芯片是這幾年在手機(jī)圈里被提得最多的一個詞語。自從華為被列入實(shí)體名單、被斷供芯片以后。這個突然火起來的詞語也成了最讓華為難受的詞語，它甚至把華為逼上了絕路！

很多人都持有懷疑的態(tài)度，現(xiàn)在我們的科技已經(jīng)發(fā)展到這種地步了，難道造一個小小的芯片，真的這么難嗎？我們的衛(wèi)星、我們的月球車等等宇航器上面的CPU不都是我們自己設(shè)計(jì)的嗎？為什么放在這么重要的設(shè)備上的芯片我們都能造得出來，而放在手機(jī)上的小芯片我們卻搞不定呢？首先我們就要從芯片的可靠性級別來說起了。芯片的可靠性分為4個級別，分別是宇航級、軍工級、工業(yè)級和消費(fèi)級。而前面我們說的衛(wèi)星和月球車上用的芯片就屬于宇航級和軍工級，這兩種芯片由于牽扯到很多安全性的問題和機(jī)密的問題，因此我們的國家早就實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立研發(fā)，獨(dú)立制造，而這每一顆芯片的制造成本都要達(dá)到上百萬甚至更高，那為什么這樣的芯片我們都能造出來，而華為怎么就讓幾百塊、上千塊的手機(jī)芯片給卡住了脖子呢？

其實(shí)有一點(diǎn)大家可能還不是很了解，芯片的可靠性等級越高并不代表芯片性能越強(qiáng)。我們平常使用的手機(jī)都是要求性能的，我們可以接受它偶爾死機(jī)，遇到這種問題我們重啟一下手機(jī)就解決了，即使上萬塊的旗艦手機(jī)在使用的時候也會出現(xiàn)偶爾的卡頓或者偶爾的小問題，但是如果芯片裝在衛(wèi)星或者其他的太空設(shè)備中，每一個小故障都可能會牽扯出很大的問題。同時，在太空這種特殊的環(huán)境中含有很多未知的空間輻射，因此芯片的性能并不是首要因素，而可靠性才是重中之重，一顆芯片的性能即使再強(qiáng)，工藝設(shè)計(jì)即使再好，到了太空就壞了，就不能用了，那這么強(qiáng)的性能又有什么用？1971年到1986年，那時候芯片水平還不夠成熟，不管是哪個國家制造出來的衛(wèi)星芯片，即使是最好的，也很難承受住太空中高能粒子和宇宙射線，在那一段時間里，全球的衛(wèi)星由于空間輻射引起的故障，達(dá)到了1129次，而衛(wèi)星發(fā)生故障的總次數(shù)也達(dá)到了1589次，牽扯到了近40顆衛(wèi)星。

由于之前技術(shù)的不成熟和對宇宙的了解不夠深，我們并不能制造出能夠成功屏蔽高能粒子、宇宙射線的屏蔽層，而這些粒子射線在穿過設(shè)備以后，就和芯片里面的元器件發(fā)生各種化學(xué)的效應(yīng)，帶來短路或者其他的功能性故障，而我們放在宇宙中的航天器，不管是宇宙飛船、衛(wèi)星還是其他的設(shè)備，一旦芯片受到傷害，那就等于心臟驟停，帶來的直接問題就是整個航天器會直接報(bào)廢，從而帶來不可估量的損失。我們現(xiàn)在的手機(jī)運(yùn)行內(nèi)存動輒就是8GGB、16GB、32GB，而像玉兔號月球車，它上面的芯片只有僅僅的256MB，如果把這種內(nèi)存放在手機(jī)上，會是什么結(jié)果大家可想而知，而手機(jī)上用的這種芯片，哪怕它運(yùn)行內(nèi)存再高，只要放在太空中，分分秒秒就會成為廢品。

我們上學(xué)的時候在地理課上學(xué)過，地球自轉(zhuǎn)一圈是24小時，也就是我們的一天，而近地軌道上的衛(wèi)星繞地球一圈，卻僅僅100分鐘就足夠了，也就是說在這短短的100分鐘里，我們的航天器、我們的衛(wèi)星會直接受到太陽的照射，而不像在地球上一樣，經(jīng)過大氣層的散熱和隔熱，因此航天器的受光面和背光面溫差是相當(dāng)大的，也就意味著航天器在短時間內(nèi)必須反復(fù)的經(jīng)歷大溫差的工作環(huán)境，這個溫差可不是我們經(jīng)歷的冬天和夏天，而是上百度甚至幾百度的溫差。我們都知道，上萬元的蘋果手機(jī)溫度低了或者高了都會出現(xiàn)降頻甚至關(guān)機(jī)不能用的情況，而這種情況如果發(fā)生在太空中，那后果是不堪設(shè)想的！

