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RISC-V架構(gòu)抗輻照MCU在航天器載荷中的SEU/SEL閾值測(cè)試與防護(hù)策略

安芯 ? 來(lái)源:jf_29981791 ? 作者:jf_29981791 ? 2026-01-23 17:03 ? 次閱讀
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摘要

隨著商業(yè)航天與深空探測(cè)任務(wù)的快速發(fā)展,航天器載荷系統(tǒng)對(duì)具備高性能、高可靠性與快速迭代能力的微控制器(Microcontroller Unit, MCU)需求日益迫切。傳統(tǒng)抗輻照器件長(zhǎng)期依賴封閉式架構(gòu),在成本效益、技術(shù)自主性及生態(tài)開(kāi)放性方面面臨顯著瓶頸。RISC-V開(kāi)源指令集架構(gòu)憑借其模塊化設(shè)計(jì)、可擴(kuò)展性與活躍的產(chǎn)業(yè)生態(tài),為宇航級(jí)MCU的研制提供了全新的技術(shù)范式。本文基于國(guó)科安芯AS32S601ZIT2型32位RISC-V架構(gòu)MCU的系統(tǒng)性地面輻照試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析其在空間輻射環(huán)境下的單粒子效應(yīng)(Single Event Effects, SEE)與總劑量效應(yīng)(Total Ionizing Dose, TID)響應(yīng)特性及工程防護(hù)策略,為RISC-V架構(gòu)抗輻照器件的宇航應(yīng)用選型、系統(tǒng)集成與可靠性評(píng)估提供完整的理論支撐與實(shí)踐指南。

1. 引言

空間輻射環(huán)境由地球輻射帶、銀河宇宙射線及太陽(yáng)質(zhì)子事件構(gòu)成的高能粒子流組成,對(duì)在軌航天器電子系統(tǒng)構(gòu)成持續(xù)性威脅。當(dāng)高能質(zhì)子、α粒子或重離子穿透半導(dǎo)體器件靈敏體積時(shí),通過(guò)直接電離或核反應(yīng)產(chǎn)生電荷簇,引發(fā)單粒子翻轉(zhuǎn)、單粒子功能中斷(Single Event Functional Interrupt, SEFI)甚至SEL,可導(dǎo)致載荷系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、功能失效乃至永久性損壞。與此同時(shí),累積電離效應(yīng)導(dǎo)致的TID會(huì)引起氧化物電荷積累與界面態(tài)生成,誘發(fā)閾值電壓漂移、跨導(dǎo)退化與漏電流增加,逐步削弱器件性能并縮短任務(wù)壽命。

傳統(tǒng)航天級(jí)MCU多基于專有架構(gòu)開(kāi)發(fā),面臨研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高昂及供應(yīng)鏈?zhǔn)芟薜葐?wèn)題。近年來(lái),RISC-V開(kāi)源指令集架構(gòu)憑借其開(kāi)放性、模塊化及可定制特性,為宇航處理器設(shè)計(jì)注入新活力。AS32S601系列MCU基于國(guó)科安芯自研E7內(nèi)核,集成浮點(diǎn)運(yùn)算單元(Floating-Point Unit, FPU)與16KiB L1 Cache,工作主頻達(dá)180MHz,集成512KiB SRAM、2MiB Flash及豐富的外設(shè)接口,專為商業(yè)航天、核電站等高安全場(chǎng)景設(shè)計(jì)。然而,其空間環(huán)境適應(yīng)性須通過(guò)嚴(yán)格的地面模擬試驗(yàn)驗(yàn)證。

現(xiàn)有研究多集中于FPGA與存儲(chǔ)器的SEE效應(yīng),對(duì)RISC-V架構(gòu)MCU的系統(tǒng)性SEE數(shù)據(jù)相對(duì)匱乏。本文基于AS32S601ZIT2的質(zhì)子加速器、皮秒脈沖激光及鈷60源輻照試驗(yàn)數(shù)據(jù),從試驗(yàn)方法學(xué)、失效閾值量化、效應(yīng)機(jī)理剖析、防護(hù)策略構(gòu)建四個(gè)層面展開(kāi)深度分析,為國(guó)產(chǎn)RISC-V器件的宇航工程應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

