以承擔(dān)我國首個(gè)集成電路設(shè)計(jì)加固技術(shù)研究課題為契機(jī),,航天七七二所成立了以趙元富為帶頭人的抗輻射加固集成電路技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
“從這個(gè)項(xiàng)目立項(xiàng)算起,,也是十年磨一劍,。”談起首枚國產(chǎn)CPU研制的艱辛歷程時(shí),,趙元富說,,“航天事業(yè)聚集起一批科學(xué)家,他們一直把航天當(dāng)作自己畢生事業(yè),,持之以恒,,總能找到突破之路?!?br/>
解決抗輻射芯片設(shè)計(jì)的重大技術(shù)難題
航天芯片抗輻射該怎么做,?以往有個(gè)笨辦法——給電路穿上厚厚的“外衣”,但這將使器件重量大幅增加,;另外,,還可以試著改變制造工藝,但這樣投入巨大,。如何低成本地研制出抗輻射芯片,,成為困擾世界各國科學(xué)家的難題。
1999年,,趙元富團(tuán)隊(duì)提出采用低成本的“設(shè)計(jì)加固”思路,,即只需利用民用集成電路制造生產(chǎn)線,通過設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)而非制造環(huán)節(jié)就能研制出抗輻射的宇航集成電路,。
這樣一來,,抗輻射難度就全部轉(zhuǎn)移到了芯片設(shè)計(jì)上,而抗輻射芯片設(shè)計(jì)又是個(gè)世界性難題。
面對航天工程的迫切需求,,趙元富和他的團(tuán)隊(duì)首先選取“王冠上的鉆石”——抗輻射中央處理器作為技術(shù)應(yīng)用的核心攻關(guān)產(chǎn)品,,并進(jìn)行了大量的技術(shù)試驗(yàn)。
為了打造可靠的“中國芯”,,抗輻射芯片都要經(jīng)過地面模擬太空輻射環(huán)境下的試驗(yàn)驗(yàn)證與評估,。為完成更多產(chǎn)品的輻射試驗(yàn),團(tuán)隊(duì)成員需要盡快進(jìn)入密封的真空輻射罐中,,更換剛剛輻射完的試驗(yàn)樣品,,再準(zhǔn)備下一輪試驗(yàn)。而每次輻射試驗(yàn)一般至少需要24小時(shí),,甚至幾天不間斷進(jìn)行,。為了試驗(yàn)的“無縫對接”,團(tuán)隊(duì)成員餓了吃泡面,,困了打地鋪,,連續(xù)緊盯幾十個(gè)小時(shí),成了家常便飯,。
十年后,,趙元富團(tuán)隊(duì)研制的國產(chǎn)CPU獲得了成功,不僅速度高,、接口類型更多,、可變性更強(qiáng),也更適合衛(wèi)星不同功能組件的需求,。