2003世界科技发展回顾:走出低谷信息技术浪潮再涌(图文)
科技日报(策划-尚勇 陈泉涌 执笔-国际部 配图-张亮):2003年,全球信息技术产业经历了泡沫挤压后,表现出逐步升温的态势。由于美国整体经济回暖刺激了高科技市场的需求,美国的信息技术产业正在走出低谷。随着各大企业信息技术消费支出的逐渐增加,未来几年内,信息技术产业出现全面复苏已毫无疑问。长期而言,信息技术仍是最具吸引力、最重要和增长最快的产业。
信息技术应用环境改变
信息技术的应用环境正在悄然变化,明显呈现出这样一个趋势,即用户越来越多地从自身角度看待IT业务,自成一体的IT项目已风光不再,IT支持的业务项目更受用户青睐。这意味着,经过10多年来以技术为导向飞速发展的IT产业开始转变角色,应用项目的架构和使用不再单方面强调硬件或者软件的先进与否,而是看重其能不能够将IT结合到具体的业务流程中,从而促进用户核心业务和管理服务的发展。
IBM公司敏锐察觉了这一变化的重要价值,抢先一步在今年3月提出了“电子商务,随需应变”理念,期待其服务同电力和自来水供应一样,成为基础设施的一部分。5月,IBM公司研制成适用于新理念的新型主机T-Rex(Z990),其处理器可根据任务需要确定运作的数量,以便实现客户按计算能力的实际使用来计费。IBM的目标是逐步实现以提供计算能力来取代销售计算机和软件,以新型的服务方式来重振往日主机时代的雄风。目前,该理念已从电子商务扩展到整个信息产业其他领域,包涵了IT产业界其他大公司的诸多战略。
4月8日,太阳微系统公司公布了N1计划的存储管理模块,让服务器和存储系统可以共同提供运算能力。4月29日,CA发布了Unicenter系列产品的最新理念——管理按需计算的IT环境。5月,惠普公司也加入竞争的行列,推出了AE战略(动成长企业战略)。而微软公司提出的“.net计划”则与IBM公司一样雄心勃勃,期望借此控制下一代计算。
“电子商务,随需应变”强调的是有关新一代的计算机环境、为企业提供全面信息服务以及开发开放式的、兼容的、安全的计算机软硬件。而用通用办公解决方案或用跨行业解决方案完成行业性任务的时代已逐渐成为历史。目前,“电子商务,随需应变”已成功应用于世界许多著名公司,欧洲地区的德意志电信公司、亚太地区的新加坡电信公司、日本NTT公司和北美地区的美国电报电话公司都是成功实践的典范。
新型器件开发力度加大
计算机芯片、微型激光器和信息存储材料等器件得益于纳米技术的应用。
美国英特尔公司今年宣布,已采用65纳米工艺制造出一种SRAM内存,并将于2005年开始将此工艺大规模应用于芯片生产。英特尔65纳米生产工艺包括高性能和低耗能晶体管、第二代版本英特尔的拉伸硅技术、铜线连接和低介电系数材料等。该公司宣称,到2009年还将用35纳米工艺技术批量生产芯片。目前,英特尔公司已经生产出了基于45纳米工艺水平的晶体管和用于32纳米及22纳米工艺水平的原型晶体管,这些优势将使其现有工艺水平保持到2011年。
美国雷斯莱尔研究中心公布了其在开发芯片内部互联技术方面的新突破,开发出在垂直方向连接芯片层的连线技术,连线长度还不到10微米,有望研制出体积更小、速度更快、成本更低廉的三维芯片。
美国加州理工学院设计制成了单原子激光器。整个器件由光子空腔中的单一冷铯原子构成,可比传统多原子激光器产生更有序的光束,在未来量子科技的发展中可用作调控量子信息的线路元件。
日本电气公司用氧化铝制成了五百分之一毫米大小的电路,在接近绝对零度的极低温条件下,控制处于超导状态的电子成功完成了预定运算程序。这是研制量子计算机过程中的一大突破,在蛋白质解析和通信加密技术等领域大有用武之地。
以色列LENSLET公司研制出每秒八万亿次光数字信号处理器,这种名为EnLight的光数字信号处理器(DSP)比目前使用的DSP运行速度快1000倍,这一光学设计上的历史性突破在国防、国土安全、多媒体和通信等领域有全新应用前景。
韩国Hynix半导体公司开发成功基于0.11微米制造工艺的1GB的DDR2内存芯片,数据处理速度是此前DDR内存的两倍。三星电子公司则首次使用70纳米工艺
技术成功开发出了4GB级NAND闪存芯片,开发出了新一代随机存储器PRAM。PRAM的数据处理速度比普通闪存快1000倍左右,可望在2005年全面上市。
高性能计算机研制多路并进
