中國星載計算機為何選擇SPARC架構處理器

　　日前，中國成功發(fā)設了第六顆北斗導航系統組網(wǎng)衛星，而這還只是處于中國密集衛星發(fā)射期的開(kāi)端，再接下來(lái)的幾年里，中國還將發(fā)射若干顆組網(wǎng)衛星，從而達成由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星的完整北斗導航系統。

　　如此大量的衛星升空，對星載計算機的需求大增，而中國星載計算機市場(chǎng)也將迎來(lái)未來(lái)10年快速增長(cháng)期。特別是星載計算機系統關(guān)系到國家的安全，因此這一市場(chǎng)有其特殊性，作為星載計算機的核心部分的處理器，不會(huì )像其他商業(yè)系統一樣直接采購國外產(chǎn)品，一定會(huì )使用由中國本土的IC設計企業(yè)作出的產(chǎn)品，而如果能夠抓住這一機遇，本土IC設計企業(yè)必將迎來(lái)新的市場(chǎng)機遇。

　　星載計算機，故名思議，即在衛星上使用的計算機系統。

　　星載計算系統是計算機技術(shù)在空間環(huán)境下的應用,負責完成空間飛行器的控制和數據處理任務(wù)。由于空間環(huán)境的惡劣條件，從而對星載計算系統在性能、可靠性和成本上提出了巨大的挑戰。在高昂的研究與制造費用、有限的硬件資源下,要確保海量數據處理的高可靠性是一項困難又關(guān)鍵的任務(wù)。

　　設計一個(gè)高速、可靠并且在成本上可接受的星載數據處理系統對于宇宙科學(xué)探索及完成預定科學(xué)任務(wù)具有重大意義。

　　在星載計算機系統中處理器性能的穩定與可靠，在整個(gè)系統的穩定與可靠性中占有重要地位，因此選擇合適的處理器架構變得相當重要。目前，在世界范圍內星載計算機系統中所使用的處理器架構只有兩種，一種是由美國使用的POWERPC架構，另一種就是歐洲主導的SPARC架構。

　　如此看來(lái)，目前在嵌入式領(lǐng)域頗為火熱的ARM、MIPS、X86等架構，并不能夠應用于星載、計算中，或者說(shuō)其不具備在這一領(lǐng)域應用的優(yōu)勢。

　　航天計算機是航天設備控制的中樞神經(jīng)，隨著(zhù)航天工程復雜性的不斷提高，設備對計算機的要求越來(lái)越高。航天電子產(chǎn)品不但要耐火箭起飛時(shí)的沖擊、振動(dòng)等苛刻的力學(xué)環(huán)境，而且要承受宇宙空間的高溫、低溫、高真空、高輻射等極端條件；另外，由于在空間環(huán)境條件下，電子產(chǎn)品的可維護性非常差，而且一旦發(fā)生故障，其后果往往比較嚴重，甚至是致命的。因此相對于普通計算機，其可靠性要求更高。

　　在航天領(lǐng)域，美國現在使用的最高端的星載計算機，采用的是基于POWERPC體系結構的。歐空局為了擺脫美國對其空間研發(fā)能力的制約而獨立開(kāi)發(fā)了基于SPARC V7機構的面向空間應用的微處理器：ERC32，其輻射加固版本已經(jīng)成熟使用于航天環(huán)境中。06年5月22日，基于LEON SPARC V8的處理器也成功使用于航天工程?？梢哉f(shuō)SPARC體系結構的CPU在今后的航天計劃中將發(fā)揮更大作用。

　　由于中國與美國的戰略關(guān)系，因此中國的星載計算機不太可能使用POWERPC架構，因此SPARC架構目前正逐漸被國內相關(guān)星載處理器研制單位所采用，特別是因為SPARC架構的開(kāi)源優(yōu)勢，可以替資本并不雄厚的本土IC設計企業(yè)省下一大筆開(kāi)發(fā)經(jīng)費?；诠P者的觀(guān)察，目前國內研究與使用SPARC架構的機構有這么幾家：西安微電子研究所、北京微電子研究所、國防科技大學(xué)、航天二院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、珠海歐比特控制工程股份有限公司等，其中歐比特控制工程股份有限公司是一家民營(yíng)的國內創(chuàng )業(yè)板上市公司，雖然沒(méi)有明顯的“航空航天”血統，但是在SPARC產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化與自主產(chǎn)權處理器與系統開(kāi)發(fā)方面，歐比特走在了前列。

　　可以預見(jiàn)，雖然在中國的星載計算機處理器中，POWERPC架構也會(huì )占有一席之位，但是大部分份額顯然會(huì )被SPARC架構所占領(lǐng)。