簡述云計算的核心技術精選(九篇)

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第1篇：簡述云計算的核心技術范文

【關鍵詞】云計算 虛擬化 存儲技術 研究

隨著信息技術的不斷發展，云計算已經把計算機網絡當中的軟件技術和硬件以及相關的服務進行了整合，從而形成了一個非常大的資源庫，同時在這個資源庫中，通過新的計算方法，實現對于用戶的相關服務。云計算是一種新的計算機互聯網計算模式，所以，在進行云計算的時候，云服務是計算機軟件能夠有效運行的基本平臺，也具備非常重要的意義。而且在云計算當中，我們還能夠運用虛擬化的技術手段來不斷實現資源的虛擬化計算。云計算存儲技術，作為現代信息技術發展中的重要研究方向，它的開發研究不僅具有很大的應用研究價值，而且還具有很大的商業經濟價值。

1 云計算概念及技術組成分析

1.1 云計算的概念簡述

當前，現代信息技術在不斷發展，云計算逐漸應用到現代信息技術領域中，以狹義角度分析，云計算作為一種動態的、可以擴展的計算的方式，其主要通過互聯網來提供一種虛擬資源而進行的；以廣義角度分析，基于互聯網的中心作用，云計算屬于一種應用服務的，而服務用戶，沒必要關注云計算內部細節，也沒必要掌握云內部的專業知識，其屬于一種計算用戶應用服務，往往由云內部直接控制基礎設置。從廣義角度分析，云計算的應用與服務的類型有很多種，即基礎設施服務、軟件服務、平臺服務等，這些服務基于互聯網，結合用戶的需求來定制的。

1.2 云計算的組成與核心技術介紹

對于信息技術領域，其中有一種是云計算系統，其以層次化為主，形成的一種架構形式，其層次有六個，即基礎設施層、存儲層、平臺層、應用層、服務層、客戶端層等。在云計算系統中，計算機基礎設施部分，即基礎設施層，其屬于一種虛擬化的平臺環境，實現用戶的需求與服務。在具體服務應用的過程中，基于服務器端的強大計算能力，對其進行單位化，給用戶個人PC機提供計算服務，因其不能實現海量數據的計算與服務；其二，在云計算系統中，存儲層的任務是提供與支持、實現數據的存儲服務，與計算機數據庫的服務類似，計算的基礎，即使用的存儲量，其作為一種云計算的服務結果，也是數據的存儲服務；其三，通過云計算的平臺層，服務與計算平臺與解決的方案；對于云計算的應用層面，憑借云計算的軟件結構進行運行服務；而云計算的服務層體現了云計算的本質，在互聯網信息技術、資源的基礎上，來提供好的服務；其四，在云計算結構層中，有一個重要的組成部分，即云計算客戶端，主要任務是承擔與實施簡單消息以及相應界面顯示的任務。

一般而言，云計算的核心存儲技術有很多，即虛擬化的存儲技術、高性能的存儲技術、分布式的計算存儲技術等。

2 云計算中的虛擬化分析

在一些企業的信息化平臺中，尤其是在系統的建設過程當中，數據中心建設一直是我們啟用信息化平臺的核心，特別是伴隨著當前的信息化技術在企業中的運用得增加。在對于相關的數據資源進行高效的運用后，將這些數據進行靈活地配置后，這已經是企業進行信息化建設的關鍵。基于這樣的背景下，虛擬化的概念和技術便出現了。在云計算中，運用虛擬化技術，這不但能夠有效地簡化信息資源管理的復雜程度，而且也能有效地實現信息資源的不斷優化及合理配置，這對于增強信息資源的運用效率，有著非常大的功能。與此同時，在云計算服務體系中，倘若我們把虛擬化的技術當做是云計算的一種服務方式，提供給用戶，這對于增強用戶的計算能力，有著很大的幫助。

一般來說，在云計算中，虛擬化就是通過一種抽象化的方式，將物理資源進行轉變為虛擬的資源，然而對于物理資源的抽象化方式，這同虛擬資源進行轉化的實現手段以及相關的地理位置等方面是有著極大的聯系的。資源進行虛擬化之后，完全能夠通過有限的硬件進行重新的規劃和分配，這對于擴大硬件容量有著很大的意義。在云計算中，虛擬化的應用技術，主要是通過使用虛擬機的監視器和相關的硬件通信設施進行設置的，基于虛擬系統的架構后，在物理資源和操作系統之間有效地實現操作轉化，從而能夠實現虛擬資源的控制和相關的管理。

3 基于云計算的虛擬化存儲技術分析

基于云計算的虛擬化存儲技術的實現，是在網絡新技術以及產品不斷發展的背景下，數據存儲需求與存儲系統存儲空間之間的矛盾日益顯現的情況下，為了提高數據資源的使用與存儲效率，逐漸進行研究實現的。云存儲是一種通過集群技術、網絡技術和分布式技術等技術手段，把互聯網中不同的數據資源存儲設備，利用軟件技術集合在一起進行工作的運行服務，其主要的目的是要讓用戶進行相關的數據存儲，訪問管理整個系統，以實現對于數據資源的存儲，對于空間的維護方面，同時還要考慮建設成本的問題等。云存儲過程中，應用的技術主要包括最開始應用的直連式存儲技術，以及隨著網絡存儲技術的發展應用，先后出現的網絡連接存儲、區域網存儲和基于IP的存儲等各種不同存儲方式技術，在實際存儲應用中，具有各自不同的特征優勢。

4 結論

綜上所述，在進行云計算的時候，對虛擬化的存儲技術進行相關的研究是很有必要的，這不但能夠順應信息技術的不斷發展，而且也能夠增強云計算服務的存儲力度，不斷促進云存儲的研究開l，起到了很關鍵的作用。

參考文獻

[1]高翔.試論網絡存儲技術及發展趨勢[J].中國新通信，2016（09）.

