作者:郑金武 来源:中国科学报 发布时间:2012-10-29 8:12:24
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新型片上系统芯片研制成功
使星载电子系统摆脱对进口芯片依赖
 
本报讯(记者郑金武)记者日前从北京控制工程研究所获悉,该所研制的SoC2008芯片由于采用先进的低电压工艺,使控制计算机在性能提高8倍的前提下,体积和质量减少40%以上,同时功耗只有原来的80%左右,其整体性能指标达到国际同期先进水平。目前,该芯片系统已成功应用在10月14日发射的实践九号科学实验双星的B星上。
 
据了解,SoC(System on Chip)即片上系统,是一种系统集成芯片,指在一个芯片上集成处理器、存储器、I/O接口、通讯接口等部件,实现信号采集、转换、存储、处理等功能,包含嵌入软件及整个系统的全部内容。
 
当前,空间电子产品正朝着高密度、高复杂、高性能、低能耗和微小型方向发展,而空间运行环境的复杂性更是对其提出了高可靠性的要求,传统的集成电路已无法满足该需求。
 
“SoC技术作为一种崭新的技术,成为当前及今后空间电子产品设计的最佳选择。”北京控制工程研究所星载计算机与电子产品总工程师华更新介绍说,SoC系统具有微小型化、高可靠性、低功耗等特点,可满足以星载计算机为代表的空间电子系统的性能、功能、体积、功耗、重量、可靠性及空间环境适用性等各方面的苛刻要求。
 
据悉,随着天地一体化技术研究的深入,航天及空间计算机不仅要求更高的飞行器姿态控制精度,而且必须承担星上全部设备及有效载荷的大量数据采集和处理工作,并实时完成海量遥感图像数据的存储、处理和传输。此前,类似的片上系统芯片只能依赖进口。
 
此次实践九号卫星B星的控制管理单元,其核心控制计算机采用了SoC2008芯片替代原来的处理器,实现了我国星载计算机从硬件到软件的全部自主可控,标志着我国星载电子系统摆脱对国外进口芯片的依赖,走向自主发展之路。
 
华更新还介绍说,航天SoC必须具备航天应用需求的抗辐照加固能力,因此抗辐照加固设计是航天SoC研制过程中的关键环节。SoC2008芯片立足国内的集成电路加工和制造基础,通过系统、电路、工艺相结合的方法,实现满足高可靠、长寿命卫星需要的抗辐照指标要求。同时,北京控制工程研究所正在研发第二代具有并行处理与容错能力的多核SoC,能适应航天器高性能运算和高可靠运行的双重需求。
 
SoC2008主管设计师刘鸿瑾介绍,SoC2008芯片在实践九号卫星上首次亮相,迈出了其应用的第一步。目前,该芯片已开始应用于多个型号的各类电子产品中,未来可应用于航空、航海、高铁、汽车、工业控制和消费电子等更广泛的领域。
 
《中国科学报》 (2012-10-29 A4 综合)
 
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