這段時間,全國都因為華為事件、中芯事件多多少少的了解晶片了,可這篇文章說的航空晶片卻與普通晶片有著很大差距,但單就價格來說,中國最昂貴的大樓一平方米38萬元的價格,一顆航空晶片就可以在這棟樓裡買一套房了。
陶瓷封裝的航空級晶片
晶片一般是按照可靠性等級分的,分別為宇航級(航空級),軍工級,工業級,消費級。級別越高,自然而然,晶片的價格也就高了。
一般聽到宇航或者軍工級的晶片就覺得很厲害,性能可能完爆消費電子晶片,咱們平時用的遊戲本CPU晶片才跑幾個G的頻率,宇航級CPU晶片怕不是能跑幾十個G的頻率!但這是不正確的,軍工級晶片與宇航級晶片價格高昂主要也是由於晶片封裝導致的。
軍工級晶片支持的民航客機
某些晶片,花錢都不一定買到,美國Xilinx公司研發生產的航空級晶片FPGA,具有10級抗輻射能力,也是目前世界上最機密的晶片之一,這款晶片的單顆價格超過1200萬,而且對於我們國家想買還沒不到。
多數人都以為晶片最關鍵的是抗輻射等,但是對於一顆要在高空,甚至是太空上工作的軍工級晶片或宇航級晶片,封裝則比抗輻射更為重要。但由於封裝材料、封裝技術我們不能很好地掌握,也導致我們的軍工級晶片和宇航級晶片常年發展不起來,時刻處於卡脖子的狀態。在這陶瓷封裝晶片應用領域小但關鍵,這也是我們很少知道宇航級晶片的原因。
陶瓷封裝的晶片
現在性能優異的宇航級晶片和航空級晶片基本都是操縱在XILINX公司和Atmel公司兩家手中,就拿獵鷹火箭舉個例子,單個晶片價格為500萬,14個系統均為「1+1」的備份模式,為了追求高可靠性,一共使用了28個宇航級晶片,成本總計約1.4億。這對於我們經常執行航天探測任務來說,代價太大了。
XILINX公司的XQR5VFX130-1CF1752V航空級/抗輻射晶片是目前最先進的,原廠為30~40萬美元,經過供應商的價格為1200萬,還只供應本國及盟友國家使用。
XQR5VFX130-1CF1752V航空級/抗輻射晶片
在我國市場能買到XILINX公司的航空級晶片也只是XQR4VSX55-10CF1140V航空級/抗輻射晶片與XQR2V6000-4CF1144H航空級/抗輻射晶片。性能只是XQR5VFX130-1CF1752V航空級/抗輻射晶片的四分之一到三分之一,價格在100~180萬之間,市場面臨斷售。
另外能用於航空宇航的晶片就只有Atmel公司的AT697F-KG-E航空級/抗輻射晶片,低功耗32位架構,Atmel原廠價格在20,000至30,000美元之間,市場價格在50~100萬元之間。此外還有Atmel公司的AtmelTSC695F航空航天CPU,市場價格在40~80萬元之間。
Atmel公司的AT697F-KG-E航空級/抗輻射晶片
這些晶片都是宇航級晶片,都是在榨取我們的血汗,很多子型號都是對我們限售的,有錢都買不到。
但國內軍工人員的努力下,北京微電子技術研究所已經成功研製出國內首個自主可控的宇航用千萬門級高性能高可靠宇航級晶片。經過ATE測試和板級驗證,功能和性能指標均達到國外對標產品水平,抗輻射等級可以達到9級,相比前一代產品,系統容量增加58%,系統性能提升50%,功耗降低40%。
北京微電子技術研究所開發的宇航級FPGA
再長的路,一步步的也能夠走完;再短的路,不邁開雙腳也無法到達終點。對於卡脖子的東西,我們只能依靠自己,靠別人是靠不住的,宇航級晶片就是最好的印證,雖然我們走的艱難,但我們最終依然實現了。