Космическая наука и техника Вторая больница Го Яньнин
Почему современное современное оружие все больше зависит от высококачественных чипов
В настоящее время чип обычно называют схемой, интегрированной на кремниевом блоке. Затем чип high-end относится к качественному скачку на основе обычных чипов. Это цифровая логическая схема или специализированная схема, которая является более интегрированной, быстрой, более мощной и даже программируемой на поле. Современное оружие и оборудование широко использовали различные чипы с 1990-х годов, но они вступили в информационную войну с нового века. В эпоху сетевой войны доля электронных устройств в системах вооружений быстро возрастала, и спрос на высококачественные чипы также быстро увеличивался. Например, F-35, истребитель пятого поколения в Соединенных Штатах, он называется первым в мире, полностью информативным. Боевой дизайн требует истребителя, потому что он может быть «сшиваемо совместим» с действующей боевой системой США. F-35 существует как узел информационной войны во время боя. Интегрированная система электронного боя, разработанная на борту, является самой большой. Ограничение способности пилота воспринимать всю ситуацию на поле боя, его автономная способность к электронным войнам может даже достичь производительности профессиональных самолетов электронного боя. В случае войны F-35 может обмениваться информацией со всем американским оружием и оборудованием в воздушном и морском бою в военной системе США. Как это делается? Зарубежный авторитетный Ежегодник защиты Джейн говорит, что он загружен на теле. Чип '!
В области ракет, радаров и оружия для аэрокосмической обороны, наиболее используемых чипов высокого класса, в дополнение к часто используемым высокоскоростным высокоточным чипам АЦП / ЦАП, имеется примерно три аспекта: один из них - сам компьютер с оружием, особенно бомба, бортовой компьютер, Требования к чипу чрезвычайно строгие, во-вторых, коммуникационная микросхема, является основой многих центров управления оружием. Например, C2BMC в США Sade используется для достижения глобальной сети. Третий широко используется в американском радаре Министерства торговли США. Часто называемые чипы DSP (Digital Signal Processing) и FPGA (Field Programmable Gate Array).
Основная задача электронного оборудования в современных системах вооружения - принимать информацию, выводить и командовать после обработки и быстрого вычисления, управлять компонентами исполнения. Например, при использовании современного радара его скорость передачи данных составляет десятки раз в секунду, то есть Для завершения расчета требуется всего несколько десятых секунд, поэтому для обработки информации требуется чип для обработки информации в режиме реального времени, быстрой и большой емкости. В настоящее время наиболее часто используемыми алгоритмами являются операции свертки и богатые преобразования. Эти две операции представляют собой большое количество умножений. Итеративный процесс накопления является самым простым в использовании современных чипов обработки сигналов. С момента своего появления в 1982 году современные чипы обработки сигналов испытали пять поколений продуктов, которые в прошлом отличались от высокоскоростных микропроцессоров: во-первых, он может использоваться в одном цикле команд. Завершая 32-битные операции умножения и аккумулирования, время составляет всего 1-2 наносекунды, второе - многофункциональное и может обрабатываться параллельно, третье - так называемая «структура Гарварда». Это память, которая отделяет память программных команд от хранения данных. Структура имеет отдельную адресную шину и отдельную шину данных. Две шины разделяются памятью программ и памятью данных, что позволяет преодолеть поток данных. Узкое место передачи значительно улучшает скорость работы.
Что касается FPGA, он содержит большое количество вентилей, что делает чип более интегрированным, более быстрым и надежным. Особенно с возможностью перепрограммирования (реконфигурирования) в системе, включая программируемые логические блоки, программируемые модули ввода / Вывода и программируемой внутренней проводки. В качестве обработки информации FPGA имеет большую тенденцию к замене DSP.
Например, FPGA или DSP, известные американские производители ПЛИС, такие как Xilinx (китайское название Xilinx), Altera и т. Д., Создали торговые организации в Китае. Товары достаточны, сервис является исчерпывающим, и даже инструменты разработки готовы для вас. Каждый раз, когда вы запускаете новую модель, вам будет бесплатно тренироваться, что значительно облегчит вашу дизайнерскую работу и даже сделает много «инноваций». Конечно, эти компании зарабатывают много денег. В целом, это то, что некоторые называют «беспроигрышным». Старший академик сказал хорошо: многие из результатов теперь основаны на использовании иностранных фишек, и утверждается, что мир является номером один, это не " Возьмите вчерашнее чье-то платье, чтобы нарядиться на завтра!
