电子信息技术的发展趋势

电子信息产业是一项新兴的高科技产业，被称为朝阳产业，其产业前景十分广阔。 就目前技术发展情况分析，大致有八大热点技术：
    1. 元器件的发展趋势
    2. 集成电路 
    3. 软件 
    4. 新型平板显示 
    5. 太阳能光伏
    6. 音视频技术
    7. 移动通信
    8. 计算机科学与技术
1. 元器件的发展趋势
（1）意义：电子元件是信息技术的重要支撑，是电子装备、电子信息系统以及武器装备控制系统的重要基础。
（2）元器件的发展趋势：
    小型化、片式化
    复合化、集成化
    高频化、高性能、高精度
    片式化、小型化：即各种元器件做成片状或压缩体积，其外形小而薄，片式化已成为衡量电子元件技术发展水平的重要标志之一，也是电子元件发展史上的一个重要里程碑，并由此掀起了组装革命的热潮。
    片式化元器件范围：包括无源元件、机电元件、音响元件和复合元件，如片式的电阻器、电容器、电位器、电感器、连接器、继电器、开关、蜂鸣器、扬声器、滤波器、振荡器、延迟线、变压器、传感器等。
    高性能、高精度化：在晶体振荡器方面，日本精工爱普生公司2003年已设计出EG-2000声表面波振荡器，工作频率最高可达400MHz，频率漂移为±100×10-6；在光纤光缆方面，日本住友电工和日本北海道大学已合作研制成一种低损耗多孔光纤，其在1550nm波长的损耗低至创记录的0.82dB/km，较以前的多孔光纤降低了99.67%；
    温度传感器现一般测温范围可达-100～+350℃，重复性误差0.1%。半导体气敏元件的重复误差小于2%，响应时间小于5秒。 
2. 集成电路
（1）概况
    世界集成电路市场近年来保持稳步增长，据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据，2007年市场销售值为2194亿美元，比2006年增长4.7%，预计未来几年仍保持一位数的增长态势。集成电路市场具有明显的区域性，亚太地区尤其是日本一直是市场增长的重点区域，目前占世界整体市场份额的最大部分，但其增长速度已经趋缓；欧洲保持稳步增长；美国市场疲软，呈现下降的态势。从企业角度上看，世界主要市场被业内巨头所瓜分，60%以上的市场份额来自于20强企业，其中世界集成电路两大巨头英特尔与三星所占据的市场份额高达20%。
（2）技术水平
① 线宽：
    集成电路技术的发展主线一直体现在设计线宽的不断缩小上。2005年，90nm设计线宽的集成电路产品开始上市，基于90nm/12英寸的生产线正式开始进入批量产阶段，集成电路技术的总体水平自此跨入了全新的纳米时代。2006年，在90nm产品逐渐增多的同时，基于65nm技术的集成电路产品相继出现。2007年，各类60nm～65nm水平的DRAM（动态随机存储器最为常见的系统内存） 、ASIC（是一种为专门目的而设计的集成电路 ）、FPGA等电路产品已经大批量生产，45nm工艺技术的成熟程度也在不断提高，多类产品开发成功，商品化产品开始进入市场。45nm之后的32nm技术，近期也取得了进展。集成电路专用设备是实现产品制造的必要保障，其中最具代表性的光刻设备，近年取得了突破性进展。总之，当前集成电路总体技术水平表现为：65nm技术已成熟，45nm技术基本完备，32nm技术逐渐成熟。
② 集成度：
    在纳米级集成电路加工技术的支撑下，集成电路产品正从特大规模集成电路（ULSI，集成度107～109）阶段向极大规模集成电路（GLSI,集成度109以上）阶段迈进。CPU作为最具有代表性的集成电路产品目前已经进入了多核时代；FLASH是半导体存储器中发展最快的一个品种，主流产品为8Gb～16Gb，研发水平达到64Gb；DRAM主流产品为1Gb，研发水平达到4Gb；ASIC产品发展速度趋于平缓；可编程器件正在兴起；SoC（系统级芯片）产品发展迅速。
③ 集成电路产业链概况：
