美國大學半導體元件
① 美國留學:電氣工程就業前景及三大就業方向解析
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美國電氣工程(EE)專業是申請美國留學非常熱門的專業,特別是EE研究生專業的申請,近幾年競爭非常激烈。一方面是由於國內外日益嚴峻的就業形勢,畢業生都想使自己在競爭中更優秀,紛紛選擇出國留學。另一方面,電氣工程(EE)專業就業前景非常不錯,待遇也相對他專業來說也較樂觀。
美國研究生EE專業(電氣工程專業)的分支眾多,研究范圍之廣,就業前景之樂觀,這一專業已成為目前理工科留學生中最熱門的申請專業之一。小到一個開關的設計,大到太空梭的研究,都少不了電氣工程的專業知識。因此,一個個莘莘學子們,希望到當今世界最發達的國度去繼續深造和學習,使自己更強大,為未來的就業打下更為堅實的基礎。
電氣工程專業培養的多是高級技術人才,因此該專業畢業生在就業時的選擇面很廣,適應能力較強。一般來說,電氣工程專業的研究生能夠在電氣工程相關的系統運行、自動控制、信息處理、試驗技術、研製開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域擔任重要工作,也能到各級發電廠、供電局、電網調度所等企業從事電力設計、建設、調試、生產、運行、管理、市場運營、科技開發和技術培訓等工作,或從事電氣設備的維護、檢修、安裝和調試等方面的工作。此外,該專業的畢業生還可從事其他行業中的電氣技術工作。
目前國有大型的發電集團有:中國華能集團、中國大唐集團、中國華電集團、中國國電集團和中國電力投資集團。電網公司有:國家電網公司和南方電網公司。電氣設備製造企業有:上海電氣電站、新疆特變電工等。還有一些比較有名的跨國企業,比如SIEMENS、ABB、SCHNEIDER、AREVA、VESTAS等。如此這些,對於EE專業的學生來說,無疑是非常具有吸引力的,但EE的就業范圍絕不僅僅局限於此。這里以華北電力大學為例,近幾年來電氣工程專業的畢業生的就業率均達到了94%以上。但是,由於該專業的畢業生如此之多,必然導致競爭異常激烈,對競爭者的要求也越來越高,如2007年國家電網公司和南方電網公司校園招聘條件已更為應聘者必須為國家重點大學電氣工程專業的畢業生。如果有可能,選擇攻讀研究生,尤其是拿到國外一些老牌工科名校的文憑,算是個明智的選擇。不難看出,想要有好的發展,專業對口,出身名校還是很有必要的。
除此之外,在招聘美國研究生EE專業的學生時,錄取單位還會考慮畢業生所學的具體專業方向。據統計,EE下的分支有多達十幾個,所以方向對口也成了招聘單位的審核條件。下面美國留學網專傢具體介紹一下EE行業的主要就業方向。
第一個是大家所熟悉以及嚮往的電力公司
這其中,國家電網公司和南方電網公司以及五大發電公司—大唐、華能、國電、華電以及中電投應該是電氣工程專業畢業生的就業首選。但這些名企對人才的要求也相當高,競爭異常激烈,若是有過海外名校留學的經歷,相信可以為躋身這樣的企業打下一些基礎。也有一些學生,因為個人原因,會選擇省、市一級的電力公司、供電公司或供電局,這些選擇相對更現實一些,待遇也不錯。但在這樣的地方想要得到很好的發展,自身的綜合素質是非常重要的,可以說國外名校比一般的國內研究生要好,國內的研究生又比一般本科生要好,如此競爭下來,大家就該知道把自己擺在怎樣的位置上了。
(目前,國內的發電公司主要有大唐、國電、華電、華能、中電、二灘、三峽、五陵;大型電廠和核電站主要有廣核、中核等。)
第二個就業方向是電力設計院或研究院
值得一提地是,設計院、研究所一向被認為是擁有研究生以上文憑的人才領地,主要從事設計電廠、變電站和線路、現場調試、測試、數據報告、研究等工作,工作壓力不大,但薪酬相當豐厚。就像剛剛提到的,這樣的地方,若不是有著令人稱道的高學歷,還是不要耗費精力了。所以,建議那些加入考研大軍的學生,不要被每年數以萬計的考研大軍踩在腳下,走出國門去看看吧,那是另一片天地。
第三個就業方向是工程局之類的單位
相對來說,工作可能會比較辛苦,要隨著工程地點不同而不斷轉移,但是待遇還是很可觀的。他們的工作性質主要是負責電廠建設的相關工作和變電站建設。
美國研究生EE專業畢業生再者是到一些電氣設備公司去工作。據統計,有一半以上的電氣工程專業的畢業生都將從事與電力系統有關的工作,他們大多選擇進入一些大、中型的電氣設備公司、自動化公司、通訊設備公司從事研發、技術支持、項目管理等工作。當然,一些設備製造公司也是非常需要EE專業的人才的,變壓器、發電機、開關等設備是這些公司的重要產品。同時,像用電設備、汽車、鐵道、照明、通訊、化工等行業也需要EE人才。如此看來,學EE的人,真的是不愁找工作,但能否找到令自己滿意的工作,還是要看自身素質嘍。
了解了國內大部分學校的EE專業的設置情況後,總結出了EE下的如下幾個課程是相當重要的,如電路、數電、模電、控制理論等。此外,在查閱了國外眾多學校的EE專業設置後,建議學EE的同學們還需要掌握以下知識,來增強自己的專業度,為日後的就業打好基礎。這些知識對於不同學校的學生來說,側重點略有不同,但多學習一些,對於日後的發展必有幫助。其中包括:電工學、電子學方面的知識;自動控制、高等數學等課程;單片機、PLC等知識;DSP匯編語言;軟體編程,如高級語言C/C++、VC、VB、DELPH等資料庫,SQL、PB、ORACLE等;感測器方面的知識以及CAD和光機械方面的知識。
