人类社会已经历了3个时代性的发展阶段——农业时代、工业时代和信息时代,首先农业时代建立了人类群体生存和温饱的基础,进而工业时代拓展了人类的群体能力,现阶段,在信息时代,人类的群体智慧正在快速增长。
在信息时代,大量经济活动都是基于信息开展的,对信息进行收集、转化、存储、保护、处理、发送、接收和分享都是信息时代的基本活动。数字作为表达信息的主要方式,使得信息时代的主要经济活动被称为数字经济。当前,在数字经济领域,中国的发展仅次于美国。美国有Alphabet(字母表公司)、Meta(元宇宙)和Amazon(亚马逊)等世界知名信息企业,而中国也有阿里巴巴、腾讯和百度等从事信息产业相关世界级企业。
数字经济需要处理大量的信息,依靠人力是远远不够的;以计算机为代表的信息系统逐渐取代人,更加有效地处理各种信息数据。最古老的计算机是基于经典物理原理的机械式计算机,而中国的算盘是最古老的机械式计算机之一。第二次世界大战时期,由于战争的需要和电子技术发展,机械式计算机逐步向电子计算机发展。
电子计算机经历了4个发展阶段——大型机、小型机、个人计算机(PC)和嵌入式计算机。
- 大型机
作为二战后的一个重要的技术,电子计算机首先被大型企业采用,出现了大型机。大型机的体积较大,但它的可靠性使其在金融和政务系统发挥着重要作用。
- 小型机
20世纪70年代,由于半导体技术的发展,开始出现了小型机,它可以把原来需要一个房间的设备缩小到一个机柜之内。小型机可以支持多人同时使用,价格也相对于大型机便宜了很多,使其更加普及。
- 个人计算机
20世纪80年代,随着集成电路技术的飞跃性发展,个人计算机可以进入每个人的生活。
- 嵌入式计算机
2000年前后,随着片上系统(SoC)芯片技术的发展,带来了一个根本性的变化——计算机变得越来越小,并逐渐地嵌入到各种物体之中,演变为嵌入式计算机,也被称为嵌入式系统。SoC技术可以把一台计算机的绝大部分功能集成在一颗小小的芯片之上,而且在实现更多功能的同时,大幅降低成本和功耗。嵌入式计算机的使用对象已经不再仅仅局限于人,而是任何物品。它可以使物体变得智能化,让人与人、人与物和物与物之间沟通信息,形成物联网(IoT)。
数字经济所依赖的计算机,无处不在的信息化和智能化,都依赖于芯片技术这一基石。
芯片是计算机的核心部件,没有芯片就没有计算机,数字经济也就无从谈起。相较于其他经济模式,数字经济使中国能够更加有效地利用自然资源和人力资源,同时降低对环境的负面影响,让14亿中国人全面富裕起来。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“‘十四五’规划”)明确指出,集成电路(芯片)是“事关国家安全和发展全局的基础核心领域”之一,将其重要性提升至国家安全的高度。
文章改编自:须江, 张薇. 数字经济的基石:芯片技术的“危”与“机”. 中国科学院院刊, 2024, 39(9): 1612-1618, doi: 10.16418/j.issn.1000-3045.20240715001.
原标题:芯片——数字经济的基石