中国军用芯片是进口还是自己小米自主研发芯片的呢

中国芯片几乎全部依赖进口,那么军用和航天上的芯片是进口的还是国产的?如果是进口的怎么保证安全?_百度知道
中国芯片几乎全部依赖进口,那么军用和航天上的芯片是进口的还是国产的?如果是进口的怎么保证安全?
我有更好的答案
中国可以制作自己使用的芯片。不是你想象的完全不能制作。
采纳率:60%
来自团队:
大部分是进口确切说海外知识产权(可能工厂就在中国)的。但是关键在于,军队内部的网络和我们现在使用的国际互联网是隔离的,即使芯片有问题,联不上外网照样没用~
应该是国产的、不过代价可能高一些
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贴数:2&分页:。。。发信人: smthxes (。。。), 信区: MilitaryTech
标&&题: 除了雷达黑科技,核心级军工电子中国掌握到什么水平?
发信站: 水木社区 (Mon Jan&&8 11:19:11 2018), 站内 &&
&&据观察者网15日报道,中电集团五十五所开发三维氮化镓组件受到外媒关注,中国人又点出一项雷达组件黑科技,这充分体现了中国军用半导体技术的实力。 && 此前,科工力量发表了《“战斗民族”电子元件99%靠进口 给中国什么启示》一文,引起读者热议。文中提到,俄罗斯联合造船公司进口产品替代部主管Alexander Navotolsky称,“在电子元件和模块方面俄罗斯船厂对外国元件的依存度大约为70%”。此外,俄罗斯航天政策研究所所长莫伊谢耶夫表示:“我们的‘格洛纳斯-M’卫星75%-80%使用的是西方国家的电子元件。其他航天器中所占的比例也基本类似”。 && 在中国近年来每年进口芯片2000多亿美元的情况下,中国武器装备电子元件的国产化率究竟怎么样?哪些电子元件还需要从国外进口呢? && 民用芯片大量进口与核心层级军品芯片自给不矛盾 && 虽然中国民用芯片大量进口,近年来每年的芯片进口额已经超过石油进口总额,高达2000多亿美元,但核心层级军工芯片基本上能够实现自给自足。这其中的主要原因就在于军用芯片和民用芯片有着不同的需求和针对性。 && 首先要说明的是,虽然中国每年进口2000多亿美元的芯片,但由于中国制造了全球50%以上的彩电,70%以上的智能手机、平板电脑,以及90%左右的PC,而且这些整机产品大量销往全球,在2000多亿进口芯片中,大部分都是作为电子元件加工成整机产品后出口的,中国需要的芯片大约在600亿美元—700亿美元之间。 && 言归正传,由于商业级、工业级、军品级、宇航级芯片各针对不同的应用场景,因而各类芯片会有很大的不同,比如就工作温度而言,商业级CPU的工作温度为0℃~70℃。而军品级CPU的工作温度为-55℃~125℃。 && 再比如在制造工艺上,现在最先进的手机芯片已经开始采用10nm制造工艺,但是即便半导体技术全球执牛耳的美国,很多军用芯片依旧采用在很多电子发烧友看起来非常老旧的65nm制造工艺,原因之一就在于相对先进的制造工艺会导致芯片的电磁干扰耐受度变差。 && 此外,军工芯片对性能的要求其实并不高,但对稳定性、可靠性,以及各种复杂地磁环境下的抗干扰能力有着非常高的要求。比如不少美军战机上依旧在使用比不少网友年龄都大的486或者奔腾芯片。 && 因此,中国在民用芯片方面大量进口,并不意味着核心层级军用芯片无法自给自足。而且恰恰是军用芯片有对性能要求不高的特点,使得国内自主设计的CPU、GPU等芯片虽然在民用市场缺乏竞争力,但经过改造后,在军品市场不仅可以推进武器装备信息化,还能保障芯片安全可控。 && 核心层级军工芯片有哪些 && 大系统中零器件按照重要性可划分为:一般、重要、关键、核心四个层级。就目前的消息来看,核心层级的军用芯片或器件基本能够实现国产化替代。比如CPU、GPU、DSP、FGPA、T/R组件等。
(头盔瞄准系统) && CPU和GPU想必大家都不陌生,一个是中央处理器,一个是图形处理器,已经深入了千家万户,从手机到PC都有这两种芯片。很多军用装备都要用到CPU和GPU,比如飞行员的头盔瞄准系统,就要用到CPU和GPU,再比如预警机里也少不了CPU,当然还有其他电子元件。