[2]宋顯君.淺析計算機網絡存儲技術與應用[J].信息通信，2016（07）.

[3]馬曉峰.淺談計算機網絡存儲技術[J].科技傳播，2016（16）.

作者簡介

徐達飛（1983-），男，北京市人。大學本科學歷。現為中材集團財務有限公司高級業務經理、中級工程師。研究方向為信息科技、信息安全。

第2篇：簡述云計算的核心技術范文

既沒有網絡也沒有數據線時，如何在兩個設備（不包括U盤）間秒傳大數據文件？其實，即便是有Wi-Fi或者有數據線，也很少能體驗到秒傳一部電影的爽快，但Kiss Connector可以實現這個數據傳輸的魔術。它的創作團隊希望最終可以抹掉數據線的存在。

Kiss Connector是Keyssa公司Kiss Connectivity解決方案的當頭炮產品。這款產品是微型、低成本、低功耗、固態、可嵌入電磁連接器的數據傳輸設備，可以在計算設備之間安全地移動超大帶寬文件，運轉速率達6Gb/秒。KissConnector獲得了嵌入式技術類別的CES（消費電子展）2016創新大獎。

從1到0

就在業界為USB Type-C獨步天下的未來搖旗吶喊的時候，有這么一個名不見經傳的創業公司Keyssa潑了盆冷水。

Keyssa公司的首席執行官Eric Almgren和戰略方案副總裁Steve Venuti分別是HDMI技術和市場發展的功臣，面對有望取代HDMI、以高度集成實現簡潔傳輸的USB Type-C技術，他們認為USB Type-C的創新性還不夠徹底，因為它最終沒有擺脫機械式連接（mechanicalconnector）這個屬性，這就意味著它擺脫不了機械式連接器的缺點。

這些缺點包括連接器本身的易損毀性和來自電磁波、射頻信號、甚至靜電的干擾。信號干擾無可避免地來源于連接器和線纜內在的金屬，尤其在傳輸速率高的時候。“另外，再小的接口也是接口。”這些缺陷在Kiss Connector的方案中都不會存在，因為這個固態連接器（包括芯片級解決方案）不使用金屬。

比USB Type-C超強的集成能力毫不遜色的是，Kiss Connector可以在USB-SS、DisplayPort HBR2和SATA II三大主流協議下高速傳輸數據，而且不需要程序設計費或軟件驅動程序，所以盡管Kiss Connectivity的內核技術難度高、成本高，最終的產品KissConnector沒有標上高價。

其實，無線連接方案也都能實現這些功能。無線連接早就是生活的一部分，從現在幾乎與水和空氣同樣重要的Wi-Fi，到對物聯網海量數據傳輸虎視眈眈的藍牙，還有態度低調行為活躍的ZigBee（與藍牙功能類似的短距離、低功耗、小數據無線傳輸技術）。Kiss Connector如何打敗他們？

正如藍牙技術最喜歡攻擊Wi-Fi技術的功耗，Keyssa首先亮出的優勢也是節能――“耗電遠低于無線解決方案”，在高速傳輸大數據的同時實現了低耗能。更重要的是，它不是在網絡環境下，既不是互聯網也不是局域網，就是點對點傳輸，在不需要加密的前提下保證了數據的安全。

也就是說，我們自己電腦上的資料可以通過親密碰觸秒傳到手機上；第二天上班時，讓手機和公司電腦打個Kiss，這些資料就進入了公司電腦。一個搭載了Kiss Connectivity解決方案的無線鍵盤，不用藍牙配對，可以服務手機、平板電腦、一體機，所需要的步驟只是接觸，而且功耗可能更小。甚至一個計算設備從大型服務器上調取數據時，可以直接把這個設備放在服務器上，選擇制定的數據文件即可。

不僅數據線可以取消了，連U盤都可以淘汰了。

解密Kiss

無網、無干擾、低功耗，形容一個高速的數據傳輸設備實在是聽起來太美；尤其是Kiss這個儀式，增添了一種神秘的浪漫。戳破了窗戶紙也不難理解，因為其利用的是極高頻（EHF，Extremely high frequency）信號。

極高頻是指波長在1mm至10mm之間的電磁波，屬于毫米波，所對應的頻率范圍是30至300GHz，之前極少見消費級的使用案例，而多是應用于氣象、軍事、天文等領域。在去年的谷歌I/0大會上，Google向外界展示了名為Project Soli的“基于60GHz毫米波技術打造創新手勢互動體驗”項目，60GHz正處在極高頻的范疇，這項技術也是實現5G的核心技術之一。有技術內行簡述了毫米波的特點：作為通信系統使用，可用帶寬遠高于射頻頻段；作為雷達，有很高的分辨率，因此成像效果往往很不錯。

極高頻本身的屬性和特點就解釋了為什么自己能夠高速傳輸數據，并且需要近距離――因為頻率越高，波長越短，信號越強，在傳輸過程中衰耗越大、傳輸距離越短。所以最好的方式當然是接觸式；正由于是接觸式、點對點傳輸數據，所以很難有第三方攔截、竊取數據。

