昨天晚上,天舟一號(hào)一飛沖天,給天宮二號(hào)送去補(bǔ)給和裝備。天舟一號(hào)內(nèi)的電子控制系統(tǒng)猶如大腦和神經(jīng)一樣,精準(zhǔn)地控制著貨運(yùn)飛船的每一個(gè)動(dòng)作,捕獲、緩沖、拉近,毫厘不差、準(zhǔn)確無(wú)誤。在天舟一號(hào)精細(xì)、復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)中,中科芯(58所)貢獻(xiàn)了兩款核心芯片。在此之前,他們研發(fā)的芯片還配置在天宮二號(hào)、神舟十一號(hào)上。昨天,記者走進(jìn)58所數(shù)模研發(fā)中心總線組,聽(tīng)他們講述與天舟一號(hào)的故事。
小小芯片強(qiáng)健“神經(jīng)”
這兩款芯片,形象地說(shuō),它就像天舟一號(hào)的部分“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,發(fā)出無(wú)數(shù)的支線數(shù)據(jù)命令,實(shí)現(xiàn)各個(gè)“器官”間的數(shù)據(jù)通信,共同完成天舟一號(hào)的各種動(dòng)作。
這兩款芯片的特點(diǎn)是可靠性極高,更重要的是,當(dāng)中的每個(gè)子芯片都經(jīng)過(guò)抗輻射加固設(shè)計(jì)。抗輻射是芯片設(shè)計(jì)中最難的一關(guān),面對(duì)高軌太空中的惡劣輻射環(huán)境,芯片如果不能抵御輻射,就會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤命令和數(shù)據(jù),可能造成整個(gè)飛船的功能失常或者運(yùn)行失誤。尤其對(duì)于多芯片組合來(lái)說(shuō),一招不慎,滿盤皆輸,既要每一個(gè)芯片強(qiáng),又要組合起來(lái)強(qiáng),更是難上加難。“我們不會(huì)放過(guò)芯片上的每一絲薄弱的地方,專門針對(duì)芯片中的存儲(chǔ)器、觸發(fā)器等敏感單位進(jìn)行邏輯層面的抗輻射加固設(shè)計(jì),同時(shí),在整個(gè)模塊中進(jìn)行單獨(dú)全定制設(shè)計(jì)?!苯?jīng)過(guò)這樣的設(shè)計(jì),使得模塊的抗輻射能力大大增強(qiáng),研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員蔡潔明打了個(gè)比方,這就相當(dāng)于在無(wú)盡的太空中,從各個(gè)方向、各個(gè)距離的帶電粒子、質(zhì)子的打擊,而經(jīng)過(guò)抗輻射加固的芯片則是一個(gè)肌肉發(fā)達(dá)的“拳擊手”,能夠承受多次打擊而屹立不倒。他介紹,“天舟一號(hào)上的這兩款型號(hào)芯片已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品了,穩(wěn)定性和可靠性都很高,在其他單位也已經(jīng)有了應(yīng)用?!?/p>
每周加班二三十小時(shí)
作為芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)的數(shù)模中心總線組共有10人,團(tuán)隊(duì)成員以“80后”為主,年齡最高的已于去年退休,年齡最小的僅27歲。團(tuán)隊(duì)分工明確,4個(gè)人負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì),2個(gè)人負(fù)責(zé)測(cè)試,3人負(fù)責(zé)應(yīng)用和驗(yàn)證,組長(zhǎng)劉士全總攬全局。
在整個(gè)研發(fā)周期中,芯片設(shè)計(jì)要占近一半的時(shí)間,是整個(gè)環(huán)節(jié)的核心。用通俗的說(shuō)法來(lái)講,設(shè)計(jì)芯片就像搭樂(lè)高積木,先要知道想搭個(gè)什么樣子的,再把各個(gè)部分分別構(gòu)建好,最后整體拼裝起來(lái)。蔡潔明說(shuō),其實(shí)自己是挺有壓力的,因?yàn)轫?xiàng)目都是有節(jié)點(diǎn)的,每周都要通報(bào)進(jìn)展。而他所負(fù)責(zé)的子芯片,又是所有芯片中最核心的也是難度最大的?!坝捎谛酒旧黼娐返慕Y(jié)構(gòu)對(duì)輻射就比較敏感,所以抗輻射數(shù)據(jù)總是達(dá)不到要求。”為了攻克難關(guān),他在兩年時(shí)間里前前后后一共設(shè)計(jì)了4個(gè)版本,最后一版終于成功。那段時(shí)間,每周都要加班二三十個(gè)小時(shí),每天晚上八九點(diǎn)回家是常事。團(tuán)隊(duì)成員平時(shí)的精力都集中在工作上,日常生活是很單調(diào)的,也很少有節(jié)假日,只有春節(jié)期間有兩周的休假,與家人團(tuán)聚放松一下。
做設(shè)計(jì)可以待在無(wú)錫不用經(jīng)常出差,而負(fù)責(zé)測(cè)試和應(yīng)用就需要到處奔波了。組長(zhǎng)劉士全經(jīng)常在用戶之間奔走,在火車上的時(shí)間比在辦公室的時(shí)間還多。就在采訪的當(dāng)兒,他又坐火車去蘇州了。有一次,劉士全出差一周才回到無(wú)錫,剛走出高鐵站就接到了用戶的電話,電話一掛他又重新進(jìn)站,馬不停蹄地趕赴另一個(gè)城市。做抗輻射測(cè)試的成員也非常辛苦,全國(guó)就北京和西安兩家單位有做抗輻射測(cè)試的設(shè)備,而做測(cè)試的人卻很多,為了趕時(shí)間,都是連夜進(jìn)行排除測(cè)試,通常十幾個(gè)小時(shí)都合不了眼……為了芯片的成功,像這樣的故事不勝枚舉??煽粗凶约旱男燎诔晒奶熘垡惶?hào)飛天成功,他們都覺(jué)得自己付出的辛苦真是值了。