Из опубликованных информационных снимков S-300 (таких как система S-300-2, продаваемых Россией в Грецию) мы можем видеть, и обработка сигналов радиолокационного управления огнем также использует технологию FFT. Радиолокационный канал также реализуется с помощью FFT-операции. Допплеровская ветвь скорости, но Россия состоит из небольших интегральных схем (ИС). В шкаф должен быть встроен дистанционный канал, в то время как США нужен только один чип FPGA или DSP (и высокоскоростной высокоточный ADC / DAC чип). И печатная плата, поэтому российское электронное оборудование часто дает людям глупое, большое, густое чувство, которое часто опускают некоторые отечественные ученые, но у России есть свой путь, не мешает его S-300 и S- 400 стал мировым ракетным комплексом противовоздушной обороны.
Почему мы не можем делать чипы, как американцы?
Я никогда не работал в полупроводниках и чипах. Я не готов делать безответственные замечания о текущих проблемах с чипом, но я могу отразить некоторые соображения и мнения с точки зрения пользователя. 18 апреля 2018 года США объявили о запрете на продажу. На следующий день Институт вычислительной техники Академии наук Китая провел круглый стол экспертов в Пекине. Название встречи было «Почему мы не можем делать чипы, как американцы?» Но, согласно сообщениям репортеров Экономического наблюдателя, эксперты на встрече После целого дня обсуждения были разные мнения, но я по-прежнему не мог получить положительного ответа. Однако встреча по-прежнему отражала важную информацию. Например, есть эксперты, которые принимают в качестве примера суперкомпьютер Китая. Это самый быстрый в международных соревнованиях. К первому. Но, по словам эксперта, первые шесть использования американского чипа (примечание автора: следует отнестись к шести последовательным чемпионам суперкомпьютера «Tianhe II», используя 80 000 Intel Xeon). 2015 В апреле Министерство торговли США приняло решение запретить продажу связанных чипов в четыре единицы в Китае. В 2016 году суперкомпьютер «Shenwei · Taihu Light» был оснащен чипом, производимым на национальном уровне »(примечание автора: Внутренний CPU «Shenwei 26010». Использует ли так называемая «свинья» часть?). Наконец, выиграл чемпионат в международном конкурсе с 930 миллиардами операций с плавающей запятой в секунду. Поэтому эксперт сказал, что «запрещенная продажа» также является Этот катализатор заставил исследователей почувствовать чувство кризиса, которое в некоторой степени ускорило развитие независимых чипов Китая.
Как мы все знаем, чип-индустрия - это отрасль, в которой на раннем этапе требуется много капиталовложений и талантов. Это отрасль с долгой отдачей от инвестиционного цикла, которую нужно передавать из поколения в поколение. Усилия настойчивости, трудолюбия и итеративных инноваций могут развиваться только сегодня. На встрече эксперты отметили, что в настоящее время большинство международных гигантов полупроводниковой промышленности началось в 1970-х и 1980-х годах и потратили много времени и огромное количество талантов в обмен на сегодняшнее технологическое накопление. Вслед за реформой и открытием, несмотря на то, что мы не тратили меньше усилий и добились значительных достижений в чипах среднего и низкого уровня, развитие элитных фишек зависит от конкуренции на рынке. Трудно догнать уровень Соединенных Штатов.
В 1990-х годах некоторые перспективные ученые, такие как Ni Guangnan и другие, выступали за независимые основные технологии и предложили ориентироваться на основные основные чипы США (например, Intel Xeon), чтобы преодолеть трудности технологии чип-чипов; В конце концов, будут некоторые эксперты и экономисты, которые считают, что лучше покупать чипы, чем чипы, что является так называемой теорией «рыночная технология», и что нет необходимости беспокоиться о том, что Соединенные Штаты легко откажутся от такого огромного рынка и огромной прибыли в Китае. Рыночные руководители также беспокоятся о больших инвестициях и высоких рисках. Это делает чип-индустрию Китая еще раз сожалеет о возможности.