Keyssa的一位投資者，三星催化基金副總裁兼負責人Shankar Chandran表示：“無論云端變得有多大，大文件將始終在本地共享。我們認為Keyssa的Kiss Connectivity在實現這一點方面將發揮重要作用，因為它將安全點對點高速數據傳輸的功能性與無需笨重的機械連接器而帶來的便捷性融為一體。”

除了三星，還有Alsop Louie、英特爾投資（Intel Capital）、Nantworks、紐伯格伯曼公司（Neuberger Berman）及Dolby Family Ventures等知名投資機構也是Keyssa的資金后盾，讓這個2009年就出現在硅谷的企業能夠安心做技術，并申請了超過150項專利。

第3篇：簡述云計算的核心技術范文

This paper described the status quo of development and application of ERP and PLM system for apparel enterprises at home and abroad. For optimizing PLM and ERP system and sharing basic data， the author put forward the research methods and technology roadmap of developing new software for setting up "smart manufacturing" platform based on integrating PLM and ERP System with cloud technology.

在全球經濟一體化的壓力下，中國服裝企業正面臨更加激烈的市場競爭。提升服裝企業的核心競爭力已成為企業發展的首要任務，而實現這個任務的有效途徑之一，就是加快服裝企業的信息化建設。服裝企業的生產特點決定了其生產管理上的復雜性。為應對快節奏的市場變化，縮短產品的上市時間，就要組織好與產品相關的各個生產環節的工作，使之得以高質、高效地完成。

PLM（Product Lifecycle Management，產品生命周期管理）的出現正好有助于突破信息化時代服裝企業產品管理數據繁多，難以有效進行管理的瓶頸束縛。紡織服裝業的信息化與其他行業相比，一直比較滯后，起步較晚。據統計，服裝企業對財務軟件和設計軟件的應用相對來說比較普遍，而ERP（Enterprise Resources Planning，企業資源計劃）系統的應用比較少，且自行開發和購買的比例相當。許多中型甚至大型服裝企業的運作都沒有使用ERP系統，甚至也沒有使用MRP（物料需求計劃）或MRPⅡ（制造資源計劃）系統，更沒有使用PLM系統。

服裝產品講求多品種、少批量、短周期、快交貨；追求品牌化、時尚化、流行化。勢必要求服裝企業具有現代化開發、生產、管理、經營手段。服裝企業生產流程復雜，目前其自動化程度不高，在實際的生產管理中，主要依靠經驗豐富的管理人員和調度人員。而且中小型服裝企業由于訂單多，批量小，其生產計劃難于編制，一般都是手工編制生產計劃。傳統的手工編制生產計劃存在效率低、準確度不高、易延誤交貨期等缺陷。

PLM是一種先進的企業信息化思想，能有效幫助管理者用有效的方式和手段為企業增加利潤。同時，它還能實現產品生命周期，從市場、研發、投產、銷售到售后的整個過程協同管理。它是PDM與CAD/CAM乃至ERP/SCM等的集成應用，是一種系統解決方案，旨在解決制造企業內部以及相關企業之間的產品數據管理和有效流轉問題。PLM是一項企業信息化戰略，描述和規定了產品生命周期過程中產品信息的創建、管理、分發和使用的過程與方法，給出了一個信息基礎框架來集成和管理相關的技術與應用系統，使用戶可以在產品生命周期過程中協同地開發、生產和管理產品，實現服裝企業現代化經營管理體系。

有資料表明，某些企業在選用了PLM系統后，材料成本節省5% ～ 10%；庫存流轉率提高了20% ～ 40%；開發成本降低了10% ～ 20%；進入市場時間加快了15% ～ 50%；保證質量費用降低了15% ～ 20%；制造成本縮小了10% ～15%；生產率提高了25% ～ 60%。

目前，我國服裝及配飾ERP的研究成果不多，服裝及配飾PLM的研究也才剛起步，服裝及配飾ERP與PLM整合開發及應用的成果，尚未看到。因此，此項目的研發與應用推廣，將對服裝行業信息化建設起到積極的推動作用，并為服裝行業產業轉型升級提供高效服務平臺。

1 國內外研究現狀

1.1 國外研究現狀

ERP的研究開發與企業應用大致可以分為 5 個階段。第一階段是上個世紀60年代，企業為了降低成本、提高訂發貨速度、減少庫存缺料，以庫存管理為主導，開發了時段式MRP系統；第二階段是70年代，企業為了實施生產計劃的精細化運行，減少計劃偏離生產實際，以生產能力需求、車間作業管理為目的，推出計劃、實施、反饋與控制的循環管理系統，開發了閉環式MRP系統；第三階段在80年代，企業為了追求競爭優勢、減少子系統的不協調性，以集成技術、管理系統一體化為目的，推出物流管理、決策模擬系統，開發了閉環式MRP系統；第四階段就進入了90年代，企業為了追求創新、適應多變的市場環境，提出了以供應鏈為紐帶，在事前控制的基礎上掌控混合型企業環境，充分利用社會一切資源并加以整合，開發了ERP系統。隨后，ERP系統被不斷升級改造，以適應不同行業和不同企業的需要。