2. 器件架構(gòu)與抗輻照設(shè)計(jì)特征分析

2.1 RISC-V內(nèi)核與存儲(chǔ)器保護(hù)體系

AS32S601ZIT2采用32位RISC-V指令集架構(gòu),自研E7內(nèi)核集成16KiB指令Cache與16KiB數(shù)據(jù)Cache,支持零等待訪問(wèn)嵌入式Flash。其抗輻照設(shè)計(jì)的核心在于存儲(chǔ)器系統(tǒng)的全陣列ECC保護(hù)機(jī)制。具體而言,512KiB SRAM、512KiB D-Flash及2MiB P-Flash均配備單錯(cuò)誤糾正雙錯(cuò)誤檢測(cè)(Single Error Correction Double Error Detection, SEC-DED)漢明碼,可糾正單位翻轉(zhuǎn)并檢測(cè)雙位錯(cuò)誤。該設(shè)計(jì)符合ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)的ASIL-B等級(jí)要求,為緩解SEU導(dǎo)致的數(shù)據(jù)破壞提供了硬件級(jí)基礎(chǔ)保障。此外,器件內(nèi)置5個(gè)內(nèi)存保護(hù)單元(Memory Protection Unit, MPU)與錯(cuò)誤控制模塊(Fault Control Unit, FCU),可對(duì)非法訪問(wèn)、總線錯(cuò)誤及異常狀態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)攔截與上報(bào),有效遏制錯(cuò)誤傳播。

2.2 工藝節(jié)點(diǎn)與物理結(jié)構(gòu)特征

器件采用Umc55nm體硅CMOS工藝制造。該工藝節(jié)點(diǎn)在特征尺寸與單粒子敏感體積之間呈現(xiàn)復(fù)雜權(quán)衡關(guān)系。相較于成熟工藝節(jié)點(diǎn)(如180nm或130nm),55nm工藝的幾何尺寸縮減導(dǎo)致臨界電荷量下降,單元收集效率提升,SEU敏感度潛在增加。然而,通過(guò)電路級(jí)加固設(shè)計(jì),如增大存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容、優(yōu)化阱接觸密度及采用保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu),可在一定程度上補(bǔ)償工藝敏感性。數(shù)據(jù)手冊(cè)未明確披露是否采用絕緣體上硅(Silicon on Insulator, SOI)或藍(lán)寶石上硅(Silicon on Sapphire, SOS)等特殊襯底技術(shù),故其SEL抗擾能力主要依賴標(biāo)準(zhǔn)體硅工藝的閂鎖抑制設(shè)計(jì)。

封裝形式為L(zhǎng)QFP144塑料四方扁平封裝,具備商業(yè)化成本控制優(yōu)勢(shì)。然而,塑料封裝在長(zhǎng)期真空環(huán)境下存在出氣(Outgassing)風(fēng)險(xiǎn),可能對(duì)光學(xué)載荷或敏感表面造成污染。在航天應(yīng)用中,建議采用共形涂覆或金屬蓋密封等二次加固措施,以提升氣密性與抗輻照能力。管芯與引腳間通過(guò)引線鍵合連接,未采用倒裝芯片(Flip-chip)技術(shù),簡(jiǎn)化了熱管理與應(yīng)力分析。

2.3 電源管理與電特性邊界

器件支持2.7V至5.5V寬壓供電,核心電壓VDD為1.2V±10%,I/O電壓VDDIO為3.3V±5.5V。寬壓設(shè)計(jì)賦予系統(tǒng)在電源擾動(dòng)下的魯棒性,對(duì)SEE引發(fā)的瞬時(shí)電壓跌落具有更高容忍度。在180MHz全速運(yùn)行時(shí),典型工作電流為135mA(所有外設(shè)禁用),總功耗約445mW。數(shù)據(jù)手冊(cè)明確標(biāo)注GPIO引腳最大電流為20mA,且在不同驅(qū)動(dòng)模式下可配置為4.5mA、9mA、13.5mA或18mA,為外部電路設(shè)計(jì)提供靈活性。

靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)特性測(cè)試表明,人體模型(HBM)耐受電壓達(dá)±2000V,充電器件模型(Charged Device Model, CDM)耐受電壓達(dá)±500V,符合AEC-Q100 Grade 1汽車(chē)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。閂鎖(Latch-up)測(cè)試在125℃下施加±200mA I-Test電流與7V過(guò)壓(5V芯片),未觸發(fā)閂鎖,為SEL抗擾能力提供間接佐證。