雖然我們的手機(jī)芯片每年都在不停地提高性能功耗，但是其實(shí)真正影響到芯片價(jià)格的因素主要是穩(wěn)定性，而我們手機(jī)上使用的消費(fèi)級芯片跟宇航級、軍工級是沒有辦法比的。宇航級和軍工級這樣的芯片，它們性能要求并不是很高，只要夠用、能用也就行了，它們最重要的是在太空這種惡劣的特殊環(huán)境中抗干擾、抗溫差的能力，對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性才是最重要的。

工藝難度不高這也是為什么我們在航天器上用的這種百萬元級的芯片可以自己來造的原因。它并不需要像手機(jī)芯片那樣達(dá)到7納米、5納米甚至以后的3納米，它們需要的是48納米甚至以上的這種技術(shù)比較成熟的芯片工藝，而且這些芯片它們應(yīng)用的設(shè)備數(shù)量和領(lǐng)域也都是非常有限的。我們知道在生產(chǎn)產(chǎn)品的時候，出貨量越大，壓縮的成本越低。而這樣航天級、軍工級的衛(wèi)星芯片，每年使用的數(shù)量甚至用一雙手就可以數(shù)得過來，研發(fā)周期也比較長，因此它們在追求極致穩(wěn)定性上可以不計(jì)成本，而商業(yè)消費(fèi)級芯片一般都是由企業(yè)自負(fù)盈虧，他們還要考慮利潤的問題，還要考慮企業(yè)活下去的問題。

之前也有朋友問過我，現(xiàn)在美國封鎖華為的芯片，那為什么不去封鎖我們衛(wèi)星、我們的宇宙飛船這樣更重要的領(lǐng)域的芯片呢？那樣給我們的壓力不會更大嗎？相信大家看了上面的內(nèi)容，分清了商業(yè)級和宇宙級、軍工級的概念，以及知道我們國家已經(jīng)能夠自主研發(fā)、制造這種芯片了，這個問題也就解決了！但是問題又來了，我們國家之前科技力量并不是很強(qiáng)大的時候，我們的宇航級、軍工級芯片是從哪里來的呢？其實(shí)那個時候我們同樣也是依賴于歐美國家的進(jìn)口，但是之后這些歐美國家就對這種芯片實(shí)施了禁運(yùn)。那么我們?nèi)绻€要繼續(xù)研發(fā)衛(wèi)星之類的航空器就只有兩條路走，一條路就是自我研發(fā)，第2條路就是引進(jìn)國外的開源代碼，然后再進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，這第2條路存在一個很大的問題，由于是引進(jìn)人家國外的開源代碼，因此在性能上就會被原始設(shè)計(jì)局限住，也就是說我們的自己制造出來的芯片到底能是水平，在研發(fā)制造之前就已經(jīng)被限制住了。

因此我們決定走第1條自主研發(fā)的這條道路。比較慶幸的是，我們的這條路走的是比較的順利的！最具代表性的就是我們的龍芯。自主研發(fā)這條路，不僅僅可以在性能上自己說了算，而且在成本上也是比進(jìn)口的低很多，就比如嫦娥4號使用的那顆芯片，它是從美國進(jìn)口的ATMELAT697，一張芯片要達(dá)到上百萬元，而2017年我們自主研發(fā)的龍芯1E300，它在技術(shù)指標(biāo)上已經(jīng)達(dá)到、甚至有些地方已經(jīng)超過了這顆美國的宇航級芯片水平，而它的成本僅僅是幾萬元。2015年我們發(fā)射的北斗雙星就是搭載的純國產(chǎn)的1E和1F兩顆芯片，性能指標(biāo)跟國外的相比只高不低。

到目前為止，我們國產(chǎn)宇航級和軍工級芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立研發(fā)、獨(dú)立制造的能力，我們也不懼怕國外對我們進(jìn)行封鎖。但是，這并不代表著我們的芯片技術(shù)就是無敵了，在一些方面我們依然有很多的不足，比如說成本上或者在研發(fā)技術(shù)上，例如林寶軍總師曾公開表示過北斗衛(wèi)星上有一顆我們自主研發(fā)制造的CPU，研發(fā)制造成本達(dá)到了900萬一顆，而這種水準(zhǔn)的CPU用國外的Space X做出來只需要區(qū)區(qū)幾百元，這個巨大的成本差是相當(dāng)?shù)目植馈?/p>

我們的華為雖然到目前為止讓芯片卡得很難受，但是相信，經(jīng)過我們科研人員們的共同努力，一定能夠很快地找出解決方案，在芯片的工藝制造上完成突破，未來我們的宇航級級、軍工級、商業(yè)級等各級芯片一定會實(shí)現(xiàn)并駕齊驅(qū)，那樣我們就不會再被外國人所限制了。相信那一天一定會很快到來。

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