近十幾年來相繼問世的先進生產管理模式有計算機集成制造（CIM）、準時生產（JIT）、制造資源計劃（MRP）、企業資源計劃（ERPII）、精良生產（LP），敏捷制造（AM）和虛擬制造（VM）等。上述先進生產管理模式的引入，極大的改變了企業經營管理的面貌。目前最流行的企業資源管理系統是由制造業發展起來的，以MRP為核心的ERP系統。比多利·加科布斯（Bendoly Jacobs）認為ERP系統策略和ERP概念戰略需要同時考慮，他強調了兩者之間匹配的重要性。思哈（Soha）等人從國際性的文化特征方面，研究了ERP的適應性和文化的匹配性，重點研究了ERP系統在全球范圍內的“最佳實踐”的可靠性。丹利爾·李（Daniel Leary）研究了ERP系統生命周期中的知識管理（KM，Knowledge management）；羅賓·普斯頓（Robin Poston）和斯文·卡布斯基（Severin Grabski）實證研究了ERP系統的實施對企業財務的影響。他們的研究代表了ERP概念中的管理思想通過ERP系統貫徹到企業的一致性。

ERP是用計算機技術對企業的人力資源、財力資源、生產流程、市場營銷等進行全面計劃。企業的ERP系統是在20世紀90年代，隨著計算機局域網的成熟應用，硬件設備價格下降到相當程度時開始發展起來的。經過近十年的發展，ERP的概念和管理思想已被企業廣泛接受，ERP己經趨于成熟，但也存在適應度不高，急需二次開發，針對指定的企業，進行軟件再造，植入行業、企業要求，開發適用的ERP系統。

PLM早在20世紀80年代就已經有人提出，但是作為一種成熟的商業解決方案是最近 5 ～ 6年的事情，其間經歷了 4 個階段。自20世紀80年代中期起，制造企業開始關注工程設計數據的精確應用，該階段的產品數據管理主要由客戶自發實施，側重于工程和技術數據的管理。到80年代末期，PLM提供商將重點轉向工程圖紙的管理，面向工程部門。隨著經驗的積累，PLM提供商逐步將焦點轉移到流程改造上來，面向不同行業的商業應用。為企業提供標準的數據模型、預設工作流模板等其他必要功能，有效地縮短了產品的上市時間。到2005年，PLM提供商提供給企業的是一套成熟的商業解決方案，可以幫助企業進行有效的產品創新，增加收入，以獲取更多的利潤。PLM的成熟，使得其應用迅速普及開來。據一些世界知名的咨詢公司的分析報告顯示，發達國家的制造業企業在IT應用系統上增長最快的是PLM，市場反響的熱度和增長率也都超過了ERP。

服裝PLM系統一般分為產品設計、產品數據管理和信息協作 3 個層次。

產品設計層，包括用于概念開發、樣板開發、放碼、排料和3D設計的軟件。在產品設計的過程中，產品線規劃需要收集并整理從產品概念到生產的開發項目信息，以及所開發產品詳細的可視款式和規格信息，如參數和樣品等。

產品數據管理層，收集并整理設計層信息，供其他部門應用。能夠對面料規格、成本和信息要求、圖像管理、工作流程等方面進行控制，并在公司范圍內數據共享；同時維護所有數據庫數據，包括技術規格、顏色管理、物料清單和成本計算等；另外還對各類產品及其資料圖板、數據和各類報表進行管理。

信息協作層，有效控制和管理產品供應鏈上的信息。主要是工作流程、樣品追蹤、合作伙伴許可認證以及向零售商、品牌開發商、供應商及工廠必要信息時所用工具的優化組合。

國外企業界一般認為研究開發及信息化的投入至少要達銷售額的2%以上，世界500強的企業可達5% ～ 10%以上，服裝企業的信息化開發是一項長期的戰略投資。

1.2 國內研究現狀

在ERP系統研究中，我國學者取得了較好的成果，研究的主線也和國外ERP系統的研究類似，研究重點主要是對具體的ERP實施企業的實施過程和關鍵成功因素進行分析，對實施ERP的時間、成本和成功要素進行解釋。

PLM對中國的服裝行業來說是一個較新的概念。PLM在國外的應用已有10年的時間，并取得了很好的成效。國內服裝業界也意識到，開始考慮PLM產品的架構及其集成度，如是否支持多種操作系統與數據庫；是否能與其他企業應用程序集成；它與ERP、SCM、CAD、內容管理、電子商務、辦公自動化等不同技術標準的兼容性；它對數據庫訪問方式等等。

國內有關學者，提出PLM服裝企業成功選型要分 3 步走，一是在企業內部達成共識；二是形成完善的選型步驟；三是建立合理的綜合評價表。劉嵐認為，PLM對服裝企業來講是一次革命，它改變了服裝行業知識的總量、存在的形式、傳播的方式。它利用計算機、互聯網、數據庫、軟件等先進的技術和實施服務，使服裝企業設計、管理、經營等方面知識的儲存、傳播和共享的方式發生了徹底變革。服裝行業無論就服裝款型、技術規格資料，還是參與部門和人員，較之其他行業都是相對較多的，加之很多服裝企業的設計、開發和生產制造，供應鏈體系的不同環節都分散于全國甚至世界各地，在這種情況下，一個高效并且深具針對性的信息管理系統（ERP或PLM），無疑可實現企業的快速準確、實時的信息溝通，這對企業而言，意義重大。