    全球集成电路设计业和封装测试业发展态势良好。在芯片制造领域，全球12英寸生产线不断增加。据不完全统计，截至2006年底，全球12英寸生产线约30条，其中我国台湾共10条，美国约7条，韩国3条，新加坡、日本和欧洲等共计约10条。
④ 我国概况：  
生产线：
     我国大陆已投产的12英寸生产线共3条（包括2007年12月新投产的中芯国际上海生产线），另有2条正在建设中。
技术水平：
    已初步形成了设计、芯片制造和封装测试三业并举、较为协调的发展格局，设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高，2006年三业产值所占比例为18.5%∶32.2%∶49.3%。
    与发达国家相比，我国集成电路缺乏核心技术，总体技术水平与国外还有很大的差距，产业形态以代加工为主，缺乏自主品牌，产业规模小，产品结构滞后于市场需求，集成电路专用设备及材料自给率低，集成电路产业链尚未形成。提高自主创新能力，推进产业链各环节协调发展是我国集成电路产业的发展方向。
3. 软件
（1）概况
    2001年以来，世界软件产业的年均增长率一直保持在6%左右，呈现平稳发展态势。据EITO（欧洲信息技术观察协会）统计，2006年，世界软件产业规模达7486亿美元，比2005年增长6.6%。估计2007年全球软件产业规模达7946亿美元，比2006年增长6.1%。其中，美国、欧洲、日本的软件产业规模分别为3301亿美元、2831亿美元、936亿美元，占全球软件产业规模的41.5%、35.6%和11.8%。占全球软件总产值的88.9% 。
（2）特点
    独立性、开放性、标准化、集成性、可扩展性、服务性和模块化等特点。软件从单一产品竞争转向平台竞争，各类软件平台成为竞争的焦点。
4. 新型平板显示
（1）概况
    新型平板显示市场正处于高速发展时期，年增长速度保持20%以上，据市场调研公司DisplaySreach预测，到2007年底全球平板显示产值将突破1000亿美元。薄膜式液晶显示（TFT-LCD）和等离子显示已成为目前平板显示主流产品，2006年TFT-LCD约占平板显示75%的市场份额，等离子显示约占20%，预计今后几年两者仍将占据平板显示市场绝大部分份额。
纵观世界平板显示产业格局，TFT-LCD产业主要集中在日本、韩国和我国的台湾地区，等离子显示屏的生产线主要集中于日本和韩国。台湾已经成为世界上液晶面板产能最大的地区。
（2）我国概况
    我国平板显示产业面临着严峻形势，主要基地在福建省。　
    2008年福建平板显示产业产值超过600亿元，已经成为中国重要的平板显示产业基地。近年来，在全球平板显示产业大发展的浪潮中，福建光电显示企业加快产品结构调整步伐，顺利完成了由CRT向LCD转型，目前全省共有平板显示企业及关联企业100多家。福建省已初步形成平板显示产业链条。
    我国平板显示企业还有京东方、上广电、江苏龙腾以及在2007年4月28日开始动工兴建等离子屏生产线的四川长虹。
    市场对平板显示产品的需求持续增长，据国务院发展研究中心统计，2007年前3季度，已经实现平板电视销售542万台（其中液晶电视492万台，等离子电视50万台），全年消费需求有望接近800万台。到2007年底，中国城市居民家庭平板电视保有量有望达到1500万台。
5. 太阳能光伏
（1）定义
光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今主流的太阳能发电方式。图1所示为太阳能光伏系统。

（2）概况
    最近10年太阳能光伏产业仍保持了25%～40%的高速年均增长率。2005年以前，世界光伏发电主要集中在发达国家，特别是日本、德国（占欧盟总量八成）和美国3个经济强国，约占世界光伏发电市场的80%。
