让中国航天用上“中国芯” ——记航天科技九院七七二所抗辐射集成电路技术创新团队
作者：本报记者 袁于飞 《光明日报》（ ２０２０年０４月２５日 ０３版） “咱们的方针，是让我国航天都用上自己研发的芯片。”在本年我国航天日降临前夕的采访中，我国航天科技集团公司九院七七二所原所长赵元富对记者说。 作为我国航天微电子范畴的技能带头人，赵元富带领抗辐射集成电路技能立异团队取得许多效果：成功研发了具有世界先进水平的ＦＰＧＡ、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ等多款宇航中心集成电路产品，完结了我国宇航集成电路研发才能的跨过式开展，已在我国斗极导航、载人航天、探月等严重航天工程运用，并进入世界市场。赵元富因而取得“２０１９年度航天勋绩奖”荣誉称号。 一开端就瞄准世界前沿技能 关于在宇宙空间运用的芯片而言，具有抗辐射等特别功用是必需的。因为宇宙空间环境极为杂乱，很多的空间粒子辐射会导致卫星上电路功用退化乃至功用失效，对卫星形成丧命损伤。 “航天器上运用的芯片，被喻为‘卫星大脑’，要饱尝太空严格环境的检测。”赵元富说，“抗辐射集成电路是太空探究的共性根底技能，完结自主可控是建造航天强国的要害，遭到国家的高度重视。为了完结我国航天芯片的自主可控，咱们２０多年来一直在悉心研究和不懈攻关。” 在研发初期，他们的团队就把方针锁定在自主研发世界新一代宇航用ＣＰＵ上，而非走拷贝之路。赵元富对记者坦言：“咱们一开端就瞄准世界先进的前沿技能，不走拷贝的路途。拷贝也需求时刻和极大的本钱，并且即使仿出来了，国外更新晋级的ＣＰＵ又出来了，拷贝的产品没有竞赛优势。” 这个中央处理器，看起来只要拇指甲巨细，却有着大脑的杂乱和精密。因为研发初期，其时世界上新一代的宇航用ＣＰＵ并没有实践产品，只要大致的思路和概念，一切都简直从零开端。 以承当我国首个集成电路规划加固技能研究课题为关键，航天七七二所建立了以赵元富为带头人的抗辐射加固集成电路技能立异团队。 “从这个项目立项算起，也是十年磨一剑。”谈起首枚国产ＣＰＵ研发的艰苦进程时，赵元富说，“航天工作集合起一批科学家，他们一直把航天当作自己一生工作，锲而不舍，总能找到打破之路。” 处理抗辐射芯片规划的严重技能难题 航天芯片抗辐射该怎么做？以往有个笨办法——给电路穿上厚厚的“外衣”，但这将使器材分量大幅添加；别的，还能够试着改动制作工艺，但这样投入巨大。怎么低本钱地研发出抗辐射芯片，成为困扰世界各国科学家的难题。 １９９９年，赵元富团队提出选用低本钱的“规划加固”思路，即只需运用民用集成电路制作出产线，通过规划环节而非制作环节就能研发出抗辐射的宇航集成电路。 这样一来，抗辐射难度就悉数搬运到了芯片规划上，而抗辐射芯片规划又是个世界性难题。 面临航天工程的火急需求，赵元富和他的团队首要选取“王冠上的钻石”——抗辐射中央处理器作为技能运用的中心攻关产品，并进行了很多的技能实验。 为了打造牢靠的“我国芯”，抗辐射芯片都要通过地上模仿太空辐射环境下的实验验证与评价。为完结更多产品的辐射实验，团队成员需求赶快进入密封的真空辐射罐中，替换刚刚辐射完的实验样品，再预备下一轮实验。而每次辐射实验一般至少需求２４小时，乃至几天不间断进行。为了实验的“无缝对接”，团队成员饿了吃泡面，困了打地铺，接连紧盯几十个小时，成了粗茶淡饭。 十年后，赵元富团队研发的国产ＣＰＵ取得了成功，不只速度高、接口类型更多、可变性更强，也更适合卫星不同功用组件的需求。 现在“我国芯”体现越来越超卓，大幅提升了宇航集成电路国产化率。除ＣＰＵ外，斗极卫星上的数据总线电路、转换器、存储器等数十款产品均为七七二所研发和出产，单颗斗极导航卫星运用团队研发的电路达数十款、１０００余只，为斗极导航中心元器材国产化率１００％发挥了要害作用。完结了我国卫星成体系批量运用国产芯片，对航天工程的自主可控和立异开展具有里程碑含义。 打造航天微电子范畴的我国手刺 “咱们不只是在产品上有立异，还通过机理提醒、技能创造、渠道开发、产品研发和类型运用的体系立异，完结了我国抗辐射加固集成电路研发才能的跨过开展。”赵元富说，“体系立异要有生动的团队文明，咱们在团队内部建立多学科交融的开放式学习小组，鼓舞学术争鸣，十余年持之以恒，为团队技能立异供给了气氛和源泉。” “咱们的团队平均年龄３４岁，现在以七七二所所长陈雷为代表的中青年技能骨干现已开端挑大梁，致力于打造航天微电子范畴的我国手刺。”赵元富告知记者，航天科技集团九院七七二所抗辐射加固集成电路技能立异团队组成通过２０多年的磨炼、传承和开展，已成为一支“老中青”结合、多专业交融、具有世界视界的技能立异人才队伍。团队将一直以“立异引领，铸芯航天”为任务，建造成为我国抗辐射加固集成电路范畴的专业人才生长摇篮，力求成为世界抢先的抗辐射加固集成电路技能立异团队，为国防安全建造、人类太空探究和航天技能运用继续贡献力量。 （本报记者 袁于飞）