郭大寧等認為完整的PLM系統應包括五大功能，即產品組合管理、采購和外包管理、客戶需求管理、協同產品設計和產品數據管理。從流程分析中，他得出服裝企業對PLM的具體需求，探討了根據戰略和客戶需求，服裝企業選擇PLM實施重點和次序的方法，選擇PLM供應商時應遵循的原則和實施過程中的注意因素。崔劍等提出了一種PLM多視圖客戶需求信息模型。紀鵬等探討了PLM的 3 個核心技術，即企業產品建模技術、信息集成技術、標準化技術。

2 研究內容

本研究在充分調研服裝企業需求的基礎上，從以下幾個方面進行了開發研究。

（1）對服飾PLM與ERP系統進行優化。完善PLM與ERP各模塊功能，應用最新技術實現服飾PLM系統的參數化、人性化設計。

（2）服裝信息化平臺下對PLM與ERP系統基礎數據實現共享。實現服飾PLM和ERP基礎數據的統一性，應用云技術實現服飾PLM與ERP整合系統的開發。

（3）基于云技術開發了服裝信息化平臺下PLM與ERP整合系統——服裝“智造”系統生成與優化。

（4）服裝“智造”系統網絡化設計及推廣應用。

3 研究方法（表 1）與技術路線（圖 1）

第4篇：簡述云計算的核心技術范文

Abstract： Materials chemistry is an important basic subject newly built in our university. This article briefly introduces the importance of practice teaching of materials chemistry， the existing problems and the building idea. It is hopeful to build a teaching practice system and cultivate high quality materials chemistry talents.

關鍵詞： 材料化學；實踐教學；生產實習

Key words： materials chemistry；practice teaching；production practice

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）25-0216-02

材料化學是近年來隨著材料科學的快速發展與社會需求的日益增加而形成的一門新興的交叉學科，是工程、信息、新能源等高科技產業和技術發展的重要基礎。結合我校學科建設的需要和人才培養和地方經濟發展的需求，我院于2009年申報了材料化學專業，由于各方面的迫切需求當年就被獲批，并于2010年9月招收了第一批新生[1]。高等教育的教學體系可以分為理論教學體系和實踐教學體系兩大部分，二者相輔相成，其中由實踐教學活動各要素構成的有機聯系的總體就是實踐教學體系。理論教學是以課堂教學為主，是傳授理論知識的過程；而實踐教學則是鞏固理論知識、加深對理論認識的有效途徑，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺[2]，因此，實踐教學環節是培養合格的工科人才的一個重要的必不可少的環節，它包括認識實習、生產實習、畢業實習、課程設計和畢業論文（設計）等環節。

對于我校，所有工科專業的認識實習由學校統一安排。課程設計是根據課堂的理論教學而設置的實踐教學環節。主要根據給定的實際參數，設計某一個或幾個單元操作，然后根據計算結果繪制設備圖及工藝流程圖等。所以，認識實習和課程設計這兩方面的實踐教學環節較易實現。基于此，本文僅針對生產實習、畢業實習和畢業論文（設計）教學環節存在的問題及應對的措施展開分析與討論。

生產實習原則上要求學生進入生產企業，參與生產實踐。但是，隨著市場競爭優勝劣汰的發展趨勢，各個生產企業會竭盡全力排除一切阻礙經濟發展的環節，而安全生產又是經濟發展的基礎，所以，尤其對于我們材料化學專業相關的企業，都會涉及到大型的儀器，如高溫的燒結爐、球磨機以及吊車等等。許多企業擔心學生進廠后會出現安全問題，不愿意接受學生進廠實習。其次，有些企業出于商業保密原則，為保護其核心技術不外漏，也會拒絕接待高校學生下廠實習。

動手困難是生產實踐的又一問題。有些企業雖然愿意接待學生，但他們生產訂單不多，大部分時間機器處于停滯狀態，學生無法觀察到生產工藝的動態過程，只看到靜止不動的設備，更沒有實際動手的機會。特別是現在大多數生產企業都是大型連續化生產，因此學生的生產實習只能看不能動，無法達到生產實習的真正目的。同時大型生產裝置越來越系統化、自動化，學生看也只能看到表面，無法對生產進行深入的了解。生產實習中很難將所學理論與實踐相結合，使生產實習流于形式，只能起到認識實習的效果，甚至還達不到認識實習的效果，根本沒有動手環節，何談提高動手能力。難以提高學生和教師的積極性，導致生產實習效果很差。

生產實習經費緊張。內蒙地區高校的學費低，劃到每個學生頭上的生產實習費就更少。而目前各個企業按照學生數和實習的時間長短收取費用，如果去外地實習的話，交通費、住宿費又是一筆不少的開支，由于經費短缺，生產實習效果大打折扣。