3. 單粒子效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法學(xué)

3.1 質(zhì)子輻照試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范

依據(jù)GJB 548B-2005《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》及QJ 10005A-2018《宇航用半導(dǎo)體器件單粒子效應(yīng)試驗(yàn)指南》,質(zhì)子單粒子效應(yīng)試驗(yàn)在中國(guó)原子能科學(xué)研究院100MeV質(zhì)子回旋加速器設(shè)施上實(shí)施。試驗(yàn)采用大氣環(huán)境輻照模式,避免真空靶室對(duì)高速測(cè)試系統(tǒng)的限制。質(zhì)子能量選取100MeV,該能量下質(zhì)子在硅中的穿透深度約8.7mm,足以穿透管芯有源區(qū)及襯底層。注量率嚴(yán)格控制在1×10? p·cm?2·s?1,以規(guī)避總劑量效應(yīng)與位移損傷效應(yīng)的干擾??傋⒘坷鄯e至1×101? cm?2,該條件可等效模擬500km高度、98°傾角LEO軌道約5-7年的累積質(zhì)子通量。

試驗(yàn)樣品配置靜態(tài)偏置(VCC=3.3V),通過(guò)CANFD分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)MCU工作狀態(tài)、通信鏈路與工作電流。SEL判定標(biāo)準(zhǔn)為工作電流超過(guò)正常值1.5倍并持續(xù)超過(guò)100ms。SEU判定通過(guò)存儲(chǔ)器回讀比對(duì)、功能狀態(tài)機(jī)檢查及外設(shè)數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)過(guò)程中,累積總劑量須嚴(yán)格控制在抗TID能力的80%以內(nèi),確保SEE與TID效應(yīng)解耦分析。

3.2 皮秒脈沖激光模擬技術(shù)

脈沖激光單粒子效應(yīng)試驗(yàn)依據(jù)GB/T 43967-2024《空間環(huán)境 宇航用半導(dǎo)體器件單粒子效應(yīng)脈沖激光試驗(yàn)方法》在中關(guān)村實(shí)驗(yàn)室實(shí)施。皮秒脈沖激光器產(chǎn)生波長(zhǎng)1064nm、脈寬30ps的近紅外激光,通過(guò)數(shù)值孔徑0.9的物鏡聚焦至器件正面,焦斑尺寸約1-2μm,實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)空間分辨率。激光能量在120pJ至1830pJ范圍內(nèi)可調(diào),通過(guò)非線性晶體頻率轉(zhuǎn)換與衰減片組合實(shí)現(xiàn),等效LET值覆蓋5至75 MeV·cm2·mg?1范圍。

激光試驗(yàn)優(yōu)勢(shì)在于精準(zhǔn)定位與快速參數(shù)掃描。試驗(yàn)采用光斑相對(duì)掃描模式,三維納米定位臺(tái)以X軸5μm步長(zhǎng)、Y軸3μm步長(zhǎng)覆蓋整個(gè)3959μm×3959μm管芯有源區(qū),注量設(shè)定為1×10? cm?2。相比重離子試驗(yàn),激光試驗(yàn)無(wú)需開(kāi)封背襯,且可重復(fù)輻照同一區(qū)域,適合閾值精細(xì)測(cè)定與敏感節(jié)點(diǎn)空間分布圖譜繪制。然而,激光僅能通過(guò)雙光子吸收或光電效應(yīng)產(chǎn)生電子-空穴對(duì),無(wú)法模擬核反應(yīng)產(chǎn)生的次級(jí)中子或反沖核,對(duì)SEL等需電荷累積的效應(yīng)模擬存在固有局限。