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② 半導體是一種什麼樣的才料作用是什麼有什麼優缺點
導電能力介於導體與絕緣體之間的物質稱為半導體。半導體材料是一類具有半導體性能、可用來製作半導體器件和集成電的電子材料,其電導率在10(U-3)~10(U-9)歐姆/厘米范圍內。半導體材料的電學性質對光、熱、電、磁等外界因素的變化十分敏感,在半導體材料中摻入少量雜質可以控制這類材料的電導率。正是利用半導體材料的這些性質,才製造出功能多樣的半導體器件。 半導體材料是半導體工業的基礎,它的發展對半導體技術的發展有極大的影響。半導體材料按化學成分和內部結構,大致可分為以下幾類。1.元素半導體有鍺、硅、硒、硼、碲、銻等。50年代,鍺在半導體中佔主導地位,但 鍺半導體器件的耐高溫和抗輻射性能較差,到60年代後期逐漸被硅材料取代。用硅製造的半導體器件,耐高溫和抗輻射性能較好,特別適宜製作大功率器件。因此,硅已成為應用最多的一種增導體材料,目前的集成電路大多數是用硅材料製造的。2.化合物半導體由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導體材料。它的種類很多,重要的有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等。其中砷化鎵是製造微波器件和集成電的重要材料。碳化硅由於其抗輻射能力強、耐高溫和化學穩定性好,在航天技術領域有著廣泛的應用。3.無定形半導體材料 用作半導體的玻璃是一種非晶體無定形半導體材料,分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種。這類材料具有良好的開關和記憶特性和很強的抗輻射能力,主要用來製造閾值開關、記憶開關和固體顯示器件。4.有機增導體材料已知的有機半導體材料有幾十種,包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等,目前尚未得到應用 。
③ 什麼是半導體元器件
半導體元器件是導電性介於良導電體與絕緣體之間,利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。
絕大部分二端器件(即晶體二極體)的基本結構是一個PN結。利用不同的半導體材料、採用不同的工藝和幾何結構,已研製出種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極,可用來產生、控制、接收、變換、放大信 號和進行能量轉換。晶體二極體的頻率覆蓋范圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。三端器件一 般是有源器件,典型代表是各種晶體管(又稱晶體三極體)。晶體管又可以分為雙極型晶體管和場效應晶體管兩 類。根據用途的不同,晶體管可分為功率晶體管微波晶體管和低雜訊晶體管。除了作為放大、振盪、開關用的 一般晶體管外,還有一些特殊用途的晶體管,如光晶體管、磁敏晶體管,場效應感測器等。
④ 想申請美國半導體材料方面的學校,哪些學校好,哪些好
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⑤ 美國大學EE專業最強的大學是哪
美國有幾千所大學,美國大學電子工程專業(EE)最好的應該是私立的斯坦福大學和版麻省理權工,兩個學校一西一東,都是超強。與之對應的是兩個公立大學,伊利諾大學香檳分校和加州大學伯克利分校,它們的EE也有極高的水平,在美國也是各霸一方。
其它的學校,有小得沒名堂的,比如說加州理工, 水平不錯,但program實在太小。
也有很糙的,如喬治亞理工,自己培養的學生紛紛留校。東部除了麻省理工,就數普林斯頓,普林的ver做通訊理論是最牛的,密歇根規模比較大,水平應該和普林相當,密大的學科發展比較均衡。
威斯康星的半導體/電子材料方向不錯,其它方向基本上是20名開外。
德州大學奧斯汀分校也非常好,其實是在半導體器件領域。康乃爾一般般,本科生比哥倫比亞大學強一些而已,它有個電機方向還不錯。普度是工科老牛,它EE系的圖像處理和納米還可以,其它的方向幾乎都是中等偏上。
需要說的是,電子工業最集中的地方是加州。
加州的學校里頭,UCLA的電磁方向很強,UCSD的無線電通訊很有特色,剩下的UCSB有很牛的半導體物理,它們共同的特點是不全面。
⑥ 美國研究生申請ee是什麼專業
電子電氣工程EE因其研究范圍之廣,就業前景之樂觀,一躍成為目前理工科留學生版中最熱門權的申請專業之一。小到一個開關的設計,大到太空梭的研究,都少不了電子電氣工程的專業知識。我申請的就是這個專業,想申請好的學校,要求還是比較高的,不管是軟體背景還是硬體條件缺一不可,我找了留學中介,慧德留學,申請了夢校,UCB
⑦ 美國電子信息工程專業哪個大學最好
1麻省理工學院
學校英文名:Massachusetts Institute of Technology;城市/州:Cambridge, MA;
麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,縮寫:MIT)是美國一所綜合性私立大學,有「世界理工大學之最」的美名。位於麻薩諸塞州的波士頓,查爾斯河(Charles River)將其與波士頓的後灣區(Back Bay)隔開。今天MIT無論是在美國還是全世界都有非常重要的影響力,培養了眾多對世界產生重大影響的人士,是全球高科技和高等研究的先驅領導大學,也是世界理工科菁英的所在地。麻省理工是當今世界上最富盛名的理工科大學,《紐約時報》筆下「全美最有聲望的學校」。入選中國世界紀錄協會世界綜合實力最強的大學候選世界紀錄。
