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「目標對手不再是NASA」港媒:陸正利用太空站測試各種晶片取得優勢

  • 中時即時 藍孝威
2023年11月28日,中國載人航天工程首次對外發佈由神舟十六號乘組返回地面前手持高清相機,通過飛船繞飛拍攝的太空站組合體全景照片。(新華社)
2023年11月28日,中國載人航天工程首次對外發佈由神舟十六號乘組返回地面前手持高清相機,通過飛船繞飛拍攝的太空站組合體全景照片。(新華社)

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據觀察者網引述香港《南華早報》1月24日報導,隨著航天科技領域不斷取得突破,中國正利用自己的「天宮」太空站測試各種晶片處理器並取得技術優勢,而如此大規模的在軌晶片測試,對於中國的太空雄心可謂是至關重要。

相比於美國在太空中使用已有數十年技術歷史的250奈米製程晶片,中國不僅已有超過20款28奈米到16奈米製程範圍的高性能晶片通過測試,未來還有更多大陸國內晶片製造商正排隊等待接受嚴格的太空測試,中國的目標是開發各種可在軌道上長時間保持穩定可靠運行的高性能晶片,這是一項艱巨而具有挑戰性的任務。

報導特別提到,對於中國而言,目前在該領域的最大競爭壓力並不再是來自美國國家航空航天局(NASA),而是來自以SpaceX為代表的的私營航天企業。未來,中國也計劃打造一個與「星鏈」一較高下的衛星互聯網體系。航天專家認為,未來幾年,全球對高性能、低成本太空級晶片的需求將呈爆炸式增長。

《南華早報》援引直接參與中國地外晶片項目的科學家稱,中國太空站現在可以同時測試100多個計算機處理器。同時,有超過20款全新的高性能晶片已經通過了測試,工藝制程範圍從28奈米到16奈米,這些晶片比其他國家在太空中所使用的晶片要先進得多。此外,中國擁有大量的深紫外光刻機,也能夠以低成本生產大量晶片。

科學家們表示,在「天宮」測試的晶片完全是在中國設計和製造的。在測試期間,晶片在中國獨立開發的Space OS操作系統上運行,該系統廣泛用於中國太空站和其他空間設施。

報導提到,NASA透露,其目前在太空中使用的晶片是基於已有30年歷史的技術。例如,2021年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,其中的RAD750處理器使用的是過時的250nm制程晶片,時鐘頻率僅為118兆赫,不及典型智能手機晶片的一小部分。

眾所周知,被稱為「天宮」的中國太空站,是我國建成的國家級太空實驗室,這一完全自建的太空站,給我國帶來了許多好處和便利。相比之下,國際太空站雖然也可進行類似實驗,但其規則規定,參與其中的國家都有權瞭解發送到國際太空站的所有有效載荷的詳細信息,這將給涉及國家安全和技術機密的晶片測試帶來不便。

《南華早報》直言,中國認為,其最大的競爭壓力不再來自NASA,而是來自以SpaceX為代表的的私營航天企業。例如,「星鏈」衛星使用大量廉價的商用晶片,由於所需數量大,所以預期壽命短。

直到去年,NASA才最終決定讓兩家私人承包商為其未來重要的太空任務設計和製造一種新的晶片,涉及載人登月和火星探測。這種基於開源RISC-V架構的新晶片將比以前的處理器快100倍,預計將於明年進入市場。

中國空間技術研究院的項目團隊去年12月在學術期刊《航天器環境工程》上發表了同行評議論文,其中稱,預計不久後將有更多的國內晶片製造商排隊等候,讓他們的頂級產品通過嚴格的太空測試。

「在軌道上進行大規模晶片測試是一項艱巨而具有挑戰性的任務,但這對中國快速增長的太空雄心至關重要。」報導援引該項目團隊指出,中國利用太空站展開的這項工作規模比以往在利用衛星上的平台測試要大得多。

不過,這篇論文也指出,中國的航天工程師也在「先進性」和「謹慎性」之間不斷權衡。一方面,他們希望採用人工智能等先進技術,獲取新的太空應用所需的更高端處理能力;另一方面,隨著晶片上晶體管數量的增加,會更容易受到宇宙高能粒子的干擾,從而影響計算和信息存儲的準確性。

中方團隊表示,中國的目標是開發各種高性能晶片,以使這些晶片可以在軌道上長時間保持穩定可靠的運行。同時,中國計劃建立一個與「星鏈」一較高下的衛星互聯網體系,以使中國的衛星不僅能夠處理通信功能,還能攜帶傳感器監測地球和太空。一些中國航天專家認為,未來幾年,全球對高性能、低成本太空級晶片的需求將呈爆炸式增長。

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