Заключение Мир электроники в начале XXI века

Скорость, с которой происходят изменения в мире радиоэлектроники, поражает воображение. Ра­диоэлектроника своим развитием во многом предо­пределяет переход человечества в третьем ты­сячелетии в новое состояние – Глобальное информационное общество на базе Глобальной информационной инфраструктуры (ГИИ). Рождение этой принципиально новой инфраструк­туры общества обусловлено основ­ными тенденциями развития информаци­онных радиоэлектронных технологий, каковыми являются:

рост производительности микроэлектроники (размеры аппаратуры и компьютеров становятся все мень­ше, а их возможности – все больше);

эволюция сетей передачи информации с выходом по пропускной способности на порог тера эры (волоконно-оптические системы, оптические квантовые усилители, солитонные режимы распространения оптиче­ских импульсов, фотонные технологии и т.д.);

рост мобильности (технологии наземной и спутниковой персональной мобильной связи и др.);

скачок трафика передачи данных (интернет, электронная почта и т.п.);

конвергенция и интеграция различных информационных технологий и появление новых приложений.

То, что сейчас наметилось лишь в качестве тенденций в области информационных радиоэлектронных технологий, по-настоящему даст желаемый результат в XXI веке.

Зарождающаяся ГИИ вводит нас в мир новых технических решений, новых технологий, когда достиже­ния в отдельных областях науки и техники (информационные, компьютерные и сетевые технологии, радиолокация, радионавигация, радиосвязь, телевидение и др.) в какой-то мере утратили в своем развитии перспективу целого. В рамках ГИИ предстоит решать комплексные по своей природе задачи, когда достижения различных областей науки и техники интегрируются, завязыва­ются в один узел, преобразуя окружающую среду.

Первая волна цифровой револю­ции началась с появлением персо­нальных компьютеров и дальней­шим широким распространением вычислительной техники в 1980-х годах, но связная и потребительская электро­ника оставалась аналоговой еще в течение десятилетия. Только с вне­дрением цифровых систем переда­чи данных и голосовой связи в 1990-х годах началась подлинная цифро­вая революция – ее вторая волна, которая кардиналь­но изменила современный мир.

Основными факторами роста будут широкое внедрение интернет-технологий во всех сегментах рынка элек­троники и развитие мобильных и бес­проводных средств передачи цифро­вой информации.

Развитие интернета идет экспо­ненциально: трафик удваивается каж­дые 100 дней, в середине 2000 г. на­считывалось 350 млн. пользователей и пересылалось ежедневно 8 млрд. электронных почтовых сообщений, в 2005 г. будет насчитываться 800 млн. пользователей и будет пересылаться 26 млрд. электронных писем. Уже к концу 2002 г., как ожидается, объем информации, передаваемой по интернету, сравняется с суммарным объемом информации, передавае­мой по традиционным каналам и к 2005 г. превысит голосовой трафик в 3,5 раза. Ожидается, что к концу 2003 г. число мобильных пользователей интернета в мире сравняется с числом пользователей с проводным доступом. С другой стороны, рост трафика потребует значительного роста произ­водства компонентов для высокоско­ростных оптических сетей передачи данных.

Возрастающие требования к быс­тродействию потребительских цифровых систем, уменьшению размеров, увеличению числа функций в одном приборе, снижению энергопотребления заставляют использовать новые решения при проектировании микро­схем. Основой новых цифровых при­боров становятся системы, в которых на одном кристалле размещаются микропроцессорное ядро, ячейки по­стоянной и перезаписываемой памя­ти и ячейки периферийных устройств. Простое объединение на одном кри­сталле блоков специализированных компонентов, используемых, напри­мер, в плате графического акселера­тора, позволяет повысить производи­тельность в 4 раза при снижении энер­гопотребления в 5 раз, общего числа компонентов на плате в 4 раза, сум­марного числа выводов микросхем в 3 раза. Существенно возрастает надежность системы и снижается сто­имость производства.

С другой стороны, переход циф­ровых систем в область потреби­тельской электроники приводит к резкому сокращению цикла жизни полупроводниковых компонентов. Вместо стандартных этапов цикла: разработки, внедрения в производ­ство, стадии зрелости производства и постепенного прекращения (кото­рые занимают вместе 3...5 лет) – цикл жизни компонентов для цифровой потребительской элект­роники, как правило, составляет не­многим более года. При этом сроки разработки и внедрения в произ­водство минимальны, поскольку такие компоненты, как правило, разрабатываются для конкретных применений на основе библиотек стандартных элементов.