2斯坦福大學
學校英文名:Stanford University;城市/州:Stanford, CA;
斯坦福大學簡稱斯坦福,是美國一所私立大學,被公認為世界上最傑出的大學之一。它位於加利福尼亞州的斯坦福市,臨近舊金山。斯坦福大學擁有的資產屬於世界大學中最大的之一。它佔地35平方公里,是美國面積第二大的大學。
2加州大學伯克利分校
學校英文名:University of California--Berkeley;城市/州:Berkeley, CA;
1868年由加利福尼亞學院以及農業、礦業和機械學院合並而成,1873年遷至聖弗朗西斯科(舊金山)附近的伯克利市。學校實行1學年分3學期制,本科4年,修滿180學分可獲學士學位。1982年,美國聯合科研委員會會議理事會評定該校的研究生教育為美國第一,學校有30個學科名列前10名,其中人類學、化學、工程、歷史、音樂、統計和生物統計等學科名列第一。
4加州理工學院
學校英文名:California Institute of Technology;城市/州:Pasadena, CA;
加州理工學院(California Institute of Technology, 縮寫為Caltech或CIT)是美國的一所久負盛名的大學,位於加利福尼亞州的帕薩蒂納(Pasadena),創建於1891年。這所學校規模不算大,只有1000餘名研究生和900餘名本科生,然而在行星科學、地理學領域公認為全美第一,世界第一。美國Princeton Review在2006把加州理工學院在全美「最難申請上的大學」里排名第六。
4伊利諾伊大學厄本那-香檳分校
學校英文名:University of Illinois--Urbana-Champaign;城市/州:Urbana, IL;
伊利諾伊大學香檳分校的工程學院規模較大,實力雄厚,排名第9。EE一直是UIUC的強勢學科,全美第4,僅次於並列第一的MIT,Stanford和UC Berkeley。傑克·基爾比(Jack Kilby),集成電路(IC)的兩位發明人之一,共享2000年獲得諾貝爾物理學獎,也是UIUC的校友。集成電路被譽為信息時代最為重要的發明之一。在讀碩士約100人,博士約50人。眾多知名公司招人的target school,起薪水平($90000+)遠高於全美平均水平。開設碩士和博士學位。
6喬治亞理工學院學校
英文名:Georgia Institute of Technology;城市/州:Atlanta, GA;
喬治亞理工學院電氣與電子工程專業在2019年USNEWS美國電氣與電子工程專業排名中排名第5。喬治亞理工學院電氣與電子工程專業學費是每學年28,568美元,錄取的學生中Math均分為164分,專業的學生人數是11,186人。
6密歇根大學安娜堡分校
學校英文名:University of Michigan--Ann Arbor;城市/州:Ann Arbor, MI;
電子工程是電子和電磁現象和規律的技術運用,很大程度上受計算機技術和微電子技術方面的影響。根據實際應用分為電子動力技術、信息通訊技術(電信技術)、(微)電子學、自動化技術和普通電子工程學等方向。
細分專業:電機製造、電熱、大功率電子學、可再生能源(太陽能、風能等)工程、微電子、光電子、數據通信、數字信號處理、電子和光信息技術、嵌入式系統、高頻技術、通訊網路、網路控制、移動通訊、無線電通訊、多媒體技術、智能系統、自動化技術、電子元件、集成電路(板)、模擬電路、半導體元件、機械電子、材料學、控制技術等。本專業學生主要學習信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的專業知識,受到電子與信息工程實踐的基本訓練,具備設計、開發、應用和集成電子設備和信息系統的基本能力。
8卡耐基梅隆大學
學校英文名:Carnegie Mellon University;城市/州:Pittsburgh, PA;
卡耐基梅隆大學電氣與電子工程專業在2019年USNEWS美國電氣與電子工程專業排名中排名第8。卡耐基梅隆大學電氣與電子工程專業學費是每學年43,000美元,錄取的學生中Math均分為167分,專業的學生人數是4,050人。
9康奈爾大學
學校英文名:Cornell University;城市/州:Ithaca, NY;
康奈爾大學的EE系又分為了4個小分支。第1個分支是生物信號系統和應用(Bio Signal, Systems, and Applications)第2個小分支是,計算機輔助診斷(Computer Aided Diagnosis),第3個分支是圖像分析(Image Analysis) 這兩個分支下邊有著一個計算機視覺和圖像分析實驗室(Computer Vision and Image Analysis Group),第4個分支是納米生物應用(Nanobio Applications),這四個分支組成了生物電子工程這個大分支。
9普林斯頓大學
學校英文名:Princeton University;城市/州:Princeton, NJ;
普林斯頓大學(英語:Princeton University),又譯普林斯敦大學,位於美國新澤西州的普林斯頓,是美國一所著名的私立研究型大學,八所常春藤盟校之一。學校於1746年在新澤西州伊麗莎白鎮創立,是美國殖民時期第四所成立的高等教育學院,當時名為「新澤西學院」,1747年遷至新澤西州,1756年遷至普林斯頓,並於1896年正式改名為普林斯頓大學。