    自2005年以来，中国的光伏发电市场迅速增长，2006年光伏电池产能达到1200MW，产量达450MW，比2005年增长280%；光伏组件产量达到800MW，产能则达到200MW。目前，中国已成为仅次于日本和德国的第三大光伏电池生产国。2006年，世界太阳能电池产量为1818MW，而排名前10位的厂商产量为1667MW。前10大厂商除一家英国厂商外，全部是日、德、中国三厂商，其中日本夏普2006年光伏电池产量达434MW，已经连续7年位居第1位。我国的尚德电力已从2005年的第6跃居到第4位，预计到2007年将上升到第2位，尚德电力已成为世界知名的光伏品牌。
（3）技术难点
效率低：
    单晶硅太阳能电池的实验室效率已经提高至24.7%，多晶硅电池的实验室效率也达到了20.3%，非晶硅薄膜电池实验室效率达到了13%。其他新型电池，如多晶硅薄膜电池、染料敏化电池、有机电池等不断取得进展。先进技术不断向产业注入，使商业化电池技术不断得到提升。目前市场上商业化电池份额为晶体硅电池占90%以上，非晶硅电池占9%，其他类型电池占1%。商业化晶体硅电池的效率达到14%～20%（其中单晶硅电池为16%～20%，多晶硅电池为14%～16%）。
生产规模小：
    太阳能电池单厂生产规模已经从20世纪90年代的5MWp～30MWp/年，增长到现在的50MWp～500MWp/年。生产工艺不断简化，自动化程度不断提高，出现了多家年产量超过100MW的大型企业。 
（4）我国概况
    我国在产业链的前端与国外先进水平相比仍差距较大，晶体硅的生产仅处于百吨级水平，离最小经济规模——千吨级水平尚有较大差距；国内生产线工艺设备落后，物料和电力消耗过大，与国际水平相比，能耗高出一倍以上，缺乏竞争力；硅片制造所需的加工设备也主要依赖进口。这导致我国太阳能光伏产业是典型的两头在外的产业，即技术和原材料、销售和市场在国外，加工制造在国内。要实现我国光伏产业由大到强的转变，必须加强产业链前端部分，突破材料制造和加工设备这两大制约我国光伏产业发展的瓶颈。 
6. 音视频技术
（1）含义：声音和图像信号的产生、处理和播放等方面的技术；
（2）概况：音视频领域是信息产业最为活跃的领域之一。《世界电子数据年鉴2007》数据显示，预计2007年消费电子产品年销售额为1488亿美元，同比增长3.1%，美国、日本和中国是世界前三大电子消费品市场。从产业发展整体情况来看，平板电视、便携式播放器和DVD播放器等产品仍是音视频产业发展的主要驱动力，其增长速度高于其他门类。从产业竞争格局来看，日本保持着音视频产业的领先地位；美国在新型数字音视频产品领域的地位强劲；中国依然是世界最大的消费电子产品生产国，对产业格局发展起着越来越重要的作用。图7-2所示的家庭影院系统集中体现了音视频技术的应用。

（3）技术发展趋势：
    向数字化、高清化和融合化发展，并且标准与专利竞争非常激烈。
    世界部分国家已经停播模拟电视，数字电视时代开始全面到来。高清化是音视频领域不断追求的目标，目前，世界许多国家已经开展了高清广播，高清电视机、高清DVD等终端产品发展非常迅速。美、日、欧等国家和地区都积极发展移动电视（手机接收），如美国加快移动电视标准化进程，2007年宣布开发新的移动电视标准ATSC-M/H技术规格。
7. 移动电话
（1）概况
    随着移动通信的快速发展，移动电话已发展成为一个年产值超过1000亿美元的重点电子产品。市场调研机构IDC的调查显示，2007年，全球移动电话销售11亿部，比2006年的10.19亿部增长7.95%。预计2007～2010年，年均增长速度为6.25%，印度、中国等发展中国家将是主要增长区域，智能移动电话将是市场竞争的焦点，移动互联网将成为重要应用，移动电话正逐步从一个简单的语音通信工具，变成一种普及的移动信息收集和处理平台。
（2）技术概况
    如同PC中的中心处理器（CPU）和操作系统（OS）一样，移动电话中的芯片(数字基带芯片、模拟基带芯片、应用处理器、射频芯片、电源管理芯片等)和软件（系统控制软件、操作系统、应用软件等）是其核心价值所在。
