中国星载计算机为何选择SPARC架构处理器
⽇前,中国成功发设了第六颗北⽃导航系统组⽹卫星,⽽这还只是处于中国密集卫星发射期的开端,再接下来的⼏年⾥,中国还将发射若⼲颗组⽹卫星,从⽽达成由5颗静⽌轨道卫星和30颗⾮静⽌轨道卫星的完整北⽃导航系统。  如此⼤量的卫星升空,对星载计算机的需求⼤增,⽽中国星载计算机市场也将迎来未来10年快速增长期。特别是星载计算机系统关系到国家的安全,因此这⼀市场有其特殊性,作为星载计算机的核⼼部分的处理器,不会像其他商业系统⼀样直接采购国外产品,⼀定会使⽤由中国本⼟的IC设计企业作出的产品,⽽如果能够抓住这⼀机遇,本⼟IC设计企业必将迎来新的市场机遇。
  星载计算机,故名思议,即在卫星上使⽤的计算机系统。
x86架构和arm架构区别  星载计算系统是计算机技术在空间环境下的应⽤,负责完成空间飞⾏器的控制和数据处理任务。由于空间环境的恶劣条件,从⽽对星载计算系统在性能、可靠性和成本上提出了巨⼤的挑战。在⾼昂的研究与制造费⽤、有限的硬件资源下,要确保海量数据处理的⾼可靠性是⼀项困难⼜关键的任务。
  设计⼀个⾼速、可靠并且在成本上可接受的星载数据处理系统对于宇宙科学探索及完成预定科学任务具有重⼤意义。
  在星载计算机系统中处理器性能的稳定与可靠,在整个系统的稳定与可靠性中占有重要地位,因此选择
合适的处理器架构变得相当重要。⽬前,在世界范围内星载计算机系统中所使⽤的处理器架构只有两种,⼀种是由美国使⽤的POWERPC架构,另⼀种就是欧洲主导的SPARC架构。
  如此看来,⽬前在嵌⼊式领域颇为⽕热的ARM、MIPS、X86等架构,并不能够应⽤于星载、计算中,或者说其不具备在这⼀领域应⽤的优势。
  航天计算机是航天设备控制的中枢神经,随着航天⼯程复杂性的不断提⾼,设备对计算机的要求越来越⾼。航天电⼦产品不但要耐⽕箭起飞时的冲击、振动等苛刻的⼒学环境,⽽且要承受宇宙空间的⾼温、低温、⾼真空、⾼辐射等极端条件;另外,由于在空间环境条件下,电⼦产品的可维护性⾮常差,⽽且⼀旦发⽣故障,其后果往往⽐较严重,甚⾄是致命的。因此相对于普通计算机,其可靠性要求更⾼。
  在航天领域,美国现在使⽤的最⾼端的星载计算机,采⽤的是基于POWERPC体系结构的。欧空局为了摆脱美国对其空间研发能⼒的制约⽽独⽴开发了基于SPARC V7机构的⾯向空间应⽤的微处理器:ERC32,其辐射加固版本已经成熟使⽤于航天环境中。06年5⽉22⽇,基于LEON SPARC V8的处理器也成功使⽤于航天⼯程。可以说SPARC体系结构的CPU在今后的航天计划中将发挥更⼤作⽤。
  由于中国与美国的战略关系,因此中国的星载计算机不太可能使⽤POWERPC架构,因此SPARC架构⽬前正逐渐被国内相关星载处理器研制单位所采⽤,特别是因为SPARC架构的开源优势,可以替资
本并不雄厚的本⼟IC设计企业省下⼀⼤笔开发经费。基于笔者的观察,⽬前国内研究与使⽤SPARC架构的机构有这么⼏家:西安微电⼦研究所、北京微电⼦研究所、国防科技⼤学、航天⼆院、哈尔滨⼯业⼤学、北京理⼯⼤学、北京航空航天⼤学、珠海控制⼯程股份有限公司等,其中控制⼯程股份有限公司是⼀家民营的国内创业板上市公司,虽然没有明显的“航空航天”⾎统,但是在SPARC产品的产业化与⾃主产权处理器与系统开发⽅⾯,⾛在了前列。
  可以预见,虽然在中国的星载计算机处理器中,POWERPC架构也会占有⼀席之位,但是⼤部分份额显然会被SPARC架构所占领。

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