9德克薩斯大學奧斯汀分校
學校英文名:University of Texas--Austin;城市/州:Austin, TX;
德克薩斯大學奧斯汀分校電氣和計算機工程研究生專業提供兩個不同學術領域的碩士和博士學位,但學生也可以利用在德克薩斯大學奧斯汀分校的跨學科工作的各種資源的優勢。大多數研究生都有機會與教員一起參與最先進的研究。
⑧ 美國大學工科包含哪些專業
美國理工科專業介紹
一、易就業的美國理工科留學專業-數學專業
數學專業學生比較好出國,而且就業前景很好,將來可去金融,保險,銀行,地產,信用卡,制葯等行業,博士年薪在8萬至15萬美元以上。優秀的數學博士很多可以不用做博士後就直接做助理教授,一切在美國都是供求關系決定的。
二、易就業的美國理工科留學專業-生物專業
生物科學出國容易,但是就業機會水深火熱。首先是研究手段原始,體力成分多,其次是功課非常繁重,每周幾乎要工作70個小時才能出成果。生物碩士很難找工作,博士都要先做工資低並且沒有保障的博士後(年薪3.6萬至4.8萬美元)之後才可能去公司或者做教授。多數中國學生都缺乏對生物學的了解才走上這條路的,即使是美國優秀學生,從博士畢業到教授一般都要努力很多年。有些頂級生物專業的博士畢業後,能進知名咨詢公司,但是這絕對只限於麻省理工,哈佛等少數幾所大學。
三、易就業的美國理工科留學專業-化學專業
化學也是好出國的行業。就業前景在美國相當不錯。其中,有機化學最容易進大的制葯公司,畢業起薪可達8萬至9萬美元,碩士起薪約5萬至7萬美元。但是有機化學比較對身體有害,同時為了去好的制葯公司,讀書期間要注意積累很多技能,如寫作、語言、參加行業學術研討會、認識行業內人士等。分析化學同樣可以去制葯公司,分析儀器公司等。無機化學與物理化學就業稍微窄些,但是化學整體上不錯,因為化學化工產業比較成規模,有很多大公司需要化學人才。
四、易就業的美國理工科留學專業-物理學專業
物理學屬於好出國的專業,各大美國研究生院物理人才短缺,因此也比較容易獲得獎學金。但是物理專業學生出路堪憂。學習理論物理的優秀學生,如果數理基礎很好,在經濟形勢好的情況下選修些金融課程,畢業後可以去金融機構做數量分析,年薪可達15萬至30萬美元。如果想鑽研學術的話,物理學教授一般都需要1至2輪博士後經歷,還要有學術界的人脈,過硬的研究文章。物理學一些領域的學生還可去GE等公司的基礎研究部門,年薪7萬以上。
五、易就業的美國理工科留學專業-工程專業
學習工程的學生,多數在美國可以找到合適的工作。其中,生物醫學工程,電信/計算機工程,工業與製造工程,機械工程,化工,石油比較好就業,而土木,材料,核能,航天等比較難就業。美國基礎建設項目很少了,而核能,航天等專業有國籍的限制,這些專業的學生多數靠自己的工程與計算機背景找到了與IT相關的工作。美國頂級的工科學生有時候不一定會做工程,而是選擇做工業投資,風險投資,發明投資之類的,收入會高很多,可達15萬美元以上。
六、易就業的美國理工科留學專業-計算機與電信科學計算機科學專業
該專業相關領域很多,多數就業形勢都不錯,如軟體,資料庫,網路,硬體,晶元,無線通信等,即使是很理論的行業,就業前景都不差。IT業是成熟的規模行業,可吸收大量優質人才。一般博士畢業多數去大公司做科研,年薪10萬美元。碩士畢業做開發人員的多些,年薪5萬至8萬美元。IT業仍然是美國理工的主流,麻省理工本科與研究生里,50%是ECE專業,電子與計算機工程。
⑨ 半導體的現狀及其發展趨勢
中國計算50年
——中國數字電子計算機的創業歷程及領路人
(2006-09-11 16:18:31)
■ 中國科學院院士、北京科技大學教授 高慶獅
編者按: 一轉眼,中國的計算機事業已經走過了50個春秋。在《計算機世界》紀念中國計算機事業發展50年的過程中,我們看到,在這50年裡,有太多激動人心的創舉出現,也有太多令人黯然的無奈穿過。
幾代大師為了中國計算機事業的發展鞠躬盡瘁,更多人為了中國計算機產業的前行奮發圖強。為此,我們特邀中國科學院院士、北京科技大學教授、中國科學院計算技術研究所終身研究員高慶獅撰寫此文,以紀念過往、慶祝成就,同時也警醒現狀、激勵未來。
50年風雨之後,為了尋求ICT的融合和計算領域的更大發展,中國正在積極醞釀更好的政策環境。2006年8月29日,全國信息產業科技創新會議在京召開。
自從1946年,世界上第一台數字電子計算機在美國誕生,與計算機最鄰近領域的數學和物理界的共和國泰斗、世界數學大師華羅庚教授和中國原子能事業的奠基人錢三強教授,十分關注這一新技術如何在國內發展。
中國誕生計算機
從1951年起,國內外和計算機領域相近的其他領域人才,尤其是從國外回來的教授、工程師和博士,不斷轉入到該行業中。他們當中的很多人,都在華羅庚領導的中科院數學所和錢三強領導的中科院物理所里,其中包括國際電路網路權威閔乃大教授、在美國公司有多年實踐經驗的范新弼博士、在丹麥公司有多年實踐經驗的吳幾康工程師,以及從英國留學回來的夏培肅博士和從美國留學回來的蔣士飛博士。
他們積極推動,把發展計算機列入12年發展規劃。
1956年3月,由閔乃大教授、胡世華教授、徐獻瑜教授、張效祥教授、吳幾康副研究員和北大的黨政人員組成代表團,參加了在莫斯科主辦的「計算技術發展道路」國際會議,到前蘇聯「取經」,為我國制定12年規劃的計算機部分做技術准備。當時的代表團主要成員後來都參加了12年規劃。此外,范新弼、夏培肅和蔣士飛也加入規劃制定中。在隨後制定的12年規劃中,確定了中國要研製計算機,並批准中國科學院成立計算技術、半導體、電子學及自動化等四個研究所。