(央视采访龙芯胡伟武办公室,注意背景) && DSP是数字信号处理器,通信基站里就有DSP芯片。另外,国防科大还将DSP作为天河2A超级计算机的加速器,用于替换被美国禁售的至强PHI计算卡,而且这款DSP的双精浮点性能非常强悍。DSP可以用于雷达,以及通信系统,像预警机里也有DSP。
(某型搭载国产DSP预警机)&&&&&&FGPA是可编程门阵列,一般来说,FPGA主要大规模应用于处理器芯片研发过程中的验证阶段,用于在流片前检验处理器设计的正确性,以规避流片的风险。像很多CPU厂商公布的芯片模拟器测试成绩其实都是用FPGA做出来的。由于FPGA在写入软件前它有非常好的通用性,因而在很多新兴领域也得到一定应用,比如美国FPGA巨头就推出可以用于深度学习和科学计算的FPGA,性能功耗比达到Intel至强PHI计算卡的四倍。FPGA可以在雷达相控阵的子阵中做数据初步处理。
(中电集团下属14所生产的KLJ-7A相控阵雷达,安装有多达1000多个T/R组件) && T/R组件是有源相控阵雷达的重要组成部分,T是发射,R是接受,换言之就是发射/接受组件,有源相控阵雷达的后端没有发射机,全靠无数的T/R单元发射和接收雷达波,T/R组件是非常重要的电子元件。 && 当然,核心层级芯片不局限于上述几种,只是在此例举部分比较关键的元件。 && 提纲挈领,不必面面俱到 && 目前,国内军工电子元器件核心的基本能自给,但一般、重要、关键层级的芯片一定程度上需要进口。比如一般层级的电阻电容器——其实国内不仅能生产普通电阻电容器,航天级的钽电容国内也能生产,只不过采购外企大批量生产的成熟产品更加廉价,例如不少电容就采用了日本黑金刚等品牌的产品。不过电阻电容器不存在CPU后门的那种情况,加上出货量巨大,国外供货方也不可能知道中国采购的电阻电容器会被用在什么地方,因而这种采购不存在信息安全风险。 && 一些重要和关键层级的电子元件,比如高端的配电箱和运算放大器等,虽然国内都能生产,但因为国产的高端产品批量较小,成本较高,因此一定程度上也需要进口,比如从德国西门子、施耐德进口配电箱。重要层级部分需要进口的原因和一般层级的电子元件一样,同理也不会对信息安全造成影响。 && 国内真正的薄弱环节是各种高端仪器仪表,而这些仪器仪表(比如高精度、高可靠性的温度、湿度、压强等传感器)既有重要层级的,也有关键层级的。由于上世纪90年代的各种改革,仪器仪表工业部被连根拔起,国内的研发体系完全被破坏,精华人员大多进入外企,这导致国内在这方面实力非常薄弱。虽然近年来得益于各种工程项目的牵引,军工仪器仪表进步很大,现在已经能生产相当一部分产品,进口清单每年都在以可观的速度缩短,但尚未完全实现国产化。 && 对于庞大而复杂系统的设计和制造,美国的思路是只要掌握了核心和大部分关键层级的零器件的设计生产能力以及系统设计和整合的能力,就掌握了这一产品的命脉,没有必要也不可能100%国产化。像美国的武器装备里大量采用日本和欧洲的电子元件,甚至还有采购中国的元器件。 && 作为最大的“美粉”,中国的思路也是如此——掌握核心、部分关键层级的零件的设计生产能力和系统设计和整合的能力。诚然,我们也希望未来中国军工能够有一般、重要、关键、核心层级全部国产化的时候。
※ 修改:·smthxes 于 Jan&&8 11:20:08 2018 修改本文·[FROM: 112.246.243.*]
※ 来源:·水木社区 ·[FROM: 112.246.243.*]
。。。发信人: smthxes (。。。), 信区: MilitaryTech
标&&题: 华睿1号芯片研发工作顺利完成 解决国产雷达装备处理无“芯”之痛
发信站: 水木社区 (Mon Jan&&8 11:24:13 2018), 站内 &&
"华睿1号”是中国电科14所牵头研制的国内首款具有国际先进水平的高端四核DSP芯片,填补了我国多核DSP领域的空白。经过七年艰苦卓绝的奋斗,芯片设计、软件开发、平台研制、应用验证等工作顺利完成,目前华睿1号信号处理平台已成功应用于十多型雷达产品中,为我国雷达装备高端处理芯片国产化写下浓墨重彩的一笔。往昔历历在目,今朝点点于心。