基于上述生產實習存在的下廠難、動手困難及經費緊張的問題，首先借助于計算機可以進行仿真模擬。隨著科學技術的發展，計算機仿真系統能逼真地模擬工廠開車、停車、正常運行和各種事故現象，沒有危險，節省費用。在此基礎上，為了增加真實感并提高學生的動手能力，我們可以在實驗室建立完全仿真的微型生產裝置，目前已有這樣的公司可以根據客戶的各種要求專門搭建小型的實驗室級的生產平臺。再結合實際的參觀實習，就構成了從模擬——小試——大試的一整套系統的實習過程。之所以將生產實習下廠實踐改成了參觀實習，是因為這樣一方面可以讓學生了解更多的企業環境及企業氛圍，另一方面，學生可以更多的了解生產同樣的材料的不同生產工藝，如同樣是生產磁性材料的企業：包鋼稀土磁材公司，神頭稀土科技發展有限公司，浦項永新稀土材料有限公司，但其工藝、設備及規模完全不同。另一方面可以讓學生去別的企業進一步了解其它相關工藝，如磁性材料的原材料稀土金屬釹的生產工藝，包頭瑞鑫稀土金屬材料股份有限公司，其主要采用的是擁有自主知識產權的專利技術“萬安培生產稀土金屬及合金的熔鹽電解槽”生產稀土金屬釹、鐠釹合金。除了去生產企業，我們還可以讓學生去參觀一些研究所或實驗室，如：包頭稀土研究院、白云鄂博礦多金屬資源綜合利用重點實驗室，可以增強學生對科研的認識，增加學生的科研熱情，激發學生的科研興趣，促進學生報考研究生以進一步深造。參觀的企業盡量選擇包頭附近的相關企業，這樣可以節省交通費和住宿費。通過校友關系，去的企業就不用交或少交實習費。

通過生產實習對許多企業進行參觀之后，學生對其生產工藝、環境及相關待遇進行了了解，那么在畢業實習甚至是畢業設計的時候，如果有學生想去某些單位參加工作，就可以讓學生下廠跟著師傅進行實質性的實踐和工作，通過幾個月的實習，雙方都滿意的話，就可以簽訂就業協議，這樣既完成了實習內容又解決了就業問題。除了本地參觀過的企業可以這樣運行，對于外地的企業，學生如果想去的話，可以自己聯系，學院也可以幫著聯系，按照上述方式完成相應的內容。對于沒有聯系到單位或考上研究生的學生就可以選擇學院老師提出的課題進行相應的實驗或設計，為自己將來的工作及科研奠定一定的專業實踐基礎。

考核是檢驗是否達到實習教學要求、實現實習教學目的的重要手段，是實習教學管理過程的重要組成部分，也是衡量學生實習知識掌握程度的手段。對于生產實習，由于我們材料化學專業成立不久，仿真模擬和工廠微型化還正在建設中，目前主要是下廠參觀實習，所以考核主要由現場的表現、實習筆記、實習報告及實習心得幾部分組成。其中，實習筆記主要包括學生對每天日程的記錄及工人師傅的現場介紹；實習報告，主要包括各個企業或實驗室的介紹、主要產品及相應的生產工藝、同樣產品不同企業的工藝的區別、產品的性能及應用等方面，從實習報告中可以反映學生的邏輯思維、宏觀把握以及信息整合能力。

以上就是我們材料化學專業實踐教學中存在的問題、解決的思路及目前的考核方式。由于該專業成立不久，所以目前的仿真模擬系統及微型工廠還未建立起來，導致某些想法還不能完全實現，我們力爭盡快按著設想搭建系統的、堅實的實踐平臺，培養動手能力強、創新意識強、綜合素質高的新型材料化學人才。

參考文獻：

[1]宋金玲，蔡穎，王瑞芬等.材料化學專業人才培養模式的研究與實踐[J].價值工程，2011（20）：273-274.

[2]劉清泉，肖秋國，廖博，易清風.“材料化學”湖南省特色專業建設的思考（三）—實習實踐教學[J].當代教育理論與實踐，

第5篇：簡述云計算的核心技術范文

關鍵詞： 半導體照明光源；表面微粗化技術；倒裝芯片技術； 激光剝離技術

中圖分類號：TN312+.8 文獻標識碼：B

The Research Progress on the Improvement of LED External Quantum Efficiency

YANG Chong2, LI Guan-qun1, LIU Da-wei1, LI Zhao-ying1, WANG Yi1,2

(1. MLS Inc., Zhongshan Guangdong 528415, China; 2. School of Applied Physics and Materials, Wuyi University, Jiangmen Guangdong 529020, China)

Abstract: In recent years, semiconductor lighting (light-emitting-diode) technology and the industry have gained a great development around the world. The pace of replacing traditional incandescent light becomes quick and the relative research, world's research hotspots, aroused greatest interest for many scientists. However the LED light quantum efficiency and the high cost are still the large barrier or a stumbling block for LED green lighting applications. In this paper, we provide an overview of several efficient ways to improve external quantum efficiency: including surface roughening technology, Chip/half-polar non-polar surface growth technique, flip-chip technology, distributed Bragg reflector (DBR) structure, laser Peel SU8 and nano-imprint technology combining technology, photonic crystal technology and so on.

Keywords: semiconductor light source; surface roughening technology; flip-chip technology; divesting laser technology

引 言

白光LED作為一種新型全固態照明光源，越來越受到世界多國的重視。因其有眾多的優點、廣闊的應用前景和潛在的市場，被認為是21世紀的綠色照明光源，已獲得各國政府的大力支持，并寄予厚望。由于白光LED價格昂貴且性能尚未達到一般照明要求，目前白光LED照明的市場份額尚小。

LED作為一種光源，衡量它的一個重要標準就是光電轉換率，且由公式ηex=ηin*Cex（式中ηin是內量子效率，Cex是逃逸率）可看出這種效率取決于內部和外部量子效率。一般來說，要提高LED的發光效率，可以從內外部量子效率著手，但由于目前各國對原材料和其內部結構的探索以及工藝和技術的相對成熟，其內量子效率已經可以達到99%以上[1]，因而通過提高內量子效率來提高LED的發光效率的已進入瓶頸，關鍵問題則在于如何來提高外量子效率上。近年來，人們一直在如何提高外量子效率的問題上深入研究，下面介紹提高外量子效率常用的方法和新近的研究進展。