計算技術研究所籌備處由科學院、總參三部、國防五院(七機部)、二機部十局(四機部)四個單位聯合成立,北京大學、清華大學也相應成立了計算數學專業和計算機專業。為了迅速培養計算機專業人才,這三個單位聯合舉辦了第一屆計算機和第一屆計算數學訓練班。計算數學訓練班的學生有幸聽到了剛剛歸國的錢學森教授和董鐵寶教授講課。錢學森教授在當時已經是國際控制論的權威專家,而董鐵寶教授在美國已經有過3~4年的編程經驗,也是當時國內惟一真正接觸過計算機的學者。當時我也是學生之一。
錢學森的數學功底的深度和廣度幾乎涵蓋了我們所學的數學的所有課程,而且運用自如,我們作為北大數學系學生,對此感到十分欽佩。同時,錢學森教授也幫助我們具體了解到,數學如何應用到實際物理世界中。
在前蘇聯專家的幫助下,由七機部張梓昌高級工程師領導研發的中國第一台數字電子計算機103機(定點32二進制位,每秒2500次)在中國科學院計算技術研究所誕生,並於1958年交付使用。參與研發的骨幹有董占球、王行剛等年輕人。隨後,由總參張效祥教授領導的中國第一台大型數字電子計算機104機(浮點40二進制位、每秒1萬次)在1959年也交付使用,骨幹有金怡濂,蘇東庄,劉錫剛,姚錫珊,周錫令等人。其中,磁心存儲器是計算所副研究員范新弼和七機部黃玉珩高級工程師領導完成的。在104機上建立的、由仲萃豪和董韞美領導的中國第一個自行設計的編譯系統,則在1961年試驗成功(Fortran型)。
國防是首要服務對象
在任何先進國家,計算機的發展首先都是為國防服務,應用於國家戰略部署上,中國也不例外。1958年,北京大學張世龍領導包括當時作為學生的王選在內的北大師生,與中國人民解放軍空軍合作,自行設計研製了數字電子計算機「北京一號」,並交付空軍使用。當時中國人民解放軍朱德總司令還親自到北京大學北閣「北京一號」機房參觀了該機器。隨後,張世龍帶領北大師生(包括王選和許卓群在內),立即投入北大自行設計的「紅旗」計算機研製工作,當時設定的目標比前蘇聯專家幫助研製的104機還高,並於1962年試算成功。但是由於搬遷和文革的干擾,搬遷後「紅旗」一直沒有能夠恢復和繼續工作。
與此同時,1958年,在哈爾濱軍事工程學院(國防科技大學前身)海軍系柳克俊的領導下,哈爾濱軍事工程學院和中國人民解放軍海軍合作,自行設計了「901」海軍計算機,並交付海軍使用。在海軍系康繼昌的領導下,哈爾濱軍事工程學院和中國人民解放軍空軍合作,自行設計的「東風113」空軍機載計算機也交付空軍使用。隨後,柳克俊領導的國產晶體管軍用的計算機,也在1961年交付海軍使用。
1958年~1962年期間,中國人民解放軍總參謀部也前後獨立研製成功了一些自行設計、全部國產化的計算機。
1964年,中科院計算技術研究所吳幾康、范新弼領導的自行設計119機(通用浮點44二進制位、每秒 5萬次)也交付使用,這是中國第一台自行設計的電子管大型通用計算機,也是當時世界上最快的電子管計算機。當時美國等發達國家已經轉入晶體管計算機領域,119機雖不能說明中國具有極高水平,但是仍然能表明,中國有能力實現「外國有的,中國要有;外國沒有的,中國也要有」這個偉大目標。
在119機上建立的,是董韞美領導的自行設計的編譯系統,該系統在1965年交付使用(Algol型),後來移植到109丙機上繼續起作用。
哈爾濱軍事工程學院計算機系慈雲桂教授領導的自行設計的晶體管計算機441B(浮點40二進制位、每秒8千次)在1964年研製成功,骨幹人員包括康鵬等人。1965年,441B機改進為計算速度每秒兩萬次。
與此同時,中科院計算技術研究所蔣士飛領導的自行設計的晶體管計算機109乙機(浮點32二進制位、每秒6萬次),也在1965年交付使用。為了發展「兩彈一星」工程,1967年,由中科院計算機所蔣士飛領導,自行設計專為兩彈一星服務的計算機109丙機,並交付使用,骨幹有沈亞城、梁吟藻等人。兩台109丙機分別安裝在二機部供核彈研究用和七機部供火箭研究用。109丙機的使用時間長達15年,被譽為「功勛計算機」,是中國第一台具有分時、中斷系統和管理程序的計算機,而且,中國第一個自行設計的管理程序就是在它上面建立的。
這些由中國科研人員自力更生、努力拚搏研製出的第一批計算機,代表了中國人掌握計算機的技術水平和成果,證明了中國有能力發展自己的全部國產化的計算機事業。
突破百萬到超越億計算
雖然我國自行設計研製了多種型號的計算機,但運算速度一直未能突破百萬次大關。1973年,北京大學(由張世龍培養的、包括許卓群和張興華等骨幹人員)與「738廠」(包括孫強南、陳華林等骨幹人員)聯合研製的集成電路計算機150(通用浮點48二進制位、每秒1百萬次)問世。這是我國擁有的第一台自行設計的百萬次集成電路計算機,也是中國第一台配有多道程序和自行設計操作系統的計算機。該操作系統由北京大學楊芙清教授領導研製,是國內第一個自行設計的操作系統。
1973年3月,在全國實際研製目標200~500萬次不能滿足中國飛行體設計的計算流體力學需要的情形下,時任國防科委副主任的錢學森,根據飛行體設計需要,要求中科院計算所在20世紀70年代研製一億次高性能巨型機,80年代完成十億次和百億次高性能巨型機,並且指出必須考慮並行計算道路。中科院計算所根據國防情報所和計算所情報室提供的國際上的公開資料,分析了1970年前後美國研製的高性能巨型機的優缺點之後,於1973年5月提出「全部器件國產化一億次高性能巨型機(20M低功耗ECL、電路-四條流水線)及其模型機(757向量計算機、10M ECL、電路-單條流水線)」的可行方案。由於文革中受到嚴重干擾,以及文革後「走馬燈」式良莠不齊的領導亂指揮,盡管在1979年,由亞城負責的20M低功耗ECL電路的集成電路晶元投片已經研發成功,但是最終「全部器件國產化一億次高性能巨型機」的研發,因為任務變化,最終擱淺。
