中国星载计算机为何选择SPARC架构处理器

　　日前，中国成功发设了第六颗北斗导航系统组网卫星，而这还只是处于中国密集卫星发射期的开端，再接下来的几年里，中国还将发射若干颗组网卫星，从而达成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星的完整北斗导航系统。

　　如此大量的卫星升空，对星载计算机的需求大增，而中国星载计算机市场也将迎来未来10年快速增长期。特别是星载计算机系统关系到国家的安全，因此这一市场有其特殊性，作为星载计算机的核心部分的处理器，不会像其他商业系统一样直接采购国外产品，一定会使用由中国本土的IC设计企业作出的产品，而如果能够抓住这一机遇，本土IC设计企业必将迎来新的市场机遇。

　　星载计算机，故名思议，即在卫星上使用的计算机系统。

　　星载计算系统是计算机技术在空间环境下的应用,负责完成空间飞行器的控制和数据处理任务。由于空间环境的恶劣条件，从而对星载计算系统在性能、可靠性和成本上提出了巨大的挑战。在高昂的研究与制造费用、有限的硬件资源下,要确保海量数据处理的高可靠性是一项困难又关键的任务。

　　设计一个高速、可靠并且在成本上可接受的星载数据处理系统对于宇宙科学探索及完成预定科学任务具有重大意义。

　　在星载计算机系统中处理器性能的稳定与可靠，在整个系统的稳定与可靠性中占有重要地位，因此选择合适的处理器架构变得相当重要。目前，在世界范围内星载计算机系统中所使用的处理器架构只有两种，一种是由美国使用的POWERPC架构，另一种就是欧洲主导的SPARC架构。

　　如此看来，目前在嵌入式领域颇为火热的ARM、MIPS、X86等架构，并不能够应用于星载、计算中，或者说其不具备在这一领域应用的优势。

　　航天计算机是航天设备控制的中枢神经，随着航天工程复杂性的不断提高，设备对计算机的要求越来越高。航天电子产品不但要耐火箭起飞时的冲击、振动等苛刻的力学环境，而且要承受宇宙空间的高温、低温、高真空、高辐射等极端条件；另外，由于在空间环境条件下，电子产品的可维护性非常差，而且一旦发生故障，其后果往往比较严重，甚至是致命的。因此相对于普通计算机，其可靠性要求更高。

　　在航天领域，美国现在使用的最高端的星载计算机，采用的是基于POWERPC体系结构的。欧空局为了摆脱美国对其空间研发能力的制约而独立开发了基于SPARC V7机构的面向空间应用的微处理器：ERC32，其辐射加固版本已经成熟使用于航天环境中。06年5月22日，基于LEON SPARC V8的处理器也成功使用于航天工程。可以说SPARC体系结构的CPU在今后的航天计划中将发挥更大作用。

　　由于中国与美国的战略关系，因此中国的星载计算机不太可能使用POWERPC架构，因此SPARC架构目前正逐渐被国内相关星载处理器研制单位所采用，特别是因为SPARC架构的开源优势，可以替资本并不雄厚的本土IC设计企业省下一大笔开发经费。基于笔者的观察，目前国内研究与使用SPARC架构的机构有这么几家：西安微电子研究所、北京微电子研究所、国防科技大学、航天二院、哈尔滨工业大学、北京理工大学、北京航空航天大学、珠海欧比特控制工程股份有限公司等，其中欧比特控制工程股份有限公司是一家民营的国内创业板上市公司，虽然没有明显的“航空航天”血统，但是在SPARC产品的产业化与自主产权处理器与系统开发方面，欧比特走在了前列。

　　可以预见，虽然在中国的星载计算机处理器中，POWERPC架构也会占有一席之位，但是大部分份额显然会被SPARC架构所占领。