    系统级芯片（System-on-a-chip，SoC）具有集成度高、系统性能优异、价格低及功耗小等优点，已成为芯片的重要趋势。目前部分厂商已经能把数字基带、模拟、多媒体应用硬件加速器（音/视频的录/播）和高性能应用处理器设计成一个SoC。使用SoC芯片，制造一部移动电话所需的元器件从原来的150到200个左右减少到50个左右。价格便宜、外形尺寸小的单芯片移动电话已经上市。
    2G移动电话芯片技术基本成熟，市场上有多种成熟的系统方案可供选择。
    3G移动电话芯片技术也已成熟。
（3）智能移动电话
    已初步形成Symbian、WindowsMobile、Linux“三足鼎立”的局面。未来智能移动电话操作系统将如今天的Windows在PC中的地位一样重要。智能移动电话操作系统与开发、管理工具及各种应用软件等形成平台。平台厂商将采取开放的策略，降低授权费用，甚至开源来吸引软硬件厂商加入。
    移动电话的终端——手机，是典型的嵌入式技术应用实例。目前移动电话的应用重心仍然在语音通信，尽管可以使用互联网，但费用高昂。随着3G进程加快、更低成本无线宽带接入的成熟，移动电话即将成为移动应用平台，有望成为与PC、互联网同等效应的里程碑式应用。
8. 计算机技术及应用
（1）概况
    近年来，世界计算机产业进入平稳增长期，产业规模稳步扩大，市场逐渐成熟。据IDC统计，2006年世界主要计算机产品(包括台式机、笔记本、X86服务器)的销量为2.354亿台（同比增长10.1%），预计2007年为2.698亿台（同比增长14.6%）。世界计算机产业在未来5年中将延续平稳增长的态势，年复合增长率将维持在10%左右。
    在产品结构方面：在整机产品中，笔记本市场规模扩大的速度要远远高于其他主要的计算机产品。生产规模的扩大和零部件的降价，无线网络技术的发展以及移动平台技术对笔记本的性能、重量、外观的改善，使得全球笔记本销量在过去的5年内保持了30%以上的高复合增长率。在外设产品中，PC类产品和DVR、STB等消费电子产品销量增长对硬盘产品产生了强劲需求。据iSuppli预测，2007年各种类型硬盘总销量预计达5.1亿台，同比增长18%。
（2）产业竞争概况
    产业重组加速，形成寡头垄断的竞争态势。2007年，惠普、戴尔、联想、宏基和东芝5个厂商占据了主要计算机产品市场规模的55.5%。竞争的激烈也加剧了计算机企业转型的步伐：IBM将PC业务出售给联想，完成了从硬件制造商向信息技术服务公司的转型；惠普正逐渐将研发投资和收购并购活动，从传统的硬件领域转移到软件和服务领域；PC的同质化、低利润促使苹果向消费类电子领域转型，联想也将消费类电子产品作为新的利润增长点。 
（3）技术发展趋势
    计算机技术和产品的发展重心从“高性能”进阶到“高效能”，从“以性能为导向”过渡到“以应用为导向”。
    处理器技术的研发重点从过去注重主频的提高转向注重效能的多核并行计算模式，移动端、桌面端和服务器端处理器已经全面进入双核时代，四核处理器主要应用于高端。
    刀片服务器的快速发展是服务器产品追求更高效能的集中体现，相对于最初一味追求高计算密度，目前的刀片服务器更加强调整体综合性能。刀片服务器技术已经进入成熟期。
* DVR和STB的说明
（1）DVR
    即是Digital Video Recorder（也叫: Personal video recorder 即PVR）——数字视频录像机或数字硬盘录像机,我们习惯上称为硬盘录像机。 它是一套进行图像存储处理的计算机系统,具有对图像/语音进行长时间录像。
（2）STB( Set Top Box ) 机顶盒
    STB机顶盒（英文名全称是Set Top Box，简称STB机顶盒），STB是指用来增强或扩展电视机功能的一种信息设备，由于人们通常将它放在电视机的上面，所以又被称为机顶盒或顶置盒。可接收卫星广播和通过电缆传递过来的节目，并可提供附加服务，如在Internet上选择想看的电影，享受卫星的VOD（按需点播）服务，还能进行家庭银行等电子商务交易。