《航天环境工程》在12月刊发的论文中给出了一个非常有趣的数据，目前我国已经在天宫空间站上测试16~28纳米制程的20多款CPU，但国际空间站以及美国的最新航天器上却仍然再用30多年前技术生产的CPU，有媒体称，中美之间的“芯片战争”已经从地面蔓延到了太空，而在这一局，中国似乎稳赢了美国！

 

天宫空间站用上最先进芯片!

这篇标题为《先进制程芯片在轨飞行验证通用系统设计》的论文称，中国目前已经完成了16 nm FinFET、28 nm亿门级FPGA、高速DAC等10类20余款国产芯片的在轨飞行验证，获取芯片的在轨飞行工作数据，开展芯片的空间适用性分析。

目的是通过在轨飞行验证，开展芯片的空间应用故障模式和辐射效应机理研究，完善其在轨使用策略，推动国产先进制程芯片抗辐射加固技术的发展。

 

为了这些芯片能在空间站中顺利测试并检验其是否能满足使用要求，空间站上还特别设计了测试架构与设备，采取双冗余冷备份硬件设计及软件容错方案。对外通过1553B外总线与数管系统进行通信，1553B接口为经典冗余热备份设计，具有A、B两条通道，在单通道故障情况下，可以将总线切换到另外一条通道上。

主控单元与试验单元通过CAN内总线获取各个试验单元上待试芯片的在轨飞行试验数据。该系统充分利用CAN总线的可扩展性，可将节点扩充至110个，以方便航天员定期在轨更换试验单元模块，开展芯片的在轨适应性验证任务。

天宫的实验柜：居然还能测试芯片？

各位一定是看得云里雾里的，论文也没有说明这个在轨测试到底是在什么航天器上在轨测试，但有一个说明暴露了使用环境“航天员定期在轨更换试验单元模块”，也就是天宫空间站，因为我国除了天宫空间站上有这个装备外其他都不具备。

天宫空间站上总共有三个试验区域可供试验，包括核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，在《中国空间站科学实验资源手册》中能翻到实验柜以及用途的说明，其中涉及到微电子的试验的应该在舱内独立载荷资源的实验柜，手册中是这样描述的：

 

上图为各个实验舱的实验柜，估计各位应该找不到电子设备的实验柜，笔者认为应该在准备扩展的控制实验柜里，空间站配有空置实验机柜，当专用科学实验柜不能满足实验要求时或有其他特定的实验需求时，可采用标准模块组合的形式设计舱内的独立载荷，插入空置实验机柜开展实验。

信息接口支持支持接入 FC-AE-1553 光纤网络的有效载荷，能提供4Gbps速率通信，还支持接入1553B 总线的有效载荷，速率1Mbps，功率不大于500W，完全能满足主板+芯片测试的要求。

 

因此最有可能展开实验的就是这个“空置的实验机柜”里，不过这个不是关键，毕竟大家只关心结果，当然也不全是好事，只要有测试总归是有好也有坏的，比如某16 nm FinFET的BRAM芯片内存储单元受辐照后，反相器开关阈值减小，漏电流增大，导致FPGA的配置存储器抗翻转能力降低，SEU截面增大，这表示需要进一步测试，如果问题严重的话甚至还需要改进设计等。

为什么不用最新的先进芯片？

相信已经有很多网友在质疑了，16~28纳米制程的芯片也算最先进？估计连小学生都知道，CPU已进入3纳米时代，在研技术还要更高一些，请问16纳米制程的芯片怎么算最先进的？

笔者知道各位会有这个疑问，但本文还要给出一些数据，估计各位看了会惊掉下巴，据此前美媒的报道，当年国际空间站上使用的芯片还是十几年前的技术，而在2021年发射的、全球最强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜使用的芯片还是RAD750，这颗CPU于2001年发布，工艺仅为150nm，TDP仅为5W，目前随便找个老人机的芯片都要比它强得多。