中国宇航级CPU紧追美国高端芯片

宇航级CPU看重的是稳定性可靠性

宇航级CPU构成了人造卫星的大脑，为了能在星际空间这样的恶劣条件下工作，不仅要应对极端苛刻的高温和低温，还要能应对无处不在的宇宙辐射。

在太空环境中，物体的温度取决于太阳的光照，由于不存在空气散热，受光面和被光面温差非常大，在轨道高度为300至400km的轨道的温度为例，受光面温度约为150℃，背光面温度约为-127℃，温差约为300℃。正是因此，美国的航天飞机舱外航天服的耐温阈值为：高温149摄氏度，低温-184.4摄氏度。在太空环境中，宇宙辐射是不可避免的，而宇宙辐射恰恰会对CPU造成损坏。正是因此，商业级、工业级、军品级、宇航级CPU有着不同标准。由于各种测试非常多，数据指标也非常细，这里仅就工作温度做罗列：

商业级CPU的工作温度为0℃～70℃。

工业级CPU的工作温度为-40℃～85℃。

军品级CPU的工作温度为-55℃～125℃。

宇航级CPU不仅在工作温度上有着不亚于军品级CPU的水准，而且还有抗辐射等方面的要求。其实，中美的宇航级CPU性能都是够用就好，关键在于CPU要稳定可靠，天宫一号上的CPU主频也就10Mhz，美国好奇号火星车上的CPU主频也只有200Mhz。按照如今手机CPU的主频来说，这些国之重器上的CPU简直弱爆了。但只要可靠稳定，CPU性能够用，那就是合格产品，如果把手机CPU搬上太空，虽然这些CPU性能上更强，但无法适应太空环境。

国产宇航级CPU追平美国高端产品

在很长一段时间，中国的星载计算机处理器大多依赖进口，国产的人造卫星也大多使用进口CPU。而美国为首的西方国家严格限制高性能的宇航级和军品级CPU的出口，使我国星载计算机的研制受到很大的限制。

国内抗辐照CPU技术路线分为两条，一条是自主研发路线，一条是引进开源代码或逆向路线。

就性能来说，逆向或开源代码修改设计的宇航级CPU，其性能已经被原始设计框死了，老外的原始设计是什么性能，我们逆向过来就是什么性能。随着时间的推移，大多存在性能偏低的问题。

而走自主路线则有一个好处，那就是具备自主的技术迭代能力，2015年发射的北斗双星实现了100%采用国产CPU，在北斗双星上搭载了龙芯1E和龙芯1F，性能指标为200MIPS。

更可贵的是，早在2016年，龙芯1E和龙芯1F的售价仅为几万元一片，而当时西方愿意出售给中国的宇航级芯片中，像性能为100MIPS的美国ATMELAT697要20万到30万一片（嫦娥四号用的就是ATMELAT697），性能更好价格高达上百万元一片。

根据规划，龙芯第三代宇航级CPU 1E1000即将在2020年获得样片，龙芯1E1000采用28nm SOI工艺，集成了两个GS232E CPU核，最高主频为1G。如果PPT指标能够实现，单核性能相对于龙芯1E300提升5倍，将在性能上获得又一次大飞跃。

在2019年莫斯科航展（MAKS2019）上，前俄罗斯副总理、俄航天国家集团公司总经理德米特里·罗戈津表示，俄罗斯希望从中国购买微电子设备，而俄方已经准备好向中国出售火箭发动机。德米特里·罗戈津之所以如此表态，主要是因为自乌克兰危机之后，欧洲对俄罗斯进行制裁，而航天系单位的SPARC CPU与欧洲的LEON是兄弟，这使俄罗斯开始向中国寻求帮助。