36,864个字就能让玉兔号登月？为何内存如此小

玉兔号是中国第一个成功登陆月球的探测器，也是近年来中国航天科技的一大突破。

玉兔号

不过，你可知道它内存大小竟然只有256MB吗？

其实，玉兔号内存之所以这么小，是因为NASA在制造适合登月飞船的电脑内存时，采用了铜线和磁铁圈编织而成的网格来代表程序中的1和0，控制程序是以只读内存ROM保存的。这种内存只有36,864个字，而RAM部分只有2048个字，想必大家可以看出来，简直是小到令人发指，但这确实足以让登月飞船成功送三名宇航员上月球并返回地球！

玉兔号

相比之下，现代计算机的256MB内存已经算得上很大了。不过，正是因为这样，现代计算机更侧重于运算和储存性能，而在微处理器和微控制器之间，还是存在很大区别的。

微控制器则注重系统实时性、输入输出和信号处理。微控制器通常采用哈佛架构，可以搭配不同类型的内存，程序写死在ROM中，因此不需要太多RAM。

航天器使用微控制器而非微处理器，原因很简单：内存较小、更稳定、更可靠！

对于航天器来说，可靠性是最重要的因素。因此，为了保证其性能和功能，航天器中使用的电子器件做了特殊的防护和硬化处理。采用三路冗余和厚重屏蔽罩等高级技术，使其具有更稳定的性能和更强的抗干扰能力。

但是，也不要忘记在极端环境下的考验。宇宙射线和其他极端环境下的强辐射，会导致数字信号翻转、电路损坏等问题。因此，我们的航天器中使用的芯片都要经过特殊处理，防止辐射照射内部电路，从而使芯片失效。

为了解决这个问题，芯片需要进行加固处理。然而，加固芯片是一个技术含量很高的工作，因此航天级的芯片都是价格极高的天价商品。目前最著名的BAE RAD系列芯片（IBM PowerPC加固版），如好奇号火星车上的RAD750，一片的价格在30-40万美元左右，性能只有现在手机CPU的几百分之一。

好奇者号

值得一提的是，深度撞击号是第一个使用RAD750的航天器。而好奇号则使用了2套基于BAE RAD750的RCE，基础架构衍生自IBM/摩托罗拉 PowerPC 750。每个CPU搭配了256MB DDR2内存，256KB EPROM（系统BIOS固件）和2GB ROM（系统和应用软件）。这在目前的航天器里已经属于火星级配置，性能比普通的航天器高了几十倍。每套RCE的价格也应该在几百万美元这个数量级。

21世纪初的勇气号和机遇号，则用了1套基于RAD6000的RCE。基础架构衍生自IBM Power1，搭配128MB DDR内存和256MB ROM。由于火星和地球之间的通信延迟极大（10分钟左右），这些探测器需要更高的自主能力。

考虑到玉兔号的结构和实际任务复杂性，可以推断出它的内存一定不止256MB。因为嫦娥4号使用的是ATMEL AT697F，而这款基于SPARC V8架构的航天处理器主频最高才100MHz。然而，该处理器在嫦娥3号时还没有发布，而前一代的TSC695系列只支持最高25MHz，最大内存也只有8MB。

嫦娥3号

需要注意的是，航天器的电子器件都是特制的，并且进行了防辐照硬化等处理。这样才能够在强磁场、真空环境、各种极端温度和振动等环境下正常工作。因此，航天器搭载的电子器件非常昂贵和难得，不能被用于一些不适当的用途。月球车不是拿来打LOL的。

尽管航天器内存的容量可能很小，但其它方面的性能要求却非常高。例如，需要拥有可靠性、稳定性和自主能力等特点。这正是航天领域对电子器件的独特需求所在。