龍芯”上天,，意味著我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在自主可控的征程上邁出關(guān)鍵一步——

　　3月31日,，中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多了一位新成員,。作為第17顆北斗衛(wèi)星,，這位新成員接過了“自主可控”的接力棒,。據(jù)該衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師,、來自上海微小衛(wèi)星工程中心的林寶軍介紹,，這顆由中科院負(fù)責(zé)研制的新一代導(dǎo)航衛(wèi)星大量使用國產(chǎn)化器部件,，并首次使用中國制造的“龍芯”中央處理器（cpu）,。

　　4月20日上午,，新一代北斗衛(wèi)星上裝著“中國芯”的計(jì)算機(jī)正式開機(jī)，意味著我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在自主可控的征程上邁出關(guān)鍵一步,。

　　性能好過“買來的”

　　據(jù)媒體報(bào)道,，在最近發(fā)射的新一代北斗衛(wèi)星上，部件的國產(chǎn)化率達(dá)到95%,，而作為最核心的元器件,，cpu的自主化也受到較高關(guān)注。

　　“此次搭載的處理器是‘龍芯’的兩款芯片——龍芯1e和龍芯1f抗輻照處理器,?！敝锌圃簢铱臻g科學(xué)中心研究員、中科院復(fù)雜航天系統(tǒng)電子信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任安軍社在接受記者采訪時(shí)說,。

　　安軍社表示,，新一代北斗衛(wèi)星上有3個(gè)被稱為“單機(jī)”的黑盒子，每個(gè)約有4本400頁的32開圖書摞起來那么大,。其中兩個(gè)黑盒子里,，每個(gè)裝了2片龍芯1e芯片和4片龍芯1f芯片,。

　　“這兩個(gè)黑盒子的主要任務(wù)是用于完成星間鏈路的數(shù)據(jù)處理，即支持北斗各顆衛(wèi)星之間的通訊數(shù)據(jù)處理任務(wù),。龍芯1e負(fù)責(zé)進(jìn)行常規(guī)運(yùn)算,，龍芯1f完成數(shù)據(jù)采集、開關(guān)控制,、通訊等處理功能,。”安軍社說,。

　　“目前,，與我們在國際上能買來的芯片相比，龍芯1e和龍芯1f的性能還是要更好一些,，處理能力和可靠性也與國際上能買到的持平,。”安軍社告訴記者,。

　　輻射是最大威脅

　　對于計(jì)算機(jī)芯片處理器來說,，從地到天，不只是送上去那么簡單,。

　　銀河宇宙輻射,、地磁捕獲輻射、太陽粒子事件,，宇宙中的各種輻射是衛(wèi)星上處理器面臨的最大環(huán)境“威脅”,。

　　“這些輻射會對元器件造成物理損傷?！卑曹娚缗e例說,，輻射的總劑量效應(yīng)會使芯片的性能不斷下降，直到壞掉,；高能的粒子打到芯片里,，會直接損壞芯片的內(nèi)部工藝，使電流突然增加,，最終導(dǎo)致芯片燒毀,。

      中科院計(jì)算所研究員章立生介紹說，“龍芯”處理器可根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)計(jì),，而抗輻照成了作為用戶的國家空間科學(xué)中心和上海微小衛(wèi)星工程中心對龍芯一號的最重要需求,。

　　中科院計(jì)算所研究員、總工程師胡偉武在接受記者采訪時(shí)介紹說,，就目前國際在軌運(yùn)行的衛(wèi)星來看,，芯片的抗輻照能力是一大技術(shù)難點(diǎn)。

　　記者了解到,，我國使用的大部分元器件抗輻照能力較差,，加之受到國際禁運(yùn)的限制,，能買到的處理器性能有限。正因如此,，對元器件抗輻照能力的要求成為國家戰(zhàn)略性需求,。

　　早在2006年，中科院計(jì)算所就開始研究抗輻照加固技術(shù),?！笆濉逼陂g就已基本掌握此項(xiàng)技術(shù)，并在“十一五”期間走上產(chǎn)業(yè)化道路,。

　　中科院國家空間科學(xué)中心也在為此努力,。安軍社介紹說，在設(shè)計(jì)上,，一方面努力減少電荷的累積效應(yīng),，另一方面通過隔離措施，防止芯片在受到高能粒子撞擊時(shí)出現(xiàn)電流不斷增加的情況,。掌握技術(shù)后,，他們又花了大量時(shí)間將芯片“裝進(jìn)”設(shè)備。

　　“龍芯1e和1f抗輻照芯片成功進(jìn)行星載應(yīng)用,，表明中科院已經(jīng)掌握抗輻照的設(shè)計(jì)能力,。”胡偉武說,。

　　“全部換成國產(chǎn)的”

　　為讓“龍芯”順利上天，曾有近一年的時(shí)間,，負(fù)責(zé)做龍芯1f外圍接口研制的中科院國家空間科學(xué)中心研究人員周莉幾乎把辦公室搬到了計(jì)算所里,。

　　“那段時(shí)間，我每天都待在計(jì)算所做仿真調(diào)試,、驗(yàn)證工作等實(shí)驗(yàn),，基本上是‘5+2’‘白+黑’的節(jié)奏?！敝芾蚋嬖V記者,。

　　在中科院重大科技任務(wù)局的統(tǒng)籌下，為了一個(gè)共同的目標(biāo),，中科院研究所之間的合作越發(fā)緊密起來,。在胡偉武看來，“龍芯”上天充分體現(xiàn)了中科院的綜合實(shí)力和集中力量辦大事的優(yōu)勢,。

　　“在這個(gè)過程中,，‘龍芯’已逐漸從純研究為主轉(zhuǎn)向跟應(yīng)用和市場緊密結(jié)合?！焙鷤ノ浔硎?，用戶的督促也使其技術(shù)水平螺旋式上升,。

　　對于未來，胡偉武表示,，中科院計(jì)算所,、自動化所、微電子所,、上海微小衛(wèi)星工程中心,、國家空間科學(xué)中心等機(jī)構(gòu)可在中科院的統(tǒng)一規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)下共同構(gòu)建星上計(jì)算機(jī)的體系架構(gòu)?！靶巧嫌?jì)算機(jī)要形成體系,，并最終實(shí)現(xiàn)全面的國產(chǎn)化?！?/p>

　　安軍社則告訴記者：“我國星載處理器的性能與國外還有很大差距,。‘十三五’期間,，我們還要在提升cpu性能上繼續(xù)努力,，最終把星載設(shè)備全部換成國產(chǎn)的?！?/p>