最近火箭发射看到激动人心，尤其是宇宙飞船内触摸屏的出现，让数码爱好者感觉到"大屏时代"已经到来，然而令人惊讶的是飞船的计算机系统CPU，速度一般只和英特尔早年的486相当，就需要几百万美刀。这是怎么回事呢，宇航级芯片到底有何不同？来看这段西瓜视频解密吧。

我们知道宇宙中存在很多高能辐射射线，在高能粒子的轰击下，处理器会出现各种各样的毛病。

"比方说氧化层电荷陷阱，漏电流增加，双极晶体管的增益衰减，电路节点的逻辑状态翻转等等，完全听不懂是吧？我也差不多，不过这无关紧要，你只需要记住原来终结者的大脑也跟我们一样怕辐射。" 西瓜视频创作人解释到。

西瓜视频举了一个通俗易懂的例子，大家都知道数据在CPU面前都是以"010101"的二进制来工作的，当高能粒子击中之后，可能会造成的一种情况就是电路节点的逻辑状态翻转，把它说简单一点，原来某个位置上可能明明是1，但撞完之后就变成0了，原本的状态也就因此而翻转了，这将带来怎样的后果呢？ 把这种结果输入到火箭的飞控系统里面，就等着火箭放烟花给你看。

现实中就有这样的实例，1996年阿丽亚娜5号火箭首飞时，就是因为软件系统错误地将一个64位的数字放进了一个16位的地址里面，从而导致原本的数字被裁切成了几截，并变成了另外一个完全不同的数值。 于是火箭认为自己飞出的方向突然改变，姿态想要重新调整过来，但由于空气应力过大，直接就炸开了花。所以看起来航天计算机系统怎么保护都不为过。

那么是不是只要在普通的计算机系统外面加上厚厚的铅板就可以了呢？

答案是：没那么简单。

抗辐射加固技术

应用在航天芯片上面的技术叫做"抗辐射加固技术"，它是个复杂的系统工程，需要从材料设计、系统设计、结构设计、电路设计、器件设计、风格设计、软件设计等多方面入手来进行，在此不展开来说，就说现在最先进的抗辐射加固芯片是什么样的，然后再看看我们国家自己的产品到了哪个阶段。

当我们已经使用4核、8核心处理器的时候，最先进的卫星和探测器上，依然还停留在使用单核的年代，当然据说多核也出现了，但估计是太新，还很难查到数据。

"好奇号"火星探测车上面的大脑就是一颗每秒只能运行2.6亿次指令集的RAD750 CPU，它堪称是当今世界上最先进的抗辐射加固的CPU了。

深圳基本形成较完整AI产业链，全球首款数据流AI芯片在深发布

南都讯 记者程洋6月23日，鲲云科技在深圳举行产品发布会，发布了全球首款数据流AI芯片CAISA，且已实现量产。据介绍，鲲云科技通过自主研发的数据流技术在芯片实测算力上实现了技术突破，芯片利用率达95.4%，较同类产品提升了最高11.6倍。第三方测试数据显示，

1996年发布的英特尔高能奔腾处理器的运算速度就已经能够碾压它了，而且它其实也没有比更古董的486快多少。或许你甚至连听都没有听说过，刚才说的这两款CPU，虽然速度只能够玩扫雷游戏，但价格却高到能在一线城市买套房，这种巨大的反差恰恰是工程师们为了换取安全性而不得不做出的牺牲。

好在通常现在的火箭和卫星也没有太多花哨的操作，只要忠实的做代码执行好就可以了，这个速度基本够用。

我国航空芯片发展

早期我们会仿造一些国外的先进芯片，用在遥感和气象卫星上，慢慢的我们会基于开源代码来修改设计自己的芯片，然后把它装到"玉兔"上，性能跟欧洲的产品已经不相上下。

现在我们自主设计的宇航级CPU，比如"龙芯"1E和1F的运算速度已经比较接近装到"好奇号"上的那片CPU了，但价格却只要几万块，未来我们势必还会在这条路上不断的突破，目标直指打破西方的垄断。

耐辐射冗余设计

最近发射的Space X就没有走上面的路子，加固后的芯片太贵，超出了埃隆马斯克的成本预算，估计他嫌这么慢的CPU，无法带动"龙飞船"上的触摸屏吧。

"猎鹰9号"每台发动机配了3颗CPU，9台发送机就是27颗，再加上飞行控制的3颗，一共是30颗CPU在里面。"龙飞船"飞空系统有3颗，其余18个系统又是每个系统3颗。使用这么多CPU那么造价得有多高？

"其实他使用的是普通的民用CPU，然后靠算法和架构取胜，我们之前讲过冗余设计的思路是怎么贯穿的，火箭和飞船的那些多出来的为了预防万一的引擎，同样在处理器的设置上使用的也是冗余设计，针对每一个系统工程师都用到了三颗多核CPU，但每颗的每个核心同时只做一个运算，然后将运算结果拿出来比对，如果一致则向下执行，如果某一个因为可能是受辐射的原因，而与其他几个的结果不同的话，那么就会立刻重启，然后再做一次运算，直到交叉验证结果完全一致，再往下走。最牛的是哪怕三个都遭到了辐射的袭击是被系统都还是可以把它给纠正过来" 西瓜视频创作人解释道。

将普通CPU做冗余系统和耐辐射设计，就是马斯克"龙飞船"的法宝，除了更便宜以外，也能更方便的找到为火箭写代码的优秀程序员，毕竟高手在民间。

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