3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)溯源與不確定度分析

兩套試驗(yàn)系統(tǒng)均采用"加速器/激光器+試驗(yàn)板+程控電源+數(shù)據(jù)采集PC"架構(gòu),實(shí)現(xiàn)輻照、監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析一體化。原始數(shù)據(jù)記錄遵循ALARA原則與質(zhì)量保證大綱,包括輻照時(shí)間、注量、注量率、實(shí)時(shí)電參數(shù)曲線及功能狀態(tài)日志。對(duì)于SEE事件,記錄其LET閾值、空間坐標(biāo)、錯(cuò)誤類型及恢復(fù)情況;對(duì)于SEL事件,記錄鎖定電流、持續(xù)時(shí)間及斷電復(fù)位響應(yīng)。所有數(shù)據(jù)經(jīng)雙人獨(dú)立復(fù)核,確保試驗(yàn)溯源性與可重復(fù)性。

不確定度主要來(lái)源于注量測(cè)量、能量標(biāo)定與定位精度。質(zhì)子注量通過(guò)金硅面壘探測(cè)器校準(zhǔn),不確定度<5%;激光能量通過(guò)熱釋電探測(cè)器標(biāo)定,不確定度<3%;定位臺(tái)重復(fù)定位精度±0.5μm,光斑定位不確定度約1μm。綜合不確定度控制在10%以內(nèi),滿足宇航器件鑒定試驗(yàn)要求。

4. SEU/SEL閾值測(cè)試結(jié)果與機(jī)理深度分析

4.1 質(zhì)子輻照試驗(yàn)結(jié)果解讀

AS32S601ZIT2在100MeV、注量率1×10? p·cm?2·s?1、總注量1×101? cm?2的輻照條件下,器件功能保持完整,工作電流穩(wěn)定在135mA±2%范圍內(nèi),未觀測(cè)到SEL或功能性中斷事件。該結(jié)果初步表明,在LEO軌道典型質(zhì)子能譜(峰值約30-50MeV)下,器件具備優(yōu)異的抗SEL能力。然而,100MeV質(zhì)子在硅中的LET值僅約0.1 MeV·cm2·mg?1,遠(yuǎn)低于SRAM的典型臨界LET閾值(通常>2 MeV·cm2·mg?1),故未觀測(cè)到SEU屬預(yù)期現(xiàn)象。

4.2 脈沖激光試驗(yàn)閾值精確測(cè)定

激光試驗(yàn)揭示了器件深層次的SEE敏感度。當(dāng)激光能量為120pJ(對(duì)應(yīng)LET值5 MeV·cm2·mg?1)時(shí),全芯片掃描未觸發(fā)任何異常。能量提升至1585pJ(對(duì)應(yīng)LET值65 MeV·cm2·mg?1)時(shí),監(jiān)測(cè)到明確的SEU事件,表現(xiàn)為SRAM單元數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)。當(dāng)能量增至1830pJ(對(duì)應(yīng)LET值75 MeV·cm2·mg?1)時(shí),芯片發(fā)生CPU復(fù)位,判定為SEFI事件。

值得注意的是,試驗(yàn)全程未觀測(cè)到SEL,即使在最高LET值下,工作電流始終維持在100mA正常水平。該現(xiàn)象可歸因于:① 55nm體硅工藝的閂鎖路徑寄生雙極晶體管電流增益較低;② 內(nèi)部PMU設(shè)計(jì)了過(guò)流檢測(cè)與快速關(guān)斷保護(hù)電路;③ 試驗(yàn)采用5V供電,比標(biāo)準(zhǔn)3.3V具有更高的SEL觸發(fā)閾值。保守評(píng)估,SEL閾值高于75 MeV·cm2·mg?1,滿足LEO及地球靜止軌道(GEO)絕大多數(shù)任務(wù)需求。

4.3 效應(yīng)機(jī)理模型與敏感節(jié)點(diǎn)定位

通過(guò)激光掃描坐標(biāo)反演與版圖比對(duì)分析,SEU集中發(fā)生在L1數(shù)據(jù)Cache的SRAM陣列與通用寄存器堆,而Flash存儲(chǔ)區(qū)因ECC保護(hù)未出現(xiàn)可觀測(cè)錯(cuò)誤。SEFI事件發(fā)生在激光輻照時(shí)鐘分頻器與鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop, PLL)區(qū)域,表明時(shí)鐘樹(shù)是單粒子瞬態(tài)(Single Event Transient, SET)的關(guān)鍵耦合路徑。該發(fā)現(xiàn)提示,在任務(wù)關(guān)鍵路徑中需對(duì)時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)增加屏蔽或采用冗余設(shè)計(jì)。

