港媒：中國正利用空間站測試各種芯片並取得技術優勢，目標對手不再是NASA

【文/觀察者網 熊超然】據香港《南華早報》1月24日報道，隨着航天科技領域不斷取得突破，中國正利用自己的“天宮”空間站測試各種芯片處理器並取得技術優勢，而如此大規模的在軌芯片測試，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250nm製程芯片，中國不僅已有超過20款28nm到16nm製程範圍的高性能芯片通過測試，未來還有更多國內芯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芯片，這是一項艱鉅而具有挑戰性的任務。

報道特別提到，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”一較高下的衞星互聯網體系。航天專家認為，未來幾年，全球對高性能、低成本太空級芯片的需求將呈爆炸式增長。

2021年4月29日，海南文昌，長征五號B遙二運載火箭成功將空間站天和核心艙送入預定軌道，這是中國空間站建造階段的首次發射。圖自IC Photo

《南華早報》援引直接參與中國地外芯片項目的科學家稱，中國空間站現在可以同時測試100多個計算機處理器。同時，有超過20款全新的高性能芯片已經通過了測試，工藝製程範圍從28nm到16nm，這些芯片比其他國家在太空中所使用的芯片要先進得多。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芯片。

科學家們表示，在“天宮”測試的芯片完全是在中國設計和製造的。在測試期間，芯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空間站和其他空間設施。

報道提到，NASA透露，其目前在太空中使用的芯片是基於已有30年曆史的技術。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製程芯片，時鐘頻率僅為118兆赫，不及典型智能手機芯片的一小部分。

眾所周知，被稱為“天宮”的中國空間站，是我國建成的國家級太空實驗室，這一完全自建的空間站，給我國帶來了許多好處和便利。相比之下，國際空間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空間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芯片測試帶來不便。

2023年11月28日，中國載人航天工程首次對外發布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空間站組合體全景照片。新華社發（中國載人航天工程辦公室供圖）

《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”衞星使用大量廉價的商用芯片，由於所需數量大，所以預期壽命短。

直到去年，NASA才最終決定讓兩傢俬人承包商為其未來重要的太空任務設計和製造一種新的芯片，涉及載人登月和火星探測。這種基於開源RISC-V架構的新芯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芯片製造商排隊等候，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芯片測試是一項艱鉅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。”報道援引該項目團隊指出，中國利用空間站展開的這項工作規模比以往在利用衞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，隨着芯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芯片，以使這些芯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”一較高下的衞星互聯網體系，以使中國的衞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、低成本太空級芯片的需求將呈爆炸式增長。

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