&& 筚路蓝缕,开拓创新,华睿1号芯动出岫 && 相信“华睿1号”项目团队的所有成员仍会清晰记得日北京人民大会堂北京厅里那场振奋人心的“核高基”重大专项---“华睿1号”DSP芯片发布会。那一天,我所正式对外宣布“华睿1号”这颗备受集成电路业界瞩目、填补国内多核DSP领域空白的芯片诞生了。
&& 北京发布会现场 && “产学研用”是“华睿1号”DSP项目的宗旨,芯片流片成功只是万里长征的第一步,接下来必须构建测试验证平台、应用验证平台,全面测试芯片的电性能参数、环境应力指标。北京发布会之后,一支高水平信号处理平台研制队伍应运而生,在没有技术积累和参照的条件下,他们从零起步、凭借着对国防事业的满腔热情和对事业的执着追求,相继攻克仿真、叠层、走线、工艺等关键技术,历经上百次仿真与迭代,最终突破了高速信号完整性、电源完整性、稳定性等技术难题。经过连续半年无休止的奋斗,华睿1号处理平台通过300小时应力试验,奠定了坚实的硬件基础。 && 2012年,“华睿1号”核高基课题验收会在北京举行,验收专家组对课题成果给予了高度评价和一致认可,成为“十一五”国家“核高基”高端芯片重大专项中首个通过验收的DSP项目。 &&
&& 验收会议现场 && 栉风沐雨,软硬兼修,全国产化软件生态链脱颖而出 && 再高端的芯片,能否大规模应用,完备的软件生态链起决定性的作用。华睿1号课题验收并不是结束,而是新的开始。为解决vxWorks下GMAC网络驱动联合单位无法交付的困境,我所软件开发团队充分发挥党员模范作用,受芯片总师重托,迎难而上,扛起驱动研发任务,经过十五天不分昼夜的拼搏协作,终于在第二周周六下午3点联试成功,啃下了这块硬骨头;2014年,某外方软件合作单位咬文嚼字,借合同字面描述执意采用简单的矢量化方案,而该方案根本达不到原定的降低编程难度、简化开发过程的目标,我方据理力争、以一敌六、舌战群儒,成功说服外方按自动矢量化的方案实施。如此种种,不胜枚举。 && 其风如疾,其徐如林,软件开发团队金戈铁马,终破楼兰,又一次走在国内前列,构建了包括ReWorks、嵌入式数据库、编译器、矢量函数库等完善的全国产化DSP软件生态链,这意味着更高的开发效率、更强的编译性能和更完备的调试手段,为产品全面推广应用筑造了厚实的软件基础。 &&
&& 华睿1号完善的全国产化DSP生态链 && 砥砺前行,攻坚克难,产品应用全面推广 && 一款芯片必须经历各种复杂应用的洗礼才能不断完善、成熟,才能突破能用、进阶好用、最终管用。华睿1号作为毫无应用经验的第一款自主可控高端DSP芯片,短时间内替代国外成熟芯片8640D在雷达产品上的应用,又是一个非常艰巨而又充满挑战的任务。戈壁滩上广袤无垠的荒凉不可怕、连续几天通宵达旦的疲惫不可怕,食物水源严重匮乏的艰苦不可怕,最可怕的还是那些即使冥思苦想、绞尽脑汁仍在和我们捉迷藏的“莫名其妙”的问题。 && 2015年7月,某情报雷达在外场试验过程中,在所内整架期间已被调教温顺的华睿1号处理平台报出死机故障,应用验证团队马不停蹄赶赴现场,连续两天不眠不休,发现是由于新增天线通道使得华睿1号传输和处理过压,引起传输不稳定导致信号处理机停止工作,为此团队立即展开了一场底层、框架和应用优化的攻坚战,最终顺利保障雷达完成外场试验。 && 2015年10月,某试验装备在用户试用20天后信号处理机偶发故障,几个小时后应用验证团队就站在了架设雷达的临海小岛顶,十几天出现一次的小概率难不倒我们,故障时间出现在午夜也打不跨我们,住着严重潮湿、布满霉斑的半山腰营房,吃着川厨拿手的辣椒炒辣椒,冒着同时点亮三个手电筒都照不清2米远的大雾,踏着一眼望不到底的湿滑青石路,连续40天的拉锯战以我们的胜利而告终,由于操作系统例外页页面与芯片设计不统一造成核内cache一致性问题的沉珂恶疾被成功治愈。 && 拨开云雾见天日,守得云开见月明。回首“华睿1号”从芯片研制、平台建设到推广应用的历程,尽管道路是曲折的,过程是艰辛的,但结果是美好的,目前华睿1号处理平台在产品上的应用已趋于稳定,并成功应用于十四所十多型雷达产品中,创造了国产多核DSP芯片产品应用的“三个之最”:雷达装备应用型号最多、单台套应用数量最多和总应用数量最多。展望未来,按照我所“研制一代、应用一代、预研一代”的思路,下一代DSP芯片目前已完成第三方测评,基于该下一代芯片的国产化信号处理平台的产品验证与推广应用即将拉开帷幕。 && “芯系中华,睿创未来”,我们在创造历史,我们永远在路上。&&&& -- && ※ 来源:·水木社区 ·[FROM: 112.246.243.*] && 文章数:2&分页:技术小站:
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中国研制新人工智能_首次搭载寒武纪AI芯片
来源:网络整理 作者:日 03:57
[导读] 从我国高性能计算领军企业中科曙光获悉,中科曙光近日成功研制出首款搭载寒武纪AI芯片的人工智能服务器,命名为“Phaneron”。“Phaneron主要是面向深度学习的在线推理业务环境。在线推理业务不同于离线训练,推理不需要密集的计算能力,而是需要及时响应。因此,完成推理服务,需要大量的部署前端加速芯片,以实时响应访问请求,对数据迅速作出判断。”中科曙光副总裁沙超群介绍说,“Phaneron可以在4U空间中部署20个人工智能前端推理模块,能够为推理提供强大的计算支持。”
从我国高性能计算领军企业中科曙光获悉,中科曙光近日成功研制出首款搭载寒武纪AI芯片的人工智能服务器,命名为&Phaneron&。
&Phaneron主要是面向深度学习的在线推理业务环境。在线推理业务不同于离线训练,推理不需要密集的计算能力,而是需要及时响应。因此,完成推理服务,需要大量的部署前端加速芯片,以实时响应访问请求,对数据迅速作出判断。&中科曙光副总裁沙超群介绍说,&Phaneron可以在4U空间中部署20个人工智能前端推理模块,能够为推理提供强大的计算支持。&
据悉,&Phaneron&一词是从PhaneronzoicEon衍生过来的,中文可译作&显生宙&,显生宙是地质学的一个年代,而寒武纪是显生宙的开始。
&这是中科曙光与寒武纪科技自去年开展战略合作以来的首个成果落地。&沙超群说。
据了解,在深度学习领域,寒武纪人工智能专用芯片比传统的CPU/GPU在性能、功耗和芯片面积方面均有较大优势,是人工智能计算芯片中高性能和低功耗的代表。2016年被世界互联网大会评为全球15项&世界互联网领先科技成果&之一。
中科曙光总裁历军表示,接下来,中科曙光还将根据广大用户对人工智能应用场景的具体需求,进一步与寒武纪开发更多搭载有寒武纪专用AI芯片的信息基础设施,如高性能计算机、云服务器等,并通过中科曙光在全国范围内的城市云等系统将高水平的人工智能计算赋能给用户。
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日前,俄罗斯贝加尔电子公司正式启动了贝加尔-T1大批量产,产量规模为10万片。俄罗斯软件协会专家对贝加尔电子公司及贝加尔-T1芯片做出了评价,认为贝加尔电子公司是俄罗斯国内第一家基于微电子处理器系统的生产商。该公司在工程样本发布后一年时间里就实现了贝加尔-T1芯片的量产,并且芯片性能丝毫不逊于外国类似产品。俄罗斯目前进口依赖程度已高达99%,包括关键领域的应用,的首批量产对于俄罗斯来说是一件具有非常重要意义的事。
从苏联时代曾经的辉煌,到如今的电子工业整体衰退。即便俄罗斯目前积极发展本国处理器以及半导体产业。但在如今的国际格局下,中国半导体产业茁壮成长,俄罗斯半导体产业走向没落已经是定局。
贝加尔-T1性能有限且受制于人
虽然俄罗斯软件协会专家对贝加尔-T1芯片的评价比较高,但这款芯片的俄罗斯血统其实非常有限,而且芯片的性能也比较有限。具体来说,贝加尔-T1其实是集成了两个MIPS P5600 CPU核的SoC,由台积电代工。
本质上,和国内ARM阵营IC设计公司购买ARM的IP授权集成SoC类似,真正由贝加尔电子完成的工作只有一系列的集成工作,由于设计CPU的过程中80%的功夫都花在研发CPU核上,这种从MIPS购买IP授权集成SoC做出来的芯片,其俄罗斯血统就非常有限了,而且还不能保障从MIPS购买的P5600 CPU核绝对没有后门。