臨界電荷量計(jì)算表明,55nm SRAM單元的臨界電荷約2-3fC,對(duì)應(yīng)LET閾值約15-20 MeV·cm2·mg?1。試驗(yàn)觀測(cè)到的65 MeV·cm2·mg?1SEU閾值高于理論值,可能歸因于功能測(cè)試覆蓋率不足或ECC靜默糾正了低LET事件。建議后續(xù)開(kāi)展存儲(chǔ)器位翻轉(zhuǎn)截面測(cè)試,精確測(cè)定SEU飽和截面。

5. 總劑量效應(yīng)評(píng)估與退火動(dòng)力學(xué)分析

5.1 鈷60輻照試驗(yàn)結(jié)果

總劑量效應(yīng)試驗(yàn)依據(jù)QJ 10004A-2018標(biāo)準(zhǔn)在北京大學(xué)鈷60源上進(jìn)行,劑量率25 rad(Si)/s,累積劑量150 krad(Si),該劑量率為典型的低劑量率輻照條件,可有效揭示時(shí)間相關(guān)效應(yīng)。試驗(yàn)樣品施加3.3V靜態(tài)偏置,輻照后工作電流從135mA微降至132mA,相對(duì)變化-2.2%,在測(cè)量不確定度范圍內(nèi)。CAN通信、Flash/RAM擦寫(xiě)及ADC采樣功能均保持正常,參數(shù)漂移未超出規(guī)格書(shū)容限。

5.2 退火行為與可靠性裕度

試驗(yàn)流程包含室溫退火(72小時(shí))與高溫退火(168小時(shí)@125℃)兩個(gè)階段,以評(píng)估退火效應(yīng)并加速陷阱電荷弛豫。退火后器件性能與外觀均合格,表明氧化物陷阱電荷與界面態(tài)退火恢復(fù)良好。150 krad(Si)劑量為設(shè)計(jì)指標(biāo)的1.5倍過(guò)輻照,器件仍保持功能完整,說(shuō)明設(shè)計(jì)裕量充足。55nm工藝的TID損傷主要表現(xiàn)為閾值電壓漂移與亞閾值漏電,本試驗(yàn)中未觀測(cè)到災(zāi)難性失效,驗(yàn)證了工藝魯棒性與電路設(shè)計(jì)的抗TID能力。

5.3 TID與SEE的協(xié)同效應(yīng)考量

長(zhǎng)期TID暴露可能通過(guò)閾值電壓漂移改變SEE敏感度。研究表明,累積劑量>100 krad(Si)后,nMOS晶體管閾值電壓負(fù)漂導(dǎo)致靈敏節(jié)點(diǎn)電壓降低,可能使SEU閾值下降10-15%。AS32S601ZIT2通過(guò)了150 krad(Si)TID測(cè)試,需進(jìn)一步開(kāi)展TID+SEE協(xié)同試驗(yàn),評(píng)估老化后的SEE截面變化,確保任務(wù)末期可靠性。

6. 典型應(yīng)用場(chǎng)景與任務(wù)適配性深度分析

6.1 姿態(tài)與軌道控制子系統(tǒng)

在微小衛(wèi)星姿態(tài)控制中,AS32S601ZIT2可承擔(dān)星敏感器數(shù)據(jù)處理、陀螺濾波與磁力矩器控制。180MHz主頻支持實(shí)時(shí)執(zhí)行擴(kuò)展Kalman濾波算法,4路CANFD接口便于連接多軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)。SEE可能導(dǎo)致姿態(tài)解算誤差,采用TMR與傳感器數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證,確??刂浦噶钣行浴EL風(fēng)險(xiǎn)可通過(guò)周期性復(fù)位與雙機(jī)冷備份緩解。該場(chǎng)景下TID年累積約5-8 krad(Si),器件壽命>15年,滿足長(zhǎng)壽命需求。

6.2 電源管理與配電系統(tǒng)

在電源管理單元(Power Control and Distribution Unit, PCDU)中,MCU負(fù)責(zé)太陽(yáng)能電池陣MPPT、蓄電池充放電管理與負(fù)載開(kāi)關(guān)控制。6路SPI接口可連接多片電壓電流采集芯片,12位ADC實(shí)現(xiàn)高精度采樣。SEE可能導(dǎo)致MPPT算法偏離最大功率點(diǎn),通過(guò)冗余比較器與硬件過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路確保安全性。該場(chǎng)景對(duì)SEL零容忍,建議采用外部獨(dú)立看門(mén)狗與電源軌監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)快速隔離與重啟。

