芯片可以分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、軍工級(jí)和宇航級(jí)。如今我們被卡脖子的手機(jī)芯片就是消費(fèi)級(jí)芯片，至于宇航級(jí)和軍工級(jí)早就被美國人給禁了。 中國人也早就在宇航級(jí)和軍工級(jí)芯片上實(shí)現(xiàn)了自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)，我們北斗衛(wèi)星和玉兔號(hào)上的芯片都是宇航級(jí)芯片，每塊都價(jià)值上百萬。有人會(huì)好奇為何上百萬一顆的北斗宇航級(jí)芯片都能研發(fā)，卻被幾百元的手機(jī)芯片給卡脖子了？
目前世界最貴的芯片是北斗衛(wèi)星上的航天芯片，這塊航天CPU的價(jià)格是900萬！此前最貴的芯片是由美國賽靈思公司生產(chǎn)的宇航級(jí)FPGA芯片，一顆CPU價(jià)格為500萬。宇航級(jí)芯片新品價(jià)格真的非常昂貴。
宇航級(jí)芯片和普通芯片最大區(qū)別就是宇航級(jí)芯片可靠性穩(wěn)定性非常強(qiáng)，非常注重抗輻射能力，芯片性能反倒不是關(guān)鍵。
應(yīng)對(duì)宇宙中極端環(huán)境最早人類發(fā)射航天衛(wèi)星大多因?yàn)榱悴考o法承受空間輻射而出現(xiàn)故障。以1971年到1986年為例，當(dāng)時(shí)世界上有40顆衛(wèi)星，出現(xiàn)了1589次，其中1128次的故障是因空間輻射引起。
這主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)芯片技術(shù)不成，當(dāng)時(shí)宇航級(jí)行騙無法承受太空中宇宙射線和高能粒子。在宇宙射線和高能粒子穿透衛(wèi)星屏蔽層后，就會(huì)對(duì)芯片等元器件上的材料造成輻射反應(yīng)。使得芯片內(nèi)部出現(xiàn)短路，最終導(dǎo)致永久性不可逆的傷害和功能異常。
芯片是電腦手機(jī)的心臟，也是航天器的心臟，芯片一旦嚴(yán)重受損，整個(gè)航天器就直接報(bào)廢，造成的損失非常巨大。
除了宇宙射線和高能粒子外，能承受巨大的溫度差也是宇航級(jí)芯片的特點(diǎn)。航天器上天后，由于大氣層不能進(jìn)行空氣散熱，航天器受光面和背面的溫度差巨大，受光面溫度高達(dá)上百度，背光面溫度直接零下百度，幾乎是常態(tài)。對(duì)于航天芯片而已承受300度的溫度差已經(jīng)是家常便飯了。
近地軌道上的航天衛(wèi)星一天需要環(huán)繞地球數(shù)十次，80到100分鐘就能完成一次繞地球一次，宇航級(jí)芯片需要反復(fù)經(jīng)歷這冰火兩重天的溫差。
這因?yàn)樘窄h(huán)境的特殊性，宇航級(jí)芯片更注重抗輻射、抗干擾、抗溫差，性能方面只要滿足功能需求就好。比如玉兔號(hào)月球車的芯片內(nèi)存只有256M，如今隨便一把手機(jī)都有百G內(nèi)存，但如果把手機(jī)芯片放在太空環(huán)境中，瞬間就會(huì)報(bào)廢。
在太空這個(gè)特殊環(huán)境中我們不能單以芯片的運(yùn)行性能來判斷的價(jià)值。軍工、宇航級(jí)芯片的可靠性穩(wěn)定性要求最高，我們能自主研發(fā)軍工級(jí)宇航級(jí)級(jí)芯片是因?yàn)楣タ肆诵酒目煽啃苑€(wěn)定性難關(guān)。宇航級(jí)芯片對(duì)性能要求不高。只需要48nm以上成熟工藝就能滿足使用需求了，這點(diǎn)上我國已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了。所以我們能在造價(jià)上百萬的宇航級(jí)芯片上實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)。
為何搞定宇航級(jí)芯片，搞不定手機(jī)芯片？實(shí)現(xiàn)了價(jià)值上百萬的宇航級(jí)芯片國產(chǎn)化，卻在手機(jī)芯片被卡脖子，這是因?yàn)橛詈郊?jí)芯片和消費(fèi)級(jí)芯片側(cè)重點(diǎn)不同。
手機(jī)芯片這種消費(fèi)級(jí)芯片注重性能。手機(jī)芯片性能越好，手機(jī)運(yùn)行效果越好，手機(jī)的功能也會(huì)更加強(qiáng)大。巨額研發(fā)成本被龐大的市場分?jǐn)?，高通驍?88發(fā)布時(shí)進(jìn)貨價(jià)也不過是245-265美元，但其研發(fā)成本高達(dá)600億美元！7nm芯片、5nm芯片乃至明年3nm芯片，對(duì)芯片的性能要求和工藝要求越來越高。這方面我國的技術(shù)還不算成熟，芯片設(shè)計(jì)上明年或許能發(fā)布3nm芯片，但芯片生產(chǎn)上，中芯國際目前只能生產(chǎn)7nm芯片，且還不能量產(chǎn)。
曾經(jīng)我們?cè)谌嗽煨l(wèi)星的CPU上也靠和歐美國家進(jìn)口，雖然造價(jià)昂貴，但省去了天價(jià)研發(fā)成本，隨著宇航級(jí)芯片遭到歐美國家禁運(yùn)，我們也開始宇航級(jí)芯片自主研發(fā)，中國宇航級(jí)芯片龍芯1E300已經(jīng)達(dá)到了美國宇航級(jí)芯片標(biāo)準(zhǔn)，部分龍芯的成本甚至只需要幾萬。但相對(duì)的中國宇航級(jí)芯片新品價(jià)格依然昂貴，開頭說的北斗衛(wèi)星上的900萬的CPU就是宇航級(jí)芯片的新品。
如今中國科技水平也在不斷提高，宇航級(jí)芯片能為了使用，不計(jì)成本去研發(fā)。但消費(fèi)級(jí)芯片本身就是市場化的產(chǎn)物，不計(jì)成本是不可能的。不過中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐步成型，實(shí)現(xiàn)手機(jī)芯片領(lǐng)域的獨(dú)立自主也是指日可待!