在性能上,贝加尔-T1也非常有限,其主频只有1.2G,而且P5600也是性能比较一般的CPU核,是Imagination收购了MIPS之后,在2013年发布的一款产品,根据有限的信息判断,P5600与ARM Cortex A15、龙芯GS232e大致处于同一水平,是一款嵌入式产品。
而从用途上,其实也能看出来贝加尔-T1芯片性能有限&&主要用于路由器、IP电话、数据存储、工业自动化、车载系统等方面。因此,贝加尔-T1显然达不到桌面CPU的性能,即便是T-Platforms(该公司是俄罗斯有名的超算厂商,其生产的超算罗曼诺夫2号是目前俄罗斯性能最好的超算)推出的搭载贝加尔-T1芯片的Tavolga Terminal TB-T22BT,其实也是一台瘦客户端。
对于贝加尔-T1这款芯片,俄罗斯官方显然是比较重视的,否则也无法获得《年电子元器件和广播电子发展规划》联邦专项规划的支持。但就意义而言,更多的在于解决有无问题,哪怕这款芯片是买IP做集成的产物。
就如俄罗斯Axitech公司在对芯片进行测试后的评价:它使俄罗斯在远离进口依赖的道路上迈出了一大步,国家有必要对公司和产品进行进一步的保护,以减少对俄制裁带来的负面影响......
俄罗斯军用电子元件大量依靠进口
俄罗斯民用电子产品大量进口早已不是新闻,即便是军用电子元件,俄罗斯也很大程度上依赖进口,比如俄罗斯最新服役的苏35战机上就有3000种外国组件,当中就有很多进口电子元件。再比如T-90等不少坦克的火控系统中就曾经集成法国的热成像仪,而且原装的俄国产热成像仪连印度都嫌弃,印度在引进T-90主战坦克的过程中,换装了法国泰利斯公司的凯瑟琳热成像仪。
(法国泰利斯公司的凯瑟琳热成像仪)
塔斯社援引俄罗斯联合造船公司进口产品替代部主管Alexander Navotolsky的话称,在电子元件和模块方面俄罗斯船厂对外国元件的依存度大约为70%。
在乌克兰以及克里米亚事件之后,西方制裁促使俄罗斯无法从美国采购电子零部件。俄罗斯航天政策研究所所长莫伊谢耶夫表示:&美国此举也可以迫使我们走自己发展之路。我们的&格洛纳斯-M&卫星75%-80%使用的是西方国家的电子元件。其他航天器中所占的比例也基本类似。&
(抗辐照芯片)
俄罗斯官方媒体引述俄罗斯宇航局消息来源的话说:俄罗斯宇航局目前同中国航天科工集团(CASIC)合作,中方下属的一些研究所已向俄罗斯方面提供了几十种电子零部件样品,这些配件或是能全部,或是经过少许改动后可替代美国进口货。在向中国大规模采购电子零部件前,俄方正在翻译有关这些配件的技术资料,并对这些配件进行测试。由于在宇航级CPU上欧洲对俄断货,俄罗斯已经向中国采购了不少宇航级CPU。
772所研制的抗辐照芯片出口俄罗斯
在2014年,俄罗斯电子股份公司的总裁安德烈&兹韦列夫表示:&我们首要的任务是建立起国有电子元器件生产基地,这对满足我国国防所需的关键能力非常有必要......在核弹领域,俄罗斯已经完全决定不再使用国外电子元器件(就是说曾经在核弹领域使用国外电子元器件)。其所需的电子元器件将100%在俄罗斯境内研发和生产(注意是&将&)。
从中可以看出,进口电子元件已经深入俄罗斯国防军工的方方面面,从坦克到飞机,再到军舰,甚至连与核弹有关的电子元器件都不同程度上依赖进口,俄罗斯电子工业衰退的着实令人目瞪口呆。
苏联时代电子工业实力仅次于美国
虽然当今俄罗斯电子工业衰退的很厉害,但苏联时期家底还是比较厚实的。中国建国初期计算机技术从无到有,很大程度上就得益于苏联的技术,103计算机是根据苏联提供的M-3设计图纸进行局部修改后研发的,运算速度达每秒3000次,该计算机共生产36台。104计算机根据苏联БЭСМ-II计算机为模板研发,每秒运行1万次,共生产7台,在原子弹的研制过程中发挥了重要作用。
有一些观点认为,是苏联的体制问题影响电子工业的发展,比如搞三进制和电子管小型化等等。
(采用超小型电子管的耐火箱)
但其实,这种解读是片面的。苏联在50、60年代确实做过三进制计算机,只不过后续工作没能得到上级的支持,导致三进制计算机研项目搁浅。
事实上,三进制计算机确实有其独到之处,美国也研究过三进制计算机。如果把苏联研发三进制计算机归结为体制问题,那么美国也研究三进制计算机,这是不是也意味着美国的体制也有问题?