1 提高外量子效率的方法

1.1 表面微粗化技術

表面粗化技術主要解決半導體出射面材料折射率（平均3.5）大于空氣折射率而使入射角大于臨界角的光線發生全反射無法出射所造成的損失，通過粗化處理材料表面，使之形成不規則的凹凸，減少多量子阱內產生的光在材料與空氣界面的全反射，從而提高LED的取光效率。

H. W .Huang [2]等人利用激光輻照的方法在傳統的InGaN/GaN發光二極管上部p-GaN表面形成納米級粗糙層，經過表面粗化處理后，p-GaN表面均方根粗糙度由2.7nm增加到13.2nm。結果顯示，亮度提高了25%，壓降從3.55V下降到3.3V，系統電阻下降了29%[3]。加州大學的I. Schnitzer和E. Yablon-ovitch提出用自然光刻法[4]，就是先用旋轉鍍膜的方法將直徑300nm的聚苯乙烯球鍍在LED的表面，這些小球遮擋一部分表面，然后用等離子腐蝕的方法將未遮蔽的表面腐蝕到深度為170nm左右，形成了粗糙的LED表面。該技術已廣泛使用，可提高發光效率30%～50%。

1.2 芯片非極性面/半極性面生長技術

非極性面是指極性面法線方向上且與之垂直的面，而半極性面則是介于極性面和無極性面之間的面，即相對極性面C面傾斜的面。目前，器件大都在藍寶石襯底的C面上生長，但C面藍寶石襯底上生長的GaN薄膜通常都是有極性的。然而極化場將阻止發光器件中載流子的注入，因此就會降低再結合的概率，發光效率就會隨著下降。當今研究的非極性或半極性GaN主要包括R（1102）面藍寶石上的非極性A面GaN，M面藍寶石上的半極性（10-13）或（11-22）面GaN，（100）面gama-LiAl2O4上的非極性M面GaN，（100）面MgAl2O4上的半極性（10-1-1）面GaN和（110）面MgAl2O4上的半極性（10-1-3）面GaN等[5]。據有關報道稱美國加州大學圣芭芭拉分校（UCSB）與日本科學技術振興機構創造科學技術推進事業（JST ERATO）研究小組公布了他們開發的使用MOCVD法在GaN結晶非極性面上制作的LED（非極性LED）和在半極性面上制作的LED（半極性LED），其外部發光效率比原來的非極性/半極性LED更高――當驅動電流為20mA時，發光效率為30%以上[6]。據最新消息稱非極性LED能使白光的發光效率提高兩倍, 將達到200 lm/W。

1.3 倒裝芯片技術

AlGaInN基LED外延片通常是生長在絕緣的藍寶石襯底上，歐姆接觸的P電極和N電極只能制備在外延層的同一側，正面出射的光有很大一部分被電極和鍵合引線所遮擋。造成光吸收的另一個主要原因是P型GaN的電導率較低，為了很好的滿足電流擴展的要求，則需要在P區表面形成一層厚度一般在5～10nm之間的半透明Ni-Au合金電極層，這樣就有部分被半透明Ni-Au層吸收，器件的發光效率因此受到的影響。采用GaN基LED倒裝芯片技術可以解決這個問題[7]，它將藍寶石的一面作為出光面，避免了上述兩個因素的光吸收，而且使PN結靠近熱沉、降低熱阻，提高器件可靠性。2001年美國Lumileds公司報導了倒裝焊技術在大功率AlInGaN基芯片上的應用，避開了電極焊點和引線對出光效率的影響，改善了電流擴散性和散熱性，背反射膜將傳向下方的光反射回出光的藍寶石一方，進一步提升出光效率，外量子效率達到21%，功率轉換效率達到20%（200mA，435nm），最大功率達到400mW（驅動電流1A，435nm，芯片尺寸1mm×1mm），其總體發光效率比正裝增加1.6倍[8]。最近加上表面粗化和透明熒光陶瓷片新工藝，使功率LED發光效率達到115 lm/W。用這種技術的新產品Rebel，每個1W器件光輸出率為100 lm。用同樣的技術改進Luxeon K2，使其熱阻從

1.4 生長分布布喇格反射層（DBR）結構

LED結區發出的光未封裝之前是向上、下兩個面出射的，而封裝好的LED是“單向”出光，因而有必要將向下出射的光反射或直接出射。直接出射的方法即為透明襯底法，由于該法工藝復雜，且成本相對較高，所以較少采用。DBR（distributed bragg reflector）結構早在20世紀80年代由R. D. Burnham等[9]提出，它是兩種折射率不同的材料周期交替生長的層狀結構，在有源層和襯底之間，能夠將射向襯底的光利用布拉格反射原理反射回上表面，從而提高LED外量子效率。

J Dorsaz等[10]在n-GaN和緩沖層GaN間用MOCVD沉積了40層的AlInN/GaN DBR，結果顯示，在室溫下，注入20mA電流的情況下，光從襯底下表面輸出功率為1.7mW，光輸出為2.6%，在很大程度上提高了出光效率。

DBR結構因其具有諸多的優點目前已經應用于商業生產，它可以直接利用金屬有機化學氣相沉積發法（MOCVD）進行生長，無需再次加工處理，具有很好的成本優勢，而且材料晶格常數與襯底匹配，反射率高，對器件的電學特性影響小。