表1和表2給出了代表中國掌握電子管、晶體管、集成電路計算機技術的發展時間表,水平主要是根據創新的「三性」中的先進性。需要說明的是,表中所列只是代表中國已掌握的計算機技術水平的計算機,其中,帶*的103、104、119、150、757,及銀河-1號巨型機和銀河-2模擬計算機等7台計算機,都被載入「記述對中華文明發展起促進作用的重要歷史事件」的中華世紀壇青銅甬道銘文中。
除了研製水平之外,產業、市場和應用的發展也同樣重要。在批量生產計算機上,電子工業部及其相關研究所(例如著名的15所)和工廠(例如著名的738廠)功不可沒。不僅上述中國早期計算機的研製和批量生產要依靠它們,而且它們也獨立設計和研製過一些成批生產的計算機(例如108系列、與清華大學合作的DJS-130等),尤其在人造衛星地面系統(例如320計算機及艦上718計算機)及其他軍工任務上,這些研究所和工廠都有過突出貢獻。研究所和工廠研究工作的重點,主要是在技術和工藝方面。他們的領軍人包括莫根生、陳立偉、曹啟章及一批骨幹人員,例如江學國等。現任中國工程院院士羅沛霖領導的仿IBM系列也起過歷史性作用,沈緒榜和李三立負責的有關衛星天上和地上計算機及其他任務用的計算機也做出了重要的貢獻。此外,七機部、清華大學及中科院各分院在發展計算技術方面還做出了許多貢獻,這里就不枚舉了。
中國自力更生全部國產化的半導體、集成電路計算機事業,和20世紀50~70年代林蘭英、王守武、王守覺和徐元森等教授領導的中科院半導體所、上海冶金所和109廠的研究及開發工作是分不開的。中科院半導體所和109廠都是從中國科學院物理所獨立出來的,中科院物理所對中國計算機事業的歷史貢獻功不可沒。
人才培養至關重要
發展計算機事業離不開人才培養,20世紀50~70年代,中科院計算技術研究所(及之後的中國科技大學)的夏培肅副研究員、北京大學和哈爾濱軍事工程學院,在組織教師和學生動手研製計算機、進行實踐、培養人才等方面,都取得了很好的成績。夏培肅領導組織教師和學生動手研製了107(定點32二進制位、每秒 250次)計算機,該計算機於1960年交付使用,並且還復制了兩台。盡管107計算機比103(1958年交付使用)、104計算機(1959年交付使用)速度低了10倍到40倍,但是對培養人才起了重要作用。
一個計算機系統是由多方面研究成果構成的。范新弼領導的磁心存儲器長期處於領先地位,其中主要的骨幹有伍福寧、王振山、徐正春、張傑、甘鴻,等等。王克本領導了中國第一個八層印刷電路版研究與設計小組。方光旦在磁頭、磁膠,張品賢在磁帶,顧爾旺在磁鼓等方面,都做出了出色的貢獻。實際上,大多計算機的研發都是集體成果,例如全國參加757計算機研發工作的人員,就有上千人。
我國第一個「計算機系統結構設計」小組於1957年在中科院計算所成立。20世紀50~70年代,它承擔了中科院計算所代表性的計算機(119、109乙、109丙、757、717等計算機)的系統結構設計任務。參與成員則根據當時前蘇聯計算機領軍人物、前蘇聯科學院列貝捷夫院士的建議,由年輕的數學專業畢業生組成。第一任小組負責人是國際網路權威人士閔乃大教授,第一個正式設計任務則是1958年5月國防部門的「導彈防禦系統計算機」系統結構設計。設計工作由北京大學張世龍和第二任小組負責人虞承宣,加上6名數學專業畢業的大學生組成,其中周巢塵、沈緒榜等3人後來分別由不同領域(軟體、航天、系統結構)、不同單位被選為中科院院士。
中國20世紀60年代編譯系統的帶頭人在當時都是年輕人,如中國人民解放軍總參謀部楊奇、中科院計算所董韞美和仲萃豪、南京大學徐家福、國防科技大學陳火旺等。中國20世紀60年代操作系統的帶頭人有北京大學楊芙清、南京大學大孫仲秀等,當時也都是年輕人。軟體正確性設計(容易推廣到硬體的正確性設計)是近20多年國際上關注的具有巨大經濟效益、社會效益和理論價值的重大問題。我國領軍人物何積豐院士、周巢塵院士如今已經是國際上知名的佼佼者。20世紀70年代,逐漸形成容錯和檢測理論和實踐的帶頭人是魏道政,而知識處理的帶頭人是陸汝鈐。
依賴進口弊端過大
20世紀70年代後期以後,中國研製的計算機,幾乎全部使用進口元器件、進口部件。
由於超大規模集成電路迅速發展,數千萬甚至上億個晶體管逐漸能夠集成在一個晶元上,20世紀80年代及其之後得到迅速發展的計算機,是普通個人使用的「微機」(PC機)及超強「微機」(後者可以組成伺服器或者並行處理的高性能計算機),而其他各式各樣的計算機(包括超級中小型計算機在內)由於性價比問題,無法和微機競爭,就自然逐步退出舞台了。國際上沒有及時調整戰略的計算機公司,例如CDC公司、王安公司等,紛紛倒閉。雖然如此,國內那一段過渡時期為了滿足用戶需求而研製的各種機型也曾有過較大貢獻,例如張修領導的KJ8920,在為用戶提供優質服務軟體方面就很突出。
中國最早意識到個人計算機發展趨勢而率先轉向研究「微機」,並且做出突出貢獻的帶頭人有倪光南、韓承德等。
國內高性能計算機,有慈雲桂、盧錫城、周興銘、楊學軍領導的銀河系列;張效祥、金怡濂、陳左寧領導的神州系列;李國傑、孫凝暉領導的曙光系列;祝明發領導的聯想深騰系列;以及周興銘領導的銀河-2數字模擬巨型機等。PC機有聯想系列、長城系列、方正系列、同方系列等,其學術代表性帶頭人是倪光南,產業代表性的領軍人是柳傳志。