(真空管电子管)
同样的,关于电子管小型化苏联取得了不小的成绩,真空电子管虽然具有寿命短、容易碎裂、容易烧坏、体积比晶体管大的缺点,但优点在于工作稳定,而且抗干扰能力非常强悍,非常适合在军用设备中使用。
特别是在冷战中核大战的阴影下(在核大战环境下,存在大量的电磁脉冲,电子管基本不受干扰,而晶体管就呵呵了),苏联在军用电子设备上选择电子管也就合情合理了。
苏联科学家亚历山大&克拉斯洛夫
而且,苏联在发展电子管小型化的同时,并没有放弃晶体管的研发。在1948年,苏联科学家亚历山大&克拉斯洛夫与莫斯科化工学院苏珊娜&马多娅发表了苏联第一篇关于晶体管的文章。后来亚历山大&克拉斯洛夫因在半导体晶体管研制方面的杰出贡献荣获列宁勋章。
1950年,苏联多家单位分别完成了类似的晶体管样品研制。
(苏联第一个硅晶体管П104 )
1953年,时任国防部副部长的苏联科学院院士А.И伯格起草了一封上书苏共中央委员会的信,建议开展对晶体管的开发工作。到1957年,已经有晶体管收音机进入苏联百姓家庭之中。
P-353&质子&电台,采用了超小型电子管,装备苏军伞兵和克格勃特种部队
不过,由于核大战的阴影,60-70年代,超小型电子管和晶体管并存是苏军装备的一个特点,比如苏军装备的无线电台基本上都是超小型电子管和晶体管并存,这样可以充分发挥各自的优点。
到80年代,苏联的半导体工业进一步成长,进入了大规模集成电路时代,微型机年产量突破60万台,有5家大型工厂生产大规模集成电路和微机,这些微型机被用于180多种工业设备和生活用品上。
特别是在超高速集成电路和集成电路抗冲击方面,苏联具有很高的技术水平。在其他方面,即便相对于美国,局部的差距最多不过5年。必须指出的是,苏联建立起了从原材料、设备、设计、制造等一整套完整的半导体工业体系,而且这整套工业体系是完整而独立的,当时仅有美国和苏联具备这种实力。
俄罗斯无法效法中国发展产业
导致当今俄罗斯电子工业一蹶不振的原因并非是苏联体制问题。恰恰是苏联的举国体制、高效的理工科教育和庞大人才储备使苏联在半导体工业上得以快速发展。而苏联解体才是俄罗斯电子工业衰退的罪魁祸首。
戈尔巴乔夫
在苏联的经济布局之初,斯大林为了加强各个加盟国的联系,就结合各地实际情况,把产业布局按照上下游关系分配到各个加盟国。根据产业布局,乌克兰是苏联的电子信息工业基地,白俄罗斯是苏联的半导体工业和微电子工业基地,即便是波罗的海三国,苏联也曾经布局半导体工厂。
而随着苏联解体,直接导致苏联时代的完整的工业体系破碎化。加上俄罗斯寡头和西方国家用非战争的方式洗劫了苏联人民的财产,导致原苏联各加盟国军工领域许多专家、教授失业,大量一流的工程师陷入赤贫。
恰逢此时,美国、西欧和日本、韩国、中国不遗余力的从苏联挖掘人才。
不过,在人才抢夺中最大的受益者自然是美国。美国从苏联挖走了不少出色的架构师,比如彼得希洛科夫,他是超标量之父,在英特尔期间提出了simd的概念,参与p3的核显设计和英特尔3d工艺的预设。
正是因为苏联解体之后造成的经济困难和人才断档,导致如今俄罗斯半导体工业实力有限。即便和昔日的小兄弟中国相比,差距都非常明显。
(KJ500指挥预警系统的核心元件已100%实现国产化)
就以军用电子设备来说,中国在军用电子元件上的自主化程度要比俄罗斯高得多,以某型预警机为例,其CPU、DSP、T/R组件等关键电子元件全部国产化;某坦克火控系统和很多导弹的关键电子元件也实现国产化;
北斗导航卫星国产化率达到98%,&神舟&、&天宫&里大多都是国产电子元件。可以说,中国在武器装备电子元件自主化方面已经远远超越昔日的老大哥了。
