系，熟悉整数和实数 在计算机内的表示法。
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
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集成电路的发展趋势
Intel公司微处理器集成度的发展
8086
80286
80386
8080 8008 4004
1970
1975
1980
1985
80486
Pentium 4 Pentium III
递为主要目的的系统 –电话是一种双向的、点到点的以信息交互为主要目的的系统 –银行是一种以处理金融业务为主的系统 –图书馆是一种以信息收藏和检索为主的系统 –Internet是一种跨越全球的多功能信息处理系统
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1.2 电子信息技术简介
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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
引脚数目
700
功耗（w）
90
2001 0.13
47.6 1.6
340 7
300
2004 0.09 135 2.0 390
8 350 957
130
2008 0.06
539 2.655
468 9
400
2014 0.014
3500 10
901 10 450 3350
183
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集成电路的发展趋势
• 目前集成电路生产的主流技术： 12吋晶圆、0.18微米工艺，并正在向14吋晶圆、 0.09微 米工艺过渡 Intel P4：已采用0.13μ m工艺制造生产
计算机是一种基于二进制运算的信息处理 机器，任何需要由计算机进行处理的信息，都 必须进行一定程度的形式化，并表示成二进制 编码的形式。这就引进了数据的概念。
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信息处理过程
信息传递 （神经系统）
信息获取 （感觉器官）
信息加工 （大脑）
事物客体
信息传递 （神经系统）
信息施效 （效应器官）
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与信息处理相关的行为和活动
• AMD：有采用0.13μ m工艺制造生产的CPU • 1（μ m微米）＝ 1/1,000,000（米） • 美国半导体协会(SIA)预测，到2010年将能达到18吋晶圆
和0.07～0.05微米的工艺。在未来十年时间里，集成电 路的技术还将继续遵循Moore定律得到进一步的发展
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1.3 通信技术入门
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1.3.1 概述
• 通信： 各种信息的传递 • 现代通信：使用电波或光波双向传 递信息的技术（电信）
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概述
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基本信息技术
• 感知与识别技术——扩展感觉器官功能, 提高人们 的感知范围、感知精度和灵敏度
• 通信技术与存储技术——扩展神经网络功能, 消除 人们交流信息的空间和时间障碍
• 计算处理技术——扩展思维器官功能, 增强人们的 信息加工处理能力
• 控制与显示技术——扩展效应器官功能，增强人们 的信息控制能力
是在电子电路和系统的超小型化和 微型化过程中逐渐形成和发展起来 的。
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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
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集成电路的规模
• 根据所包含的晶体管数目分为：
集成电路规模 小规模集成电路（SSI） 中规模集成电路（MSI） 大规模集成电路（LSI） 超大规模集成电路（VLSI） 极大规模集成电路（ULSI）
• 信息收集——感知、测量、识别、获取、输入等 • 信息加工——分类、计算、分析、综合、转换、
检索、管理等
• 信息存储 • 信息传递 • 信息施用——控制、显示等
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1.1.2 信息技术
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信息技术
信息技术：用来扩展人的信息器官功能、协助人们进
行信息处理的一类技术。
人的信息器官及功能：
– 感觉器官（眼耳鼻舌身）——获取信息 – 神经网络——传递信息 – 思维器官（大脑）——处理信息并再生信息 – 效应器官（手脚）——施用信息
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1.1 信息与信息技术
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1.1.1 信息与信息处理
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信息定义
• 信息就是信息，它既不是物质也不是能量。 —N.Wiener（控制论创始人）
• 事物运动的状态及状态变化的方式。 ——客观事物立场
• 认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式 的形式、内容和效用。 ——认识主体立场
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“信息”和“数据”，这2个术语的概念在 计算机信息处理中是既有区别又有联系的。