6.3 載荷數(shù)據(jù)處理與壓縮

在遙感衛(wèi)星中,MCU承擔(dān)圖像預(yù)壓縮、數(shù)據(jù)打包與存儲(chǔ)器管理。2MiB Flash可存儲(chǔ)引導(dǎo)程序與壓縮算法,512KiB SRAM作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。高LET重離子可能引發(fā)SRAM多位翻轉(zhuǎn),ECC可糾正單位錯(cuò),雙位錯(cuò)觸發(fā)中斷,請(qǐng)求地面重傳原始數(shù)據(jù)。通過(guò)QSPI接口連接NAND Flash存儲(chǔ)陣列,實(shí)現(xiàn)高吞吐數(shù)據(jù)記錄。建議在軌實(shí)施動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新策略,每24小時(shí)刷新一次SRAM,降低累積翻轉(zhuǎn)概率。

6.4 通信協(xié)議處理與星間組網(wǎng)

4路CANFD與4路USART支持星內(nèi)高速總線與星間鏈路。CANFD速率最高5Mbps,滿足分布式載荷需求。SEE可能導(dǎo)致協(xié)議幀錯(cuò)誤,采用硬件CRC與生成的ACK/NACK機(jī)制確??煽總鬏?。在星間組網(wǎng)中,時(shí)間同步是關(guān)鍵,SET可能導(dǎo)致時(shí)鐘漂移,通過(guò)GNSS授時(shí)與內(nèi)部RTC定期校準(zhǔn),維持網(wǎng)絡(luò)同步精度<1μs。

7. 結(jié)論與未來(lái)發(fā)展方向

綜合質(zhì)子、脈沖激光與鈷60三項(xiàng)輻照試驗(yàn)數(shù)據(jù),AS32S601ZIT2型RISC-V MCU在低地球軌道輻射環(huán)境下展現(xiàn)出優(yōu)異的抗輻照性能:SEL閾值實(shí)測(cè)高于75 MeV·cm2·mg?1,SEU閾值約65 MeV·cm2·mg?1,TID耐受能力超過(guò)150 krad(Si)。其硬件ECC、寬壓供電及ASIL-B功能安全設(shè)計(jì)為航天應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。激光試驗(yàn)揭示的時(shí)鐘域SEFI風(fēng)險(xiǎn)需在系統(tǒng)級(jí)針對(duì)性加固。

展望未來(lái),RISC-V架構(gòu)抗輻照MCU的發(fā)展需聚焦以下方向:① 開(kāi)展重離子加速器試驗(yàn),精確測(cè)定高LET區(qū)間(75-150 MeV·cm2·mg?1)的SEU飽和截面;② 研制集成片上冗余與自修復(fù)能力的抗輻照增強(qiáng)版MCU,將TMR嵌入流水線與寄存器堆;③ 建立商用RISC-V器件宇航應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化流程,包括篩選、加固、測(cè)試與認(rèn)證體系;④ 探索AI驅(qū)動(dòng)的在軌健康管理,利用邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)SEE風(fēng)險(xiǎn);⑤ 發(fā)展Chiplet小芯片技術(shù),將處理器、存儲(chǔ)器與I/O分別優(yōu)化,組合成抗輻照SiP(System-in-Package)。

RISC-V開(kāi)源生態(tài)為航天器載荷提供了前所未有的靈活性與自主可控能力,而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡孛孑椪諟y(cè)試是確保其在軌可靠性的唯一科學(xué)路徑。AS32S601系列的系統(tǒng)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)RISC-V器件在宇航應(yīng)用領(lǐng)域邁出關(guān)鍵步伐,為我國(guó)商業(yè)航天與深空探測(cè)任務(wù)提供了高性能、高可靠的計(jì)算平臺(tái)選擇。隨著技術(shù)的持續(xù)迭代與測(cè)試體系的完善,RISC-V架構(gòu)有望成為未來(lái)航天電子系統(tǒng)的主流技術(shù)路線。

審核編輯 黃宇

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