俄罗斯联合造船公司进口产品替代部主管Alexander Navotolsky称,&在电子元件和模块方面俄罗斯船厂对外国元件的依存度大约为70%&相对于昔日的老大哥连两栖攻击舰都要从法国购买,以及在电子元件和模块方面俄罗斯船厂对外国元件的依存度大约为70%,中国在军舰发展上已经领先于俄罗斯了。雷达、数据链、指挥系统早已实现了国产化。
雷达、计算机等设备是怎么被搬上军舰的
军舰在问世之初,仅仅是一个海上飞机起降平台,在二战前,如今的海上霸占航空母舰也仅仅是战列舰的配角,舰载机更多是执行侦查、巡逻、舰炮校射任务。
二战中,军舰逐渐取代了战列舰,成为海战的主角。而在雷达问世之后,美国和英国先后将雷达搬上了战列舰等海军舰船,搜索雷达可以探测上百公里外来袭的飞机,而火控雷达相对于光学测距设备具有全天候任务能力的优势,而且不像光学测距具有误差,使舰炮射击更加精准。相比之下,日本对雷达重要性的认识就逊色许多,在太平洋战争中后期才给战舰战舰安装雷达。不过,由于日本在技术上和英美存在一定差距,日本雷达的性能也逊色一些。这使得日本海军在很多时候因为雷达的因素在局部战斗中比较被动。
在二战后,随着战机进入喷气式时代,以及电子管、晶体管计算机的发明,为了能够发现、识别、跟踪速度越来越快的战机,雷达技术和计算机技术结合了起来,而这使雷达和计算机被一同搬上了战舰。
随着舰载机性能的提升和各种高速反舰导弹的出现,对战舰舰载雷达的分辨能力、抗干扰能力和快速反映能力提出了更高的要求。加上雷达技术的发展和战舰使用中的实际需要,大型相控阵雷达、空中管制雷达、着陆辅助雷达、密集阵等近防武器的火控雷达等都被搬上了战舰。
随着航空工业的进步和信息化时代的到来,舰载机的种类和性能也与日俱增,为了将航母上所搭载的舰载机如臂使指,就必须有完善的舰载指挥引导控制系统。这套指挥控制系统将雷达和各种传感器传回的信息进行处理,掌握航母上以及周边舰载机的实际状态和飞行参数,然后根据这些数据进行指挥。
最初,指挥控制系统中间一些环节需要人工作业,这不仅降低了效率,还增加了出错率。随着信息技术的进步和战场数据链的完善,从雷达发现目标到数据传输和处理都可以实现全过程自动化,这种自动化指挥控制系统大幅提升了航母的作战效能。
有源相控阵雷达可以实现国产化
航母上最主要的电子设备莫过于指挥系统、通信系统和雷达系统。在雷达系统中,除了对空/平面追踪雷达、空中管制雷达,着陆辅助雷达、近防武器火控雷达之外,最引人瞩目的莫过于大型相控阵雷达。
装备相控阵雷达的052D
有源相控阵雷达上拥有大量T/R组件。而得益于近年来迅速进步的MOCVD工艺(还记得去年中资曾经试图收购德国企业爱思强公司,最后被美国前总统奥巴马以国家安全风险为由否决的收购案么,爱思强公司的主营业务就是MOCVD设备),T/R组件本身已经实现材料和工艺的国产化,如中国电科某所在2015年推出的氮化镓T/R组件系列产品。
(中电集团下属14所生产的KLJ-7A相控阵雷达,安装有多达1000多个T/R组件)
几个T/R组件组成一个小单位被称为子阵,每一个子阵会搭配一个FPGA做数据预处理,一般情况下这种FPGA不需要特别高的性能,商业市场上中低端的2000万门级或者3200万门级的FPGA就行了。不过,有些情况下会要求更高性能的FPGA。
在后端的数据汇总处理过程中就需要DSP。必须说明的是,有些对性能要求不是太高的雷达,可以不采用FPGA对数据初步处理,直接汇总到后端的DSP阵列进行数据处理。CPU则发挥着类似指挥官的作用,承担任务管理职能。
就各种军用芯片而言,军民融合的现象比较普遍,很多军用芯片都是已成熟的民用产品做修改开发而成的。在这方面,美国有着非常丰富的经验,比如曾经被应用于军用电子设备的486DX,再比如美国国防后勤局就曾采购过赛灵思的FPGA用于监视、侦察和火控系统中红外传感器的数据处理。