計算機產業作為一個產業鏈,軟體發展依賴於整機和應用需求的發展;整機的發展依賴於晶元、部件及需求的發展;晶元的發展則依賴於「集成電路生產線大三角形」的發展。這里集成電路生產線大三角形是指集成電路生產線的三大部分,即大底座、中間層和頂層。大底座(價值十多億美元的集成電路製造工藝生產線)是從拉單晶硅到光刻-擴散-參雜,到最後封裝,相當於過去林蘭英、王守武、王守覺和徐元森等領導中科院半導體所、上海冶金所的研究工作。中間層是各種高速低功耗電路設計,相當於過去中科院計算所電路設計組蔣士飛、沈亞城等人的研究工作。20世紀70年代,沈亞城所進行的高速低功耗ECL電路設計,直到做成晶元,才可以算做完成。頂層則是硅編譯等等軟體工作,這部分工作過去是計算所使用小規模集成電路時把邏輯設計圖變成為工程布線圖的手工工作,加上半導體所製造小規模集成電路各種掩模版所需的手工工作。在超大規模集成電路的情況下,從復雜性、可靠性角度,手工是絕對不可能完成的,需要依靠硅編譯來自動完成。
在允許部分進口的環境下,一個產業鏈如果要求全部國產化,會造成一環落後引發產業鏈後續部分全部落後的情況;使用進口元器件、進口部件,使得各種類型整機可以在國際先進基礎上得到發展,進而軟體和應用都能在國際先進基礎上得到發展,從市場經濟角度看,這無疑是正確的。
但是,當國內所研製的計算機全部轉向使用進口元器件、進口部件時,一方面中國的高性能計算和PC機的發展依賴於進口元器件和進口部件的水平;另一方面中國的集成電路研製力量,由於缺少巨大的經濟支持,都轉向非計算機用的其他難度小的方向。
「元器件全部進口化」導致的結果是,不僅全部國產化的億次高性能巨型機研製中止,而且真正完全自主的國產的計算機集成電路研製工作也中斷,至今也沒有恢復,甚至沒有任何恢復的跡象,這兩方面對國家安全都很不利。實際上,「集成電路生產線大三角形」依靠進口的集成電路生產線,就等於依賴外國集成電路生產線水平和外國政府批准向中國出口的集成電路生產線的水平。引進無法達到最先進,而且在特殊情況下,引進很可能中斷,引進的生產線的備份件也不能得到更新。
「中國芯」何時真正崛起
進入21世紀以後,李德磊負責的「方舟」、胡偉武負責的「龍芯」、以及王沁參加負責的「多思」、方信我負責的「國安」等等「中國芯」項目不斷涌現,計算機產業鏈國產化又前進了一大步。但當前或者未來將出現的眾多的「中國芯」的共同點,都是「集成電路生產線大三角形」的一個應用。也就是說,其水平仍然是依賴於外國集成電路生產線水平和外國政府批准向中國出口的集成電路生產線的水平,仍然受制於人。
眾多「中國芯」的主要的差別只是在系統結構設計上,或者在高速低功耗電路等設計上,有沒有重大創新、重大突破。設計明顯創新的,有國外學者稱之為相當於「大學生課程設計」水平,雖然難聽卻也有幾分道理。盡管能設計「中國芯」的人或公司越來越多,但是能設計「中國集成電路生產線大三角形」的人,如果不採取措施,不僅目前沒有,恐怕不遠的將來仍然是空白。如果中國不能製造中國的「集成電路生產線大三角形」,那麼無論有多少種「中國芯」,中國的高性能計算機和中國PC機的發展水平就必然還是取決於美國「集成電路生產線大三角形」的發展水平及美國政府允許向中國出口的水平。
現實的道路是,我們可以通過引進、消化、吸收與獨立研究相結合的方式發展晶元產業,而建立完全自主的「集成電路生產線大三角」,則應該是國家急需解決的重中之重。
早在1965年,中科院半導體所王守覺就開始研製從邏輯圖到掩模版的自動形成系統「圖形發生器」,這項研究比美國還早。由於文革破壞而中斷了3年,1971年初研製成功時,反而比美國晚了一年多。以上歷史說明,中國人的獨立研究能力也不容忽視,研究環境也不容被忽視。
如何做到既能使產業鏈的各個環節的發展都能建立在國際最高水平之上,又能確保國家安全?這不僅僅是一個計算機產業鏈的問題,應該是許多產業鏈所存在的共同問題,更是決策者急需處理的政策問題。
中國半個世紀電子數字計算機事業的領路人,是在兩位共和國功勛科學家華羅庚和錢三強關注下的一個群體,這個群體在50年前,是10多名從相鄰領域轉過來的30~40多歲的中青年帶頭人,和五、六十名受過專業教育的20多歲的青年骨幹,還有數十名當時尚未出世的後起之秀,本文列舉的,只是這個百人群體中的一小部分。
鏈接:文中部分科學家簡歷
華羅庚:江蘇金壇人。中國解析數論、典型群、矩陣幾何學、自守函數論與多復變函數論等很多方面研究的創始人與開拓者,國際知名數學家,先後當選美國科學院外籍院士,第三世界科學院院士,法國南錫大學、美國伊利諾大學、香港中文大學榮譽博士,聯邦德國巴伐利亞科學院院士等。
錢三強:浙江湖州人,出生於浙江紹興。核物理專家、中國核原子科學之父,曾師從居里的女兒、諾貝爾獎獲得者伊萊娜?居里及其丈夫約里奧?居里。在中國研發原子彈期間,擔任技術總負責人、總設計師,被追授「兩彈一星功勛獎章」。
范新弼:電子計算機專家,湖南長沙人。1951年獲美國斯坦福大學電子學博士學位,在電子器件研究與應用領域獲8項美國專利。歸國後,領導我國第一台大型計算機及其後多台大型計算機的磁芯存儲器研製工作,領導中國半導體存儲元件研究,建立了國內第一批測試設備。
張效祥:計算機專家、中國科學院院士(學部委員)、中國解放軍總參謀部計算技術研究所研究員。領導中國第一台大型通用電子計算機的仿製並在此後的35年中主持中國自行設計的電子管、晶體管到大規模集成電路各代大型計算機的研製,為中國計算機事業的創建、開拓和發展,起了重要作用。1985年,領導完成中國第一台億次巨型並行計算機系統。