在高性能计算机的研制上,一方面继续强调计算能力的大幅提高,另一方面更加重视大规模数据存储系统的开发,超大规模计算机、网格计算机和DIY超级计算机成为开发的热点。
以IBM公司“蓝色基因”为代表的高性能计算机仍在紧锣密鼓地开发着。“蓝色基因”的目标是每秒浮点运算次数达100万亿次,以帮助生命科学家了解基因与蛋白质在人体中的活动情况,促进有效的药物开发。此外,这种高性能计算机还将在宇宙起源和演化、激光等离子相互作用等方面的研究发挥重要作用。IBM公司表示,“蓝色基因”将使用131072个处理器,开发完成后,与目前世界上最快的超级计算机相比,性能将是其6倍,耗电量只有其1/15,而大小则不足其1/10。IBM公司为此已投入了1亿美元的巨资,期望在2005年前研制成功。
网格计算机是一个刚刚兴起的概念,也被称为第三代网络技术。其核心内容是通过网络将不同的计算机连接起来,在分享信息的同时也分享所有终端的计算、储存和网络等能力,实现计算资源的全面共享。
网格计算体系的技术挑战在于软件开发。目前,虽然美、英等国均投入巨资,IBM和太阳微系统等行业巨头也在不遗余力地开发软件,但是全功能的实用系统尚未出现,预计有关技术将在4~5年内成熟。
韩国信息通信部和韩国电信4月宣布,将建造一台以个人电脑为基础的分布式超级网格计算机,并于今年年底之前投入使用。目前韩国有超过1100万台电脑以2Mbps以上的速率与因特网相连,这是该计划得以实施的重要基础。按照计划,韩国相当一部分个人电脑将被宽带网和新的软件系统连接起来,以建造一台容量惊人的网格计算机。这台计算机将按照商业模式运行,向市场出售其强大的计算、储存和联网能力。而加入这一计划的个人电脑将从营业收入中获得补偿。这项名为“Korea@Home”的计划标志着韩国网格技术已经迈进实用阶段。韩国电信相信,网格计算机的潜在用户群非常庞大,气象、金融、汽车、医学基础研究和大型土木工程等几乎所有的领域现在都需要这种计算能力,同时网格计算的费用也远远低于传统的超级计算机。
强调高容量的DIY超级计算机,可以看作是若干台大型计算机的组合,或上千台甚至上万台小型计算机的集成。这代表着高性能计算在未来若干年的发展方向。美国弗吉尼亚理工学院的师生今年就仅用了一个月的时间将1100台苹果Macintosh计算机组装成一台超级计算机,其运算速度高达每秒7.41万亿次,在全球一流超级计算机中排名第四。这一只用了520万美元制造的低成本超级计算机的问世彻底改变了整个高性能计算机的市场面貌。
此前,速度最快的超级计算机成本均在1亿到2.5亿美元之间,而且要花费数年时间才能研制完成。据当地媒体报道,弗吉尼亚理工学院的DIY超级计算机将用于纳米电子学、化学、空气动力学、分子静力学、声学等方面的研究工作。
网络技术发展一日千里
在互联网领域中,一方面,随着更多、更新的技术逐步进入互联网,不断发展和增加容量与带宽的技术仍是网络技术的发展趋势;另一方面,新一代互联网正在酝酿之中。
10月,科学家们着手研发一种称为“IPv6”(第6版本互联网网址)的技术,拟为互联网再提供640亿个网址,以解决预计在2005年会出现的互联网网址数量短缺问题。同时,美国200所大学正在研制开发新一代互联网,设计的目的是让不同的研究与教育机构能够以接近即时的速度传送数百万兆字节的数据,这比家用宽带网传输速度高出3500多倍,预计技术成熟后,其远程应用将更为实时、更为逼真。
网络存储今年成为一股新潮流,不少网络用户已经开始扩展最初的实施范围,还有一些用户正在开始采用网络存储。目前越来越多的互联网内容、多媒体电子邮件和电子商务,让流动于网络上的数据量迅猛增长,而传统的管理存储设备的方式已经不能满足当前的需求。人们需要迅速、经济地访问这些信息,网络存储由此应运而生。网络存储方式可通过存储容量升级来满足未来增长的需求,让管理更加容易并提高稳定性。英特尔公司利用其技术优势,开发出了适用于网络存储的创新构件模块,可在跨平台的存储区域网络、即插即用的网络附加存储和可靠的直接连接存储上使用,能为用户供应智能化、高可用性、可以在网络上任何地点提供的存储。
在无线网络通信技术与设备方面,高速数据传输技术成为当今无线通讯业的新宠。利用3G、4G(第三、四代移动通信系统)为代表的高速数据传输技术,可以使互联网与移动通信更好地结合在一起,解决上网速度慢以及网络容量小的问题,以高的数据传输