昨天晚上,天舟一號一飛沖天,給天宮二號送去補給和裝備。天舟一號內的電子控制系統猶如大腦和神經一樣,精準地控制著貨運飛船的每一個動作,捕獲、緩沖、拉近,毫厘不差、準確無誤。在天舟一號精細、復雜的電子控制系統中,中科芯(58所)貢獻了兩款核心芯片。在此之前,他們研發的芯片還配置在天宮二號、神舟十一號上。昨天,記者走進58所數模研發中心總線組,聽他們講述與天舟一號的故事。
小小芯片強健“神經”
這兩款芯片,形象地說,它就像天舟一號的部分“神經網絡”,發出無數的支線數據命令,實現各個“器官”間的數據通信,共同完成天舟一號的各種動作。
這兩款芯片的特點是可靠性極高,更重要的是,當中的每個子芯片都經過抗輻射加固設計??馆椛涫切酒O計中最難的一關,面對高軌太空中的惡劣輻射環境,芯片如果不能抵御輻射,就會發出錯誤命令和數據,可能造成整個飛船的功能失?;蛘哌\行失誤。尤其對于多芯片組合來說,一招不慎,滿盤皆輸,既要每一個芯片強,又要組合起來強,更是難上加難?!拔覀儾粫胚^芯片上的每一絲薄弱的地方,專門針對芯片中的存儲器、觸發器等敏感單位進行邏輯層面的抗輻射加固設計,同時,在整個模塊中進行單獨全定制設計?!苯涍^這樣的設計,使得模塊的抗輻射能力大大增強,研發團隊成員蔡潔明打了個比方,這就相當于在無盡的太空中,從各個方向、各個距離的帶電粒子、質子的打擊,而經過抗輻射加固的芯片則是一個肌肉發達的“拳擊手”,能夠承受多次打擊而屹立不倒。他介紹,“天舟一號上的這兩款型號芯片已經是比較成熟的產品了,穩定性和可靠性都很高,在其他單位也已經有了應用?!?/p>
每周加班二三十小時
作為芯片研發團隊的數模中心總線組共有10人,團隊成員以“80后”為主,年齡最高的已于去年退休,年齡最小的僅27歲。團隊分工明確,4個人負責芯片設計,2個人負責測試,3人負責應用和驗證,組長劉士全總攬全局。
在整個研發周期中,芯片設計要占近一半的時間,是整個環節的核心。用通俗的說法來講,設計芯片就像搭樂高積木,先要知道想搭個什么樣子的,再把各個部分分別構建好,最后整體拼裝起來。蔡潔明說,其實自己是挺有壓力的,因為項目都是有節點的,每周都要通報進展。而他所負責的子芯片,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構對輻射就比較敏感,所以抗輻射數據總是達不到要求?!睘榱斯タ穗y關,他在兩年時間里前前后后一共設計了4個版本,最后一版終于成功。那段時間,每周都要加班二三十個小時,每天晚上八九點回家是常事。團隊成員平時的精力都集中在工作上,日常生活是很單調的,也很少有節假日,只有春節期間有兩周的休假,與家人團聚放松一下。
做設計可以待在無錫不用經常出差,而負責測試和應用就需要到處奔波了。組長劉士全經常在用戶之間奔走,在火車上的時間比在辦公室的時間還多。就在采訪的當兒,他又坐火車去蘇州了。有一次,劉士全出差一周才回到無錫,剛走出高鐵站就接到了用戶的電話,電話一掛他又重新進站,馬不停蹄地趕赴另一個城市。做抗輻射測試的成員也非常辛苦,全國就北京和西安兩家單位有做抗輻射測試的設備,而做測試的人卻很多,為了趕時間,都是連夜進行排除測試,通常十幾個小時都合不了眼……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栵w天成功,他們都覺得自己付出的辛苦真是值了。