錢學森:中國現代物理學家、世界著名火箭專家、全國政協副主席,浙江杭州市人,生於上海。錢學森曾在美國任講師、副教授、教授以及超音速實驗室主任和古根罕噴氣推進研究中心主任。1950年開始,歷經5年努力,於1955年才回到祖國,1958年起長期擔任火箭導彈和航天器研製的技術領導職務。
董鐵寶:力學家、計算數學家,江蘇武進人,「中國第一個程序員」(王選),長期致力於結構力學、斷裂力學、材料力學性能、計算數學的研究和教學,我國計算機研製和斷裂力學研究的先驅者之一。1945年赴美學習,1956年歸國教學,1968年在文革中因受迫害自殺。
金怡濂:中國工程院院士、著名高性能計算機專家、國家最高科學技術獎獲得者,原籍江蘇常州。中國第一台大型計算機研製者之一,先後提出多種類型、各個時期居國內領先或國際先進水平的大型、巨型計算機系統的設計思想和技術方案,為我國高性能計算機技術的跨越式發展和趕超世界計算機先進水平有著重要貢獻。
王選:江蘇無錫人。著名的計算機應用專家,主要致力於文字、圖形、圖象的計算機處理研究。中國科學院院士、中國工程院院士、第三世界科學院院士、國家最高科學技術獎獲得者。曾任北大方正集團董事、方正控股有限公司首席科技顧問,九三學社副主席、中國科協副主席、九三學社副主席、中國科協副主席。2003年當選十屆全國政協副主席。
周巢塵:計算機軟體專家,原籍江蘇南匯,中國科學院院士(學部委員)、第三世界科學院院士、中國科學院軟體研究所研究員,曾任聯合國大學國際軟體技術研究所所長。
楊芙清:北京大學計算機學科第一位教授、博士生導師,中國科學院院士(學部委員)、計算機科學技術及軟體專家,無錫人。歷任軟體工程國家工程研究中心主任、北京大學信息與工程科學學部主任、北京大學軟體工程研究所所長、北京大學計算機科技系教授。
孫仲秀:計算機科學家、中國科學院院士,原籍浙江餘杭,生於江蘇省南京市,歷任南京大學助教、講師、副教授、教授、博士生導師、副校長等職。1974年後主持研製了中國國產系列計算機DJS200系列的DJS200/XT1和 DJS200/XT1P等操作系統。從1979年起開始對分布式計算機系統軟體和應用進行了研究,1982年在國內首次研製成功ZCZ分布式微型計算機系統,研究和開發了多個實用的分布式計算機系統。
何積豐:中國科學院院士、計算機軟體專家,生於上海,祖籍浙江寧波。現任華東師范大學終身教授、軟體學院院長,上海嵌入式系統研究所所長、聯合國大學國際軟體技術研究所高級研究員。早年進行管理信息系統和辦公自動化系統的研發。
吳幾康:安徽歙縣人。計算機專家、中國計算機事業的開拓者之一。曾於1951年至1953年在丹麥任無線電廠開發工程師,歸國後調至中國科學院近代物理研究所,後參與籌建計算技術研究所。1965年負責研製成功兩台大型通用計算機,後參與籌建771微電子學研究所,任副所長和研究員。
張梓昌:電子計算機專家。江蘇崇明(今屬上海市)人。歷任航天工業部第二研究院所長、測控公司總工程師,中國計算機學會第一屆副理事長,中國宇航學會第一、二屆理事。長期從事電子設備和計算機的研製,曾負責我國第一台計算機的技術工作,是我國計算機技術的學科帶頭人之一。
張世龍:北京大學計算機科學與技術系主任、教授,曾參加我國第一台自行設計製造的大型計算機119機和北大紅旗計算機的系統設計。
慈雲桂:著名計算機科學家、教授,中國科學院技術科學部學部委員,安徽桐城人。歷任國防科技大學副校長兼電子計算機系主任和計算機研究所所長等職,先後主持了我國多種型號計算機的研製,從領導研製我國第一台電子管數字計算專用機,到擔任「銀河」億次計算機研製的技術總指揮和總設計師,為國家經濟建設、國防建設及科學研究事業做出了突出貢獻。
馮康:應用數學和計算數學家、中國科學院院士、世界數學史上具有重要地位的科學家。生於江蘇南京,原籍浙江紹興。其獨立創造了有限元方法、自然歸化和自然邊界元方法,開辟了辛幾何和辛格式研究新領域。中國現代計算數學研究的開拓者。1997年底國家自然科學一等獎授予馮康的另一項工作「哈密爾頓系統辛幾何演算法」。歷任中國科學院計算技術研究所任副研究員、研究員,中國科學院計算中心主任、名譽主任。(排名不分先後)
(計算機世界報)
參考資料:http://www.cnii.com.cn/20060808/ca371826.htm
⑩ 美國EE專業細分為哪些專業
1、通信與網路 Communications & Network
EE最熱的方向,競爭異常激烈!
2、信號處理 Image, video, audio & speech processing
就業前景比較廣泛,因為該方向中各個分支都具有很強的應用性,可以應用在製造業,航空航天業,醫學界,以及軍事領域等。
3、計算機科學與工程 Computer engineering
與CS廣泛交叉,很多在國內學習計算機的學生也競相申請!
4、電子電路 Electronics & Integrate circuit
5、系統與控制 Systems & Controls
6、光子學與光學 Photons & Optics
與物理方向有交叉,很多物理專業的學生也競相申請,競爭相對激烈。
7、生物電氣工程 Bioelectrical engineering
8、電磁學 Electromagnetics
研究領域涉及到了MSE,physics等其他學科。和此方向相近的學科和方向包括光學、光電子學、半導體器件等。
