北斗卫星使用国产CPU:龙芯X微处理器芯片

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 23:30:52


科技日报讯 (记者高博)7月25日在西昌发射的两颗新一代北斗导航卫星,全部使用国产微处理器芯片(CPU)。这是国产宇航级CPU首次在实用卫星上担当主纲。另外,将2颗卫星准确送入轨道的“远征一号”上面级火箭,也使用了相同的国产CPU。

  无大气层保护,集成电路极易被宇宙射线干扰而出现功能故障,芯片要“抗辐射加固”后,才能在太空工作。集成电路抗辐射加固技术是航天的核心共性基础技术。

  于1994年成立的航天772所,专门研制宇航芯片。所长赵元富说,772所的技术路线是在芯片设计环节而非制造环节添加抗辐射特性,其宇航芯片可在普通芯片流水线上制造。他们迄今已研制成功200多种抗辐射加固集成电路。

  宇航CPU是卫星的核心芯片,任务是接收地面指令、处理载荷数据、管理控制姿态等,相当于卫星的大脑。此次在北斗双星和“远征一号”上面级火箭上的CPU芯片,只有拇指甲盖大小,是航天772所历时10年研制的,圆了航天人的“中国芯”之梦。

  除了CPU,北斗双星和上面级上的数据总线电路、转换器、存储器等近40款产品均为航天772所研制和生产,这是中国卫星首次成体系、批量使用国产芯片,对航天工程的自主可控和创新发展是一里程碑。


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科技日报讯 (记者高博)7月25日在西昌发射的两颗新一代北斗导航卫星,全部使用国产微处理器芯片(CPU)。这是国产宇航级CPU首次在实用卫星上担当主纲。另外,将2颗卫星准确送入轨道的“远征一号”上面级火箭,也使用了相同的国产CPU。

  无大气层保护,集成电路极易被宇宙射线干扰而出现功能故障,芯片要“抗辐射加固”后,才能在太空工作。集成电路抗辐射加固技术是航天的核心共性基础技术。

  于1994年成立的航天772所,专门研制宇航芯片。所长赵元富说,772所的技术路线是在芯片设计环节而非制造环节添加抗辐射特性,其宇航芯片可在普通芯片流水线上制造。他们迄今已研制成功200多种抗辐射加固集成电路。

  宇航CPU是卫星的核心芯片,任务是接收地面指令、处理载荷数据、管理控制姿态等,相当于卫星的大脑。此次在北斗双星和“远征一号”上面级火箭上的CPU芯片,只有拇指甲盖大小,是航天772所历时10年研制的,圆了航天人的“中国芯”之梦。

  除了CPU,北斗双星和上面级上的数据总线电路、转换器、存储器等近40款产品均为航天772所研制和生产,这是中国卫星首次成体系、批量使用国产芯片,对航天工程的自主可控和创新发展是一里程碑。


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龙芯X微处理器芯片是一款集成了中央处理器、存储控制器、PCI控制器、周边元件扩展接口、通用输入/输出控制器、中断控制器、串行外围设备控制器、串行通讯总线控制器等丰富功能的SOC芯片.芯片采用32位MIPS龙芯自主知识产权处理器核LS232,并从多个层面对芯片进行抗辐照加固,包括环栅版图加固、guard-ring版图加固、时空三模冗余加固、DICE结构存储、EDAC算法加固等,使芯片能够适应各种复杂空间环境的应用需求.龙芯X芯片工作频率为100 MHz,总剂量抗辐照指标300 krad(Si)以上,单粒子GEO轨道翻转率小于1.90362×10-5/设备/天。




龙芯X微处理器芯片是一款集成了中央处理器、存储控制器、PCI控制器、周边元件扩展接口、通用输入/输出控制器、中断控制器、串行外围设备控制器、串行通讯总线控制器等丰富功能的SOC芯片.芯片采用32位MIPS龙芯自主知识产权处理器核LS232,并从多个层面对芯片进行抗辐照加固,包括环栅版图加固、guard-ring版图加固、时空三模冗余加固、DICE结构存储、EDAC算法加固等,使芯片能够适应各种复杂空间环境的应用需求.龙芯X芯片工作频率为100 MHz,总剂量抗辐照指标300 krad(Si)以上,单粒子GEO轨道翻转率小于1.90362×10-5/设备/天。