其实,这种例子在中国也不是没有。根据媒体报道,全军武器装备采购信息网发布竞标消息,面对军队采购方提出的产品指标,有同行给出了2亿元的报价,龙芯表示只需2000万元。龙芯方面解释了其中的原因:&这项技术,我们民品已经做成熟了,按军用要求修改即可,自然比从头做起要省钱得多。&
国内自主设计的CPU首推龙芯和申威,虽然不确定首艘国产航母是否会采用这两种CPU,但就CPU性能和稳定性、可靠性,以及以往在类似装备上的使用经验而言,就承担有源相控阵雷达任务管理职能的CPU而言,龙芯和申威是完全能顶上去的。
就DSP而言,国内有魂芯和华睿。中电38所研制的&魂芯一号&被授予&国防科技工业军民融合发展&技术创新奖,并在很多方面有所应用。
华睿2号是基于龙芯3B修改的,龙芯3B是一款向量CPU,虽然通用性能有限,但这款向量CPU在很多特殊领域颇具潜力。中电14所对龙芯3B进行修改成为华睿2号。华睿2号将雷达信号处理算法提炼成FFT、FIR、相关、矩阵求逆等17种基本计算构件,通过计算构件的逻辑组合实现复杂算法,较好地解决了雷达系统大带宽、高吞吐的应用需求。该技术成功应用于面向先进雷达的高性能数字信号处理器研发及应用中。
就FPGA而言,国内有国微电子、智多晶微电子、同创国芯、高云半导体、京微雅格、771所和772所等公司或单位。这些单位或公司中有体制内单位、也有由美国归来的技术人员创办的公司,比如智多晶微电子的团队来自美国FPGA厂商莱迪思(就是去年有中资背景基金试图收购,被20余位美国国会议员的联合阻挠的那家)。据小道消息,国内有一些反向设计的产品供国防军工需要。
KJ500指挥预警系统的核心元件已100%实现国产化
正是中国电子工业的进步,使得中国完全有能力实现航母搭载的大型相控阵雷达的国产化。其实,在最近问世的某款预警机上,指挥预警系统的核心元件已经100%实现国产化。
数据链和通信系统、军事指挥系统也能国产化
除了有源相控阵雷达的核心元器件能够实现完全国产化,数据链和通信系统、军事指挥系统在上世纪90年代末或本世纪初就解决了国产化的问题。随着国内技术进步,这些系统的基础软硬件也随着技术进步而更新。
指挥系统主要由CPU、DSP和操作系统辅以一些其他元器件构成。而且使用了自主CPU之后,经过系统优化,实际表现一点不逊色于国外CPU,比如龙芯首席科学家曾经介绍:某指挥系统应用,X86 i7平台每秒20帧,龙芯平台优化前每秒3帧,优化后每秒30帧。虽然不清楚国产首艘航母的指挥系统会采用什么CPU,但自主CPU完全能胜任这项工作,而且经过系统优化后可以表现的比X86 i7更好。
至于战场数据链和通信系统,其实就是更高端的民用通信系统,或者说现在大家使用的无线通信系统其实就是战场数据链玩剩下的。主要由CPU、DSP、ADC(模拟数字转换器)、DAC(数字模拟转换器)、射频、天线等组成。CPU、DSP、天线不用多介绍了。
射频芯片具有射频收发和功率放大等功能,ADC是将数字信号转化为模拟信号,而ADC则反过来,将模拟信号转化为数字信号。由于数据链和通信系统中要涉及模拟信号和数字信号的转换,因此在接收端和发射端就需要有ADC/DAC。此外,超高速ADC/DAC是雷达的重要器件,在电子战中,频率捷变也必须仰仗超高速ADC/DAC。
在数据链和通信系统上,其实软件的难度比硬件更大,对于硬件而言,基本不超过工控产品的要求,但在软件上就要下一些功夫了。
总而言之,中国战舰上的指挥系统、通信系统和雷达系统,中国是完全有能力实现国产化的。
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