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页数:167

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出版时间:2010-3

价格:20.00元

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isbn号码:9787561350034

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电子信息产业前沿技术：从理论到实践的深度探索 图书名称： 电子信息产业前沿技术：从理论到实践的深度探索 图书简介： 引言：迎接信息时代的浪潮 在二十一世纪的今天，信息技术以前所未有的速度渗透到人类社会的每一个角落。从智能制造到智慧城市，从人工智能到物联网，新兴技术的融合与创新正在深刻地重塑我们的生活方式和产业格局。本书《电子信息产业前沿技术：从理论到实践的深度探索》旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，系统梳理当前电子信息领域最活跃、最具潜力的前沿技术，并探讨其背后的理论基础、关键实现路径以及广阔的应用前景。我们期望本书不仅是一本技术手册，更是一份引领未来技术趋势的导航图。 第一部分：半导体与集成电路技术的革新 本部分聚焦于信息处理的核心——半导体技术及其载体——集成电路（IC）的最新进展。我们深知，摩尔定律的挑战与后摩尔时代的机遇并存，推动着材料科学与器件物理的持续突破。 第一章：先进半导体材料的探索 本章详细剖析了第三代半导体材料（如氮化镓GaN、碳化硅SiC）在功率电子和高频通信领域的应用优势。我们将探讨这些材料的晶体结构、电子迁移率特性，以及它们如何赋能高效能电力电子系统，尤其是在电动汽车、快速充电基础设施和5G/6G基站中的关键作用。内容涵盖了MOCVD等关键外延生长工艺的挑战与优化策略。 第二章：超深亚微米级集成电路设计与制造 本章深入探讨了先进逻辑工艺节点（如7nm及以下）的设计哲学。我们将重点解析极紫外光刻（EUV）技术的工作原理、掩模版制造的精度要求，以及在多重曝光和工艺控制中面临的物理极限。设计层面，本书着重讨论了FinFET和GAA（Gate-All-Around）晶体管结构的演进，分析其在解决短沟道效应、降低漏电和提高开关速度方面的技术细节。此外，面向特定应用场景的异构集成技术（如Chiplet、2.5D/3D封装）也被作为核心内容展开论述，强调模块化设计对提升系统性能与良率的战略意义。 第三章：新型存储器技术 超越传统的DRAM和NAND Flash，本章聚焦于非易失性存储器（NVM）的研发前沿。内容包括MRAM（磁阻随机存取存储器）、ReRAM（电阻式随机存取存储器）和PCRAM（相变随机存取存储器）的工作机制、读写能耗特性对比，以及它们在构建高性能、低功耗存算一体化（In-Memory Computing）架构中的潜力分析。 第二部分：连接世界的网络与通信技术 本部分将视野投向数据传输与处理的广阔网络空间，重点关注下一代通信协议和网络架构的演进。 第四章：5G/6G网络的关键技术栈 本章详细剖析了5G网络的高级特性，如大规模MIMO（Massive MIMO）的波束赋形算法、网络切片（Network Slicing）的端到端实现机制，以及其在工业互联网（IIoT）中的赋能作用。随后，本书前瞻性地探讨了6G技术愿景，包括太赫兹通信（THz Communication）、空天地一体化网络架构（NTN），以及利用AI驱动的智能无线环境（RIS/IRS）技术，以期实现Tbps量级的传输速率与超低延迟。 第五章：量子计算与通信基础 量子技术是信息科学的颠覆性力量。本章系统介绍了量子比特（Qubit）的物理实现方式（如超导电路、离子阱、拓扑量子计算），以及关键的量子门操作。在算法层面，本书简要概述了Shor算法和Grover算法的原理，并探讨了量子纠错码（QEC）的理论基础与实现难点。此外，面向安全的量子密钥分发（QKD）技术及其商业化部署的挑战也包含在内。 第六章：软件定义网络与边缘计算 随着数据源的爆发式增长，集中式云计算的局限性日益凸显。本章侧重于软件定义网络（SDN）的架构演进，解析其控制平面与数据平面的分离如何实现网络的灵活性与可编程性。同时，深度剖析边缘计算（MEC）的部署模型、资源调度策略，以及它如何为自动驾驶、远程医疗等对延迟敏感的应用提供实时智能服务。 第三部分：数据驱动的智能系统 信息技术的价值最终体现在其对现实世界的理解与干预能力上。本部分深入探讨了支撑智能时代的核心技术。 第七章：深度学习的硬件加速与模型优化 本章聚焦于人工智能硬件加速器的设计理念。不同于通用CPU，本书分析了GPU、FPGA和ASIC在深度学习推理（Inference）和训练（Training）负载下的效率差异。详细讨论了脉冲神经网络（SNN）作为低功耗计算范式的潜力，以及量化、剪枝和知识蒸馏等模型压缩技术在嵌入式AI场景中的应用实践。 第八章：高精度感知技术 智能系统的“眼睛”和“耳朵”离不开先进的感知技术。本章重点介绍激光雷达（LiDAR）的技术路线——从传统机械式到固态（Solid-State）MEMS和FMCW技术的发展，及其在环境建模中的关键作用。在视觉处理方面，本书探讨了事件驱动相机（Event-Based Cameras）的工作机制，它们如何克服传统相机的帧率限制，实现对快速动态场景的超高时间分辨率捕获。 第九章：工业互联网与数字孪生 本章将前沿技术与实体经济的深度融合——工业互联网——作为研究对象。详细阐述了数字孪生（Digital Twin）的构建流程，包括多物理场建模、实时数据同步机制（OPC UA等协议），以及如何利用孪生体进行虚拟调试、预测性维护和流程优化。本书强调了传感器网络、云计算与AI在构建高保真数字孪生模型中的协同作用。 结语：跨学科融合与伦理考量 最后，本书总结了电子信息前沿技术的发展趋势，强调了跨学科知识整合（如物理、数学、计算机科学的交汇）的重要性。同时，鉴于技术的快速发展，本书也对数据隐私、算法公平性以及技术应用中的伦理边界进行了严肃的探讨与反思，引导读者在拥抱技术进步的同时，肩负起相应的社会责任。 目标读者群： 本书适合于电子信息工程、计算机科学、通信工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及在半导体、通信、AI等高新技术领域工作的工程师和研发人员，为他们提供理解和驾驭未来技术挑战的坚实基础。

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