- BAE Systems 获得 1,600 万美元资金开发抗辐射微芯片技术。
- RH45 芯片旨在应对太空环境的极端辐射挑战。
- 专门技术可提高芯片对微小电荷的抵抗力，确保任务成功。
- BAE 将技术嵌入下一代计算机，以满足太空需求。
BAE Systems 获得 1,600 万美元的国防资金，用以开发适合太空的微芯片。这笔资金将用于展示及验证其 RH45 辐射抗性 45 纳米 (nm) 半导体技术。太空环境极端，没有地球大气的缓冲，辐射密集的环境能在几秒钟内摧毁标准微电子元件。为了防止卫星的“大脑”在轨道上熔毁，美国政府的目标是设计坚固的芯片。这笔 1,600 万美元资金的背后有一个关键任务：验证 BAE 的专有 RH45 芯片并解锁一个安全的国内硬件目录，以供国防建设使用。
因此，这对于国内制造来说是一次重大胜利。
商用微芯片的脆弱性
为何硅芯片在轨道上会崩溃？商用微芯片虽然快速、微小且便宜，但也极为脆弱。在深空中，单一的高能质子就能翻转比特、破坏代码或永久烧毁处理器。过去也发生过多次辐射引起的事故，这是卫星异常和任务失败的主要原因之一。例如，俄罗斯的雄心勃勃任务 Phobos-Grunt（2011 年），旨在从火星的卫星火卫一提取土壤样本，但在发射后不久便被困在地球轨道上。失败的原因有几项，其中之一是太空辐射中的重离子撞击了未经加固的商业现成 (COTS) 微芯片，导致计算机存储器受损并造成致命的系统重启。
如今，商用芯片仍在不断缩小，这使它们对微小电荷的敏感度大幅提高。因此，太空机构和国防承包商使用辐射加固 (Rad-Hard) 或绝缘体上硅 (SOI) 等专门制造技术来绝缘芯片并消散不必要的电荷。这些技术经过专门的绝缘和设计技巧，使其能够承受宇宙冲击并持续运算。这项技术是必不可少的，没有它，现代太空任务将会失败。
制造技术的回流
新获资助的项目依赖于位于纽约马耳他 (Malta) 的 GlobalFoundries 制造设施，使用 45nm SOI 技术。通过将制造带回美国本土，该公司减少了对敏感国防硬件的复杂海外供应链的依赖。为使微芯片达到辐射防护要求，RH45 库的功能就像是一个先进的数字硬件商店。太空机构和国防承包商可以选择经过预测试的辐射抗性组件，并组装定制的专用集成电路 (ASIC)，以满足其精确需求。
这为工程师提供了创造自由，而无需在每次新卫星发射时重新发明轮子。BAE Systems 的太空系统产品线总监 Joe Dziezynski 表示：“在支持太空任务时，设计的灵活性至关重要。我们的 RH45 ASIC 库是一项独特且值得信赖的能力，能够让我们的客户针对特定功能，同时满足辐射抗性要求。”
这些高性能微芯片为各种太空操作提供动力。深空行星探测器依赖于它们以执行复杂的自主导航和实时传感器处理，距离地面控制数十亿英里。国家安全资产则使用辐射抗性架构来保护重要的国防载荷，保持持续的监视、威胁检测和加密军事通信。与此同时，商业轨道卫星则集成这些元件，以最大化天气追踪网络和全球卫星通信的运行时间。这些芯片已经开始进入硬件制造中。BAE 将 RH45 技术直接嵌入其下一代 Endura 单板计算机，创造专为轨道设计的高速度、低功耗处理单元。
最终的组装、包装和测试将在位于弗吉尼亚州马纳萨斯的 BAE 太空系统设施进行，该设施获得了 1A 类微电子可信来源的认证。
项目 规格 制造技术 45nm SOI 微芯片用途 卫星、深空探测器 组件类型 专用集成电路 (ASIC)
抗辐射微芯片对国防的重要性
在太空任务中，微芯片的抗辐射能力至关重要，因为辐射能迅速损坏电子元件，影响任务的成功。BAE Systems 的 RH45 技术专为应对这些挑战而设计，能够提供所需的抗辐射性能，从而支持国防和太空探索的需求。随着技术的进步，将制造过程带回美国本土不仅能减少供应链风险，还能提升国内制造能力，这对于国防安全来说是一次重要的进展。