1.5 激光剝離技術[11]

激光剝離技術是利用激光器的激光能量分解GaN/藍寶石界面處的GaN緩沖層，從而實現LED外延片與藍寶石襯底的分離。這可帶來很多好處，如將外延片轉移到高熱導率的熱沉上，做成銅襯底的垂直結構，可減少因藍寶石襯底帶來的磨片、劃片麻煩，藍寶石襯底可重復使用。

激光剝離技術首先由美國惠普公司在AlGaInP/GaAs LED上實現，由于GaAs襯底對光的吸收，使得LED內部光損失非常大，通過對GaAs襯底的剝離，然后粘接GaP襯底，生產出的LED發光效率可以提高近2倍。

美國M. K. Kell等人于1996年創建了GaN基材料的激光剝離技術。2002年12月日亞公司正式把它用UV LED的工藝上，使得其發光效率得到了很大程度的提高。2003年2月，德國OSRAM公司建立了第一條用激光剝離技術（LLO）的LED生產線，將LED出光效率提升至75%，是傳統LED的3倍。

與之結合的技術也發展迅速，2004年中村修二報導了LLO技術結合表面粗化技術。最近，中國臺灣、韓國報道了LLD技術結合電鍍金屬熱沉、表面粗化、ITO技術。北京大學自行設計激光剝離系統、晶片鍵合系統，對GaN基外延片進行大面積無損傷激光剝離，成功剝離出2英寸完整的外延片，成功制備出激光剝離、垂直結構的LED芯片，在N-GaN面上制備出多種微結構，提高發光效率60以上。德國歐司朗公司將芯片鍵合到Cu片上，再用激光剝離藍寶石襯底，使出光效率提高了75%，采用這種技術可使散熱能力提高4倍，發光效率也提高4倍。

1.6 納米壓印與 SU8 膠相結合技術

納米壓印光刻技術（NIL）是將繪有目標納米圖案的掩膜版壓印到相應的襯底上（通常是一層聚合物薄膜）壓出納米級圖形，再對壓印件進行常規的刻蝕、剝離等加工，最終制成納米結構和器件。與傳統的電子束微影術光刻方法相比，NIL技術具有分辨率高、低成本、高產出的經濟優勢，并且所制出的圖形器件具有非常好的均勻性和重復性。SU8是一種負性、環氧樹脂型、近紫外線光刻膠。它具有很多優點，并廣泛應用于MEMS的多個研究領域。Hiroshi[12]等報道了具體的壓印過程，李為軍報導了進行納米壓印與SU8膠相結合的技術在提高LED發光效率方面的初步嘗試，不同壓印模板下的綠色LED光致發光光譜，初步測試結果表明利用納米壓印與SU8相結合的技術能極大提升LED的出光效率 [13]。這只是初步的嘗試，對于不同的壓印模板以及納米壓印與SU8相結合的技術對LED的發光特性的影響還需要進一步的嘗試。

1.7 光子晶體技術全息技術的運用

利用光的波動性原理，配合納米技術，提出了光子晶體LED技術。在具有折射率周期性變化的結構中，光子表現出波的性質，即光子的運動類似于在晶格中周期性勢能變化下電子的運動。二維光子晶體結構含有平行圓柱的周期陣列，例如空氣中的半導體柱或者半導體層中的圓柱形孔。預測出光效率超過90%，與平面晶片比較，出光效率提高10倍以上。北京大學采用陽極氧化鋁作為腐蝕掩膜，以感應耦合等離子體（ICP）干法腐蝕直徑為40nm、間距為100nm的孔，以低成本實現了表面光子晶體結構LED，其出光效率比通常的LED增加了42%。英國Bath大學研制了3種準光子晶體LED，出光效率可增加62%。更吸引人的是三維光子晶體，目前還待制備發展中，這對未來外量子效率接近于1的LED來說，仍是很吸引人的[14]。韓國科學DongHoKim等利用激光全息技術的制作工藝，在以GaN為主要材料的LED組件上，刻蝕出二維光子晶體，將輸出功率提高了2倍以上[15]。

2 結 論

本文介紹了提高外量子效率的運用的較多的幾個主要途徑，實際上在還有很多在探索之中的方法，比如潘嶺峰等[16]研究的陽極氧化鋁工藝對提高LED的發光效率有明顯的效果；劉娉娉等[17]研究的聚苯乙烯球掩膜干法粗化法相比ITO未粗化的器件發光功率提高了約36.8%；葛愛明等[18]基于光的回歸反射技術提高LED外量子效率的研究，可以有效提高LED效率；近日，臺灣清華大學和臺灣國立應用研究實驗室的研究人員在新型圖形襯底增加出光方面獲得新的進展，20mA工作電流下傳統平面藍寶石襯底上LED輸出功率為13.9mW，外量子效率為24.5%，而他們采用空洞植入納米襯底，20mA電流下LED功率達到33.1mW，外量子效率提高到58.3%，達到平面藍寶石襯底的2.4倍。同時，他們的結果也高于目前藍寶石納米圖形襯底的報道，后者外量子效率一般在40～50%范圍內[19]。

過去十年間，LED發光效率顯著提高。隨著科技的進步，新型無機高分子材料，量子技術等進駐LED領域，LED的發展日新月異，相信，它取代白熾燈成為綠色照明光源指日可待。

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