中国航天科技集团公司第九研究院:中国航天基础电子技术研究院,隶属中国航天科技集团,是在中国航天时代电子公司的基础上组建而成,是航天电子专业大型科研生产联合体。拥有多个辖属单位,分布在北京、上海、重庆、陕西、杭州、武汉、桂林、郑州等省市,是上市公司火箭股份的第一大股东,中兴通讯及航天动力的第二大股东。

有771/772/16三个主要院所。
近日,中国卫星导航定位应用管理中心授予中国航天科技集团公司九院772所北斗终端级服务资质和北斗分理级服务资质。这是该所导航技术产品经过多年耕耘的结果,标志着该所具备了终端产品制造和系统运营服务的全部资质,并向建立从芯片、模块、终端到应用系统的北斗导航全产业链目标稳步发展。
据悉,《国家卫星导航产业中长期发展规划》提出,到2020年,中国卫星导航产业要形成超过4000亿元的产业规模,此次运营资质的取得为772所北斗导航服务运营带来了更大的发展机遇。(毕波)
http://i.ifeng.com/news/news?aid ... p;mid=&callup=1

772可能知道的不多,实际上就是丰台的时代民芯。
是自己的指令集?RISC体系?
zmic777 发表于 2015-7-28 07:58
是自己的指令集?RISC体系?
公开刊物指出,近年来由中科院空间科学与应用研究中心研发的抗辐射加固“龙芯”SOC——RH-GS1-SOC,已经在2009年开始使用,相信北斗上的“新款”,性能要大幅超越RH-GS1-SOC,CompactPCI总线电路也越来越小巧,加上时代民芯在FPGA、宇航级储存设备方面的优势产品,北斗上这套抗辐射集成电路是非常先进的。
matrix2388 发表于 2015-7-28 13:07
龙芯X微处理器芯片是一款集成了中央处理器、存储控制器、PCI控制器、周边元件扩展接口、通用输入/输出控制 ...
说白了就是集成了南北桥和IO芯片
zmic777 发表于 2015-7-28 13:15
说白了就是集成了南北桥和IO芯片
QQ图片20150728135814.png
以后用龙芯的航天卫星会越来越多了
tu26160 发表于 2015-7-28 13:58
以后用龙芯的航天卫星会越来越多了
QQ图片20150728140019.png
不知道和国外同类器件比,算是什么水平?
实不杀一人 发表于 2015-7-28 21:57
不知道和国外同类器件比,算是什么水平?
卫星使用的CPU——星载计算机系统,一般用于星务计算和星链计算,前者是用于卫星自有设备运算处理,后者是卫星自主运行和通信链路数据处理。

目前星载计算机系统主要代表有MIPS架构的龙芯、X86架构的英特尔,RISC架构的SUN和TI。

我国主要使用的有基于RISC架构基于SPARC V8体系结构的抗辐射32位RISC嵌入式处理器BM3803MGRH和上文提到的龙芯X。

以后有机会会展开对比。
matrix2388 发表于 2015-7-29 00:04
卫星使用的CPU——星载计算机系统,一般用于星务计算和星链计算,前者是用于卫星自有设备运算处理,后者 ...
2013年10月25日,实践十六号卫星成功发射,装载着国产P1750处理器的两台核心计算机开始了他们的漫漫征程。至今,距离发射成功已一年多,国产P1750处理器运行稳定、性能良好。
目前具有804所自主知识产权的抗辐照PowerPC处理器正在研发中,预计2016年底完成。先期开展的国产PowerPC内核芯片搭载验证模块已定于今年进行在轨考核。
2013年10月25日,实践十六号卫星成功发射,装载着国产P1750处理器的两台核心计算机开始了他们的漫漫征程 ...
P1750严格说不算国产芯片,而且进口IBM芯片后二次打磨改装的抗辐射芯片,在龙芯问世前,基本上我们的卫星和火箭里的星载计算机核心部件都是这么加工来的。龙芯是完全自主知识产权,更难能可贵的龙芯x是一个可以和龙芯3大规模流片的产品,无需拿成品二次加工。
matrix2388 发表于 2015-7-29 09:20
P1750严格说不算国产芯片,而且进口IBM芯片后二次打磨改装的抗辐射芯片,在龙芯问世前,基本上我们的卫星 ...
为什么能有这样的底气?早在十年前804所就紧跟航天领域的发展趋势,着手进行国产P1750CPU芯片的应用验证。在总装备部的支持下,由深圳国微设计、中电58所研制,804所全程参与芯片各项性能验证和考核的宇航用基于SOI工艺的国产P1750套片(SM1750、SM1753、SM1754)终 于 在2007年定型。

