序

物質、能量和信息是客觀世界的三大要素。18世紀中葉，以蒸汽機為代表的第一次工業革命開創了人類的大機器工業時代；19世紀后期到20世紀中葉，以電機為代表的第二次工業革命使人類進入了電氣化時代；20世紀下半葉，以電子計算機和互聯網為代表的第三次工業革命迅速席卷全球，使人類進入了信息化時代。信息技術已經成為當今世界創新速度最快、通用性最廣、滲透性最強的高技術之一，信息技術水平和信息化能力業已突出體現了一個國家的創新能力。

當今世界，微電子技術作為信息技術發展的基礎，與光子技術一起，正在迅猛地推動著信息技術的發展。隨著半導體材料、光電子材料的不斷更新，以及工藝裝備技術的進步，集成電路已經進入納米時代，系統級芯片（SOC，System On Chip，又稱片上系統）將成為發展方向，功耗和成本都將大幅度降低。

網絡技術則以通信和計算機為基礎，加速向寬帶、無線和智能方向發展。以超大容量、超高速和超長距離為特征的光通信技術加速應用，通信傳輸網絡的IP化進程不斷加快，電信網、計算機網和廣電網“三網”融合的趨勢明顯，能夠實現人與人、人與物乃至物與物之間隨時隨地溝通的全新網絡環境——泛在網正在變成現實。

計算技術是信息技術產業的核心。高效能計算目前正在向計算密集和數據密集方向發展，驅動著能力計算和容量計算同步提升。高性能計算機和服務器沿著多核CPU和多級并行結構，向萬萬億次甚至更高水平邁進。量子計算、光子計算、生物計算及人工智能技術可望產生新的突破，計算技術和計算機體系結構面臨深刻變革。

與計算機密不可分的軟件技術，作為信息技術的靈魂，加快向網絡化、智能化和高可信的階段前進。開放源碼的趨勢深入發展；操作系統、數據庫、中間件正在融合，成為統一的系統軟件平臺；基于多核CPU和高效能計算機的以操作系統為代表的基礎軟件、代表“軟硬結合、軟件固化”趨勢的嵌入式軟件以及在開放、動態的互聯網應用環境下的“軟件即服務”，成為軟件發展的重要方向。

信息技術的發展也帶動了各國在新時期所實施的軍事轉型，使得軍事技術、武器裝備、作戰思想、作戰方式、戰爭形態和部隊建設等都了發生深刻的變化，推動著部隊從機械化向信息化的轉變。在信息裝備的支持下，信息獲取和處理能力、武器打擊精確度、戰場透明度空前提高，戰爭的突然性、立體性、機動性、快速性及其縱深打擊的特點十分突出，擁有高技術優勢的一方將具有較強的戰斗力，并控制戰爭的主動權。打贏信息化條件下的戰爭，已成為當代世界新軍事變革的主要目標。

建國60周年來，特別是改革開放以來，我國的信息技術取得了長足進展。1983年，國家決定加快發展電子工業，較早地在電子行業進行了市場化改革，也較早地開始利用外資。進入20世紀90年代后，國家將電子工業確定為國民經濟的支柱產業，微電子產業、計算機產業、通信產業、軟件與信息服務業全面發展，產業內部結構調整不斷加快。進入21世紀后，國家提出了“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化、走新型工業化道路”的發展戰略，成立了工業與信息化部，強調優先發展信息產業，在經濟和社會領域廣泛應用信息技術。目前，我國電子信息產品制造業規模居世界首位，近年年平均增長率近30%，許多信息技術產品的產量也位居全球前列。我國在通信、集成電路設計、高性能計算和應用軟件等領域的科技進步，取得了較大突破，數字程控交換、移動通信、數字集群通信、光通信技術跨入了世界先進行列。其中，我國掌握核心知識產權的TD-SCDMA已成為第3代移動通信國際標準之一，萬億次大規模計算機系統、國產高性能計算機和服務器等邁入國際前列，通用CPU等一批中高端芯片研發成功并投入生產，集成電路設計水平與國外先進水平差距明顯縮小。我國相繼研發成功數字電視地面傳輸技術及數字音頻編解碼技術，支持了數字電視產業的發展。國產中間件、財務及企業管理軟件、殺毒軟件等已經具備了與國外產品競爭的實力。在軍事應用領域，作為一個國家信息與電子技術水平的重要標志之一的雷達，總體上已追趕至世界先進水平，而以預警機和區域級一體化綜合電子信息系統為代表的信息化武器裝備的研制成功，則標志著我國信息化武器裝備建設也邁上了新臺階，為打贏信息化條件下的局部戰爭準備了條件。

在這樣的大背景下，又正值中華人民共和國成立60周年的喜慶之時，我們策劃出版一套與信息技術有關的科普系列叢書向國慶獻禮，是在充分考慮新形勢下的發展需求、關注我國電子和信息技術的發展和建設后繼有人的重大問題下想做的一件有益的事情。我們希望這套叢書能夠引導廣大讀者培養學習電子和信息技術的興趣、更多地了解和掌握電子和信息技術，為將來成為國家信息化建設所急需的人才打下堅實的基礎，為實現我國信息技術的可持續與和諧發展貢獻力量。

至于這套叢書的名稱應該是什么，應該包含哪些技術領域或范疇，是一個值得深入考慮的問題。目前，信息技術的特征，是以電子為主要信息載體，因而信息技術常常稱為電子信息技術。由于光子的速度比電子速度快，光的頻率比無線電頻率高很多，光子技術在存儲和通信方面有著電子技術無法比擬的優勢，所以信息載體由電子轉向光子是一種發展趨勢。但是，考慮到光子技術在未來相當長的一段時間內，仍然不會像電子技術一樣全面介入到信息技術的發展，因此，叢書的名稱，參考中國工程院相關專業領域的學部的名稱——信息與電子，而命名為“電子和信息技術科普系列叢書”。全套叢書包括“微電子技術”、“計算機和軟件技術”、“通信和網絡技術”以及“信息技術在國防中的應用”四大領域，分為4個子系列，日后陸續出版。

參加本套叢書編寫的作者，都是長期從事信息和電子技術研究的專家，他們在繁重的工作之余，廢寢忘食、不辭辛勞，我謹代表編委會向他們致以衷心的謝意！

本書的編寫，得到了中國電子科技集團公司電子科學研究院領導的大力支持，得到了電子工業出版社的積極推動，也向他們表示由衷的感謝！

祝賀本叢書的出版！

中國工程院院士

中國電子科技集團公司科技委副主任

2009年9月9日于北京