咨询热线:13915300089

网站地图图标 邮件图标

into Dongxin clothing
您当前所在位置:主页 > 新闻资讯 >

关于我们列表

公司简介

新闻推荐

政采热门竟是它! 试用京瓷

政采热门竟是它! 试用京瓷

手机芯片被国外卡脖子为

手机芯片被国外卡脖子为

金年双11 自由存储 金彩无

金年双11 自由存储 金彩无

西安阎良搬家价格

西安阎良搬家价格

联系我们

江阴市东新服装商标有限公司
联系人:蒋总
手  机:13915300089
电  话:0510-86301317
地  址:江苏省江阴市长泾镇习礼小庄圩104号

手机芯片被国外卡脖子为何上百万一颗的北斗芯
作者:sportsbet    发布时间:2021-02-09 02:39    点击次数:次   

  有这样一类芯片,它被用作北斗卫星、玉兔号月球车的CPU,运算性能却远不如电脑、手机芯片,但每一块的价格动辄上百万,这类芯片就是宇航级芯片。

  芯片根据可靠性分为宇航级、军工级、工业级和消费级,像近几年美国断供华为的一类芯片,就是商业消费级,而宇航级、军工级更早前就被美国人禁运了,但中国已经在这两类芯片上实现了独立自主。看到这里有人或许会有疑问,几百元一块的手机芯片被西方卡脖子,为什么我们却能搞定百万级别的宇航级芯片呢?

  过去史上最贵的芯片,是美国赛灵思公司的宇航级FPGA芯片,单价500万一颗。但最近北斗三号总设计师林宝军公开表示,北斗卫星的航天CPU,一块板子的价格是900万人民币,而且比以往还便宜几倍,可见宇航级芯片的价格真的是毫无上限。

  其实在太空这种特殊的环境中,芯片性能并不是首要考虑因素,芯片的可靠性——芯片的抗辐射能力,才是重中之重。据统计,从1971年到1986年间,全球有近40颗卫星总计发生了1589次故障,其中有1129次故障是由空间辐射引起的。

  在那个芯片设计不成熟的年代,卫星芯片还难以承受住太空中的高能粒子和宇宙射线。这些微观世界中的粒子射线,极易穿透卫星的屏蔽层,与芯片等元器件上的材料发生辐射效应,造成芯片内部的局部短路,从而引起器件的损坏和功能异常。宇航级芯片是航天器的心脏,一旦受到永久性不可逆的伤害,整个航天器就会处于报废状态,造成的损失不可估量。

  像玉兔号月球车的内存仅有256MB,现在随便一个手机内存轻轻松松上4G、8G,但你把手机置在太空上试试,分分钟给你报废。所以影响芯片价格的,性能快慢只是一个很小的因素,可靠性才是王道。

  除了高能粒子和辐射外,温差也是影响航天CPU的另一大重要原因。在卫星轨道上,影响航天器温度的是光照,而大气层外不存在空气散热,这就会使航天器受光面和背光面产生温差。如在卫星轨道300至400公里的高处,航天器受光面温度可以达到150摄氏度,而背光面温度为负127摄氏度,这就意味着芯片等元器件要承受住近300度的温差。虽然我们在地面上感受到地球自转一圈是24个小时,但近地轨道上的卫星绕地球一圈仅需100分钟左右,因此航天器在短时间内要反复经历水深火热的温差环境。

  所以我们将芯片分为消费级、工业级、军工级、宇航级,是有一个标准的。像商业消费级的芯片,基本注重性能这个主要方面,但军工级、宇航级等大国重器上的芯片,性能往往只要够用就行,在恶劣特殊环境中抗辐射、抗干扰、抗温差等才是重中之重。

  在开篇我们提到为什么上百万级别的宇航芯片,我们能做到完全自主,在这里答案就显而易见了。军工、宇航级芯片更加注重稳定性、可靠性,性能要求并不高,因此会采用48纳米以上成熟的芯片工艺,7纳米、5纳米这样的前沿工艺目前并不可靠。更加重要的是,宇航级芯片应用的领域、设备数量非常有限,不需要大批量生产,它不像手机市场一样动辄几千万的出货量,中国目前每年发射的卫星最多也就数十颗,因此我们完全可以在不计成本的情况下生产,实现完全独立自主并不难。

  在美国卡我国芯片脖子的这几年,我们常常会担忧卫星等重要领域的芯片也被封锁,这就是我们没有分清商业级芯片和宇航芯片的概念,那么目前国产宇航级芯片是如何逆袭的呢?

  其实在很早一段时间,中国人造卫星的CPU也依赖进口,但在欧美国家对宇航级芯片实施禁运后,国产宇航级芯片国产化主要有两条路线,一是自主研发,二是引进开源代码再设计。第二条路在引进国外开源代码再修改设计的CPU,性能已经被原始设计局限死了,很难再有大的突破。像我国遥感、风云、试验号卫星使用的P1750,就是一个代表。

  好在中国自主研发路线进行的比较顺利,国产宇航级芯片的代表就是龙芯。像嫦娥四号使用的芯片,是从美国进口的ATMELAT697,价格便宜的30多万一片,性能更好的就要上百万一片。但我国2017年研发的龙芯1E300,技术指标已经达到美国宇航级芯片的水平。而龙芯1E和龙芯1F的成本,我们已经做到了几万元一片,2015年北斗双星搭载的纯国产芯片,就是这两类芯片,性能指标不输国外。

  目前国产宇航级芯片已经有了独立自主的能力,不惧怕国外封锁,但我们还有一些问题需要解决。林宝军总师曾公开表示,北斗卫星上也有使用900万一颗的CPU,而国外SpaceX做出来只要几百元,因此这个问题就是成本问题。根据总师提出的建议,中国航天在的基础上,我们也应该与商业航天并驾齐驱,吸收商业航天控制成本的路子,才能让中国航天走的更远更出色。


sportsbet