        基于国产P1750星载计算机先在遥感一号卫星、风云三号卫星的搭载验证成功,试验四号卫星国产P1750载荷计算机也重点考核了SM1750套片。在高保真项目中,八台国产P1750计算机在系统地面半物理平台上进一步得到充分验证。

zmic777 发表于 2015-7-28 07:58
是自己的指令集?RISC体系?
记得好像龙芯买了一个指令集,太久了,记不太清了。
matrix2388 发表于 2015-7-29 00:04
卫星使用的CPU——星载计算机系统,一般用于星务计算和星链计算,前者是用于卫星自有设备运算处理,后者 ...
Ti是使用ARM指令集的吧?
MIPS、SUN和ARM的指令集都是RISC体系,CISC体系是intel的X86
各个指令集都有,各成体系,相应软件开发也各成体系,有没有想过统一一下?
matrix2388 发表于 2015-7-28 07:54
772可能知道的不多,实际上就是丰台的时代民芯。

772的那个新闻报道的芯片和北斗上的龙芯没关系吧?
matrix2388 发表于 2015-7-29 00:04
卫星使用的CPU——星载计算机系统,一般用于星务计算和星链计算,前者是用于卫星自有设备运算处理,后者 ...

RISC和MIPS、x86不能并列吧。RISC只是精简指令集的意思,不是一个具体的架构。

x86属于CISC。
ARM、MIPS、SPARC属于RISC。
binzhou75 发表于 2015-7-29 10:01
记得好像龙芯买了一个指令集,太久了,记不太清了。
龙芯买的是MIPS指令集授权。注意是授权,内部微架构设计还是自己做的。
dsandy1 发表于 2015-7-29 10:45
龙芯买的是MIPS指令集授权。注意是授权,内部微架构设计还是自己做的。
恩,对,就是这个,指令集用成熟的,和操作系统匹配就容易了。
可喜可贺。。
为什么能有这样的底气?早在十年前804所就紧跟航天领域的发展趋势,着手进行国产P1750CPU芯片的应用验证 ...
你说的没错,不能否认P1750的成就,但是这个芯片很难量产。
从P1750到龙芯X,我们在航天星载计算机上的方案选择越来越多,终于也可以内部招标了。
772的那个新闻报道的芯片和北斗上的龙芯没关系吧?
772可不是提供一个CPU,它提供的是一个整体星载计算机解决方案从星务到星间链路计算机系统,虽然它也有自主的芯片,但是解决方案里用的元器件未必都是自己公司的产品。
各个指令集都有,各成体系,相应软件开发也各成体系,有没有想过统一一下?
这个没有太大的必要,国产芯片百花齐放不是坏事。
RISC和MIPS、x86不能并列吧。RISC只是精简指令集的意思,不是一个具体的架构。

x86属于CISC。

是的,我写的比较随意。
这个对国内的电子产业推进意义比较大
不知未来的机器人是否也会应用类似的龙芯芯片
zhu1314new 发表于 2015-7-29 18:08
这个对国内的电子产业推进意义比较大
不知未来的机器人是否也会应用类似的龙芯芯片
龙芯的PLC已经有几个厂家在做了。
这两颗用的不是龙芯吧?之前发射的中科院的那两颗北斗应该用的是龙芯。
这两颗用的不是龙芯吧?之前发射的中科院的那两颗北斗应该用的是龙芯。
北斗用的都是龙芯
我也觉得扶植龙芯是一件大好事
北斗用的都是龙芯

北斗全球组网星不是有两种吗?中科院微小卫星中心的和航天五院的。今年3月31号发射的两颗北斗,新闻里就说是使用龙芯了(http://wap.ithome.com/html/143183.htm)。而你发的这条新闻里说7月25日的首次使用的芯片,并且是航天722所的。而龙芯应该是中科院的才对。
好像是MIPS的吧。
好像是MIPS的吧。
星载计算机系统里面不止是cpu,722的强项是集成
不错,越来越好