二、信息科技的發(fā)展
(一)信息技術(shù)的基礎(chǔ)及發(fā)展
        集成電路是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。自1959年集成電路發(fā)明以來(lái)，幾乎每18個(gè)月集成電路上的晶體管數(shù)就能加倍，這一發(fā)展速度被稱為摩爾定律。 2011年一個(gè)CPU芯片上的晶體管數(shù)已多達(dá)20億個(gè)，與1982年相比，CPU性能提高一萬(wàn)倍，內(nèi)存價(jià)格下降4.5萬(wàn)倍，硬盤價(jià)格下降360萬(wàn)倍。目前商用芯片的線寬最好水平國(guó)外是22納米，我國(guó)是40納米，還相差兩代。線寬每縮窄0.7倍，集成電路代工線的投資要增加1.5倍，22或20納米生產(chǎn)線的投資就高達(dá)上百億美元的規(guī)模，這既是技術(shù)密集也是資金密集的產(chǎn)業(yè)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)逐漸逼近硅工藝尺寸極限，集成電路進(jìn)入“后摩爾時(shí)代”，期待在材料和工藝上有革命性的突破才能繼續(xù)保持以往的發(fā)展速度。
        計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)的重大發(fā)明。電子數(shù)字計(jì)算機(jī)發(fā)明于1946年，第一臺(tái)占地170平方米，其計(jì)算能力僅相當(dāng)于現(xiàn)在的計(jì)算器。直到集成電路出現(xiàn)后，計(jì)算機(jī)性能和成本才開(kāi)始達(dá)到規(guī)模應(yīng)用的需要。1980年P(guān)C機(jī)出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了計(jì)算機(jī)大眾化時(shí)代，從筆記本電腦到平板電腦向著輕薄化和可攜帶性演進(jìn)，去年400美元的iPhone4手機(jī)的性能已全面超越美國(guó)國(guó)防部(NASA)1975年價(jià)值500萬(wàn)美元的超級(jí)計(jì)算機(jī)Cray-1，iPad2則超過(guò)了1985年的超級(jí)計(jì)算機(jī)Cray-2。      TOP500的超級(jí)計(jì)算機(jī)平均性能大約十年提高了一千倍，現(xiàn)在中國(guó)的天河2號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力是Cray-1的4億倍，其實(shí)際峰值(每秒33.86千萬(wàn)億次)成為目前全球最快的計(jì)算機(jī)，它使用了38.4萬(wàn)個(gè)CPU核，但大量的芯片還來(lái)自英特爾公司。一些復(fù)雜的科學(xué)或工程問(wèn)題需要調(diào)用不止一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)，多個(gè)超算機(jī)可以是幾何分布的，甚至不屬于同一單位，這種情況稱為網(wǎng)格計(jì)算，再進(jìn)一步發(fā)展則是公用計(jì)算，計(jì)算任務(wù)的提出和使用者無(wú)需關(guān)心計(jì)算資源的歸屬和位置，只是按需使用和付費(fèi)即可，這一概念的延伸和商業(yè)化實(shí)現(xiàn)催生了云計(jì)算。
        軟件伴隨著計(jì)算機(jī)而發(fā)展。軟件的運(yùn)行環(huán)境從單機(jī)發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)，用戶數(shù)量和復(fù)雜度劇增。早期的阿波羅登月飛行器軟件僅有4000行代碼，現(xiàn)在波音飛機(jī)的飛行管理軟件達(dá)到100萬(wàn)行代碼，空客機(jī)艙通信和控制軟件有500萬(wàn)行代碼，雪佛蘭、奔馳新車的軟件規(guī)模也超過(guò)1000萬(wàn)行，Windows操作系統(tǒng)超過(guò)3000萬(wàn)行代碼，智能手機(jī)的安卓操作系統(tǒng)也有上百萬(wàn)行代碼。為應(yīng)對(duì)軟件的復(fù)雜性和可信性，軟件從面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)發(fā)展到面向認(rèn)證設(shè)計(jì)，以提高編程質(zhì)量，同時(shí)軟件加速向開(kāi)源化、網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化和語(yǔ)義化方向發(fā)展。

(二)傳輸技術(shù)的進(jìn)展

光纖的發(fā)明為通信做出歷史性貢獻(xiàn)。1966年美籍華人高琨先生理論上證明了光纖的傳輸能力，70年代后期光纖通信進(jìn)入商用，實(shí)用傳輸能力幾乎按照十年千倍的速度在提升。采用數(shù)字時(shí)分復(fù)用技術(shù)，光纖單波長(zhǎng)商用可傳送的最高速率目前為100Gbps(吉比特每秒)，在此基礎(chǔ)上再利用波分復(fù)用技術(shù)，可同時(shí)傳送160個(gè)波長(zhǎng)，單纖的傳輸容量達(dá)到16Tbps(太比特每秒)，等效2億條電話信道。光纖不僅在干線網(wǎng)也在接入網(wǎng)廣泛使用，百兆到戶在技術(shù)上已不是問(wèn)題。目前中國(guó)的光纖光纜產(chǎn)能和市場(chǎng)規(guī)模均占全球的一半，成本也迅速下降，單根裸纖每公里報(bào)價(jià)低到53元，有力地推動(dòng)了寬帶化的發(fā)展。

廣播電視的數(shù)字化。首先體現(xiàn)在基于光纖或同軸電纜上的有線電視，隨后地面無(wú)線廣播電視也開(kāi)始數(shù)字化進(jìn)程，目前發(fā)達(dá)國(guó)家基本完成了廣播電視的模數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)字化后可以采用高效的壓縮編碼，原來(lái)傳送一個(gè)模擬電視節(jié)目的頻帶現(xiàn)可傳送至少6套標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目，頻譜利用率大大提升。電視傳輸技術(shù)的數(shù)字化以及雙向化為三網(wǎng)融合創(chuàng)造了條件，內(nèi)嵌操作系統(tǒng)智能電視的出現(xiàn)，提供了電視、電腦和手機(jī)之間的三屏互動(dòng)便利。基于集成電路工藝制造的平板電視顯示屏迅速取代原來(lái)的陰極射線管，實(shí)現(xiàn)了電視機(jī)的換代。

蜂窩通信技術(shù)的發(fā)明開(kāi)啟了無(wú)線技術(shù)應(yīng)用到公眾移動(dòng)通信領(lǐng)域的時(shí)代。移動(dòng)通信從80年代的第一代移動(dòng)通信(1G)到我國(guó)今年將要啟動(dòng)的4G，業(yè)務(wù)能力從話音到數(shù)據(jù)再到多媒體、從窄帶到寬帶、從慢速移動(dòng)到高速移動(dòng)，體制上從模擬到數(shù)字、從電路交換到IP交換，復(fù)用方式從頻域到時(shí)域以及多種復(fù)用技術(shù)的結(jié)合。移動(dòng)通信的發(fā)展歷程幾乎十年一代，峰值速率每十年提高近千倍，主要是利用了更寬的頻帶，同時(shí)頻譜利用率也不斷提高。值得提出的是從3G