Недавно тайваньский СМИ (когда бюллетень) опубликовал доклад, озаглавленный «по обе стороны полупроводниковой Апокалипсиса» статье, опубликованной простые взгляды на эту тему статью о том, что: обе стороны придают большое значение в полупроводниковой промышленности, начал почти (одновременно из Японии NEC и государство RCA США ввести производственную линию). материковая поддержка правительства для полупроводников далека над полупроводниковой технологией Тайвань дверь нуждается в напряженную работе и долгосрочное внимании к изучению естественных наук. передовые технологии исследования требуют научно-технический персонал имеет высокую степень профессионализма., но сейчас, в этом процессе, и лидирующий интегральные схемы, конечно, меньше, чем на материке Тайвань (?). одна из причин является континентом молодых ученых в государственных предприятиях, нет никакого смысла кризиса. естественно, не чувство срочности, боюсь трудно, не нужно идти в глубину вникать в одном из эзотерических принципов и ключевых технологий плохой части самоотверженности молодых, желая разбогатеть как можно быстрее. Некоторые СМИ имеют привычку хвастовства, так как это уже давно первые в мире. статья заканчивается «обучение и смиренно просим и сосредоточиться на долгосрочный фокусе, это единственный путь к успеху. в этой статье представлены аргументы или цели, мы должны Тест.
С точки зрения оружия и техники, я всегда чувствую, что некоторые эксперты и ученые не имеют важного фактора в рассмотрении «боевой подготовки». Американцы считают чип как военную подготовку. Каждый раз, когда мы налагаем на нас санкции, запрет на продажу является оправданием. «Из национальной безопасности». Крупная стратегия Соединенных Штатов сегодня состоит в том, чтобы сдержать Китай. Может ли он позволить долговременной ситуации между Китаем и США продолжаться в течение длительного времени? Это напоминает нам о 1980-х годах, нужно ли Китаю заниматься своей собственной навигационной системой Бейду. Некоторые дебаты были высказаны. Некоторые люди выразили свою оппозицию: причина в том, что весь мир использует GPS-приемник США. Стоит обойтись в Beidou. Даже если он будет построен в будущем, он будет конкурировать с Соединенными Штатами. Тогда GPS не может быть закрыт или зашифрован, поэтому Соединенные Штаты не могут его использовать. Однако некоторые местные войны после 1990-х годов, а также военные учения в некоторых странах, США нацелили функции, связанные с GPS, и применяли вмешательство в шифрование, доказывая, что мнения товарищей, которые отстаивали успех Бейду, верны.
Бывший Советский Союз и российская микроэлектроника, уроки, извлеченные из технологии чипов
Бывший Советский Союз и Россия имеют низкий уровень технологий и микросхем микроэлектроники, причины которых сложны, однако, согласно русской литературе, есть три основные причины: во-первых, переход от электронных трубок к полупроводникам в 1960-х годах. Бывшие высокопоставленные слушатели Советского Союза считают, что полупроводниковая антиядерная радиация намного хуже. Теория электронных ламп состоит в том, чтобы отстаивать развитие небольших электронных ламп, что привело к тому, что Советский Союз с самого начала упустил прекрасную возможность. Во-вторых, Советский Союз в течение некоторого времени вводил «тройной» (т.е. +1, 0, -1 вместо двоичного 1, 0) ), несовместимый с международно-популярным бинарником, потратил много времени и сил. В-третьих, бывший Советский Союз распределил отрасль микроэлектроники в страны-участницы, чтобы сбалансировать интересы стран-участниц. Советский Союз распался и привел к фрагментации полупроводниковой промышленности. Во время экономического шока в течение десяти лет восстановление экономики было вялым, неспособным полностью оживить прошлогоднюю славу, поэтому в основных технических проблемах, направленной ошибке, потери часто огромны. Камень других гор может атаковать нефрит, эти уроки заставляют нас избегать повторения тех же ошибок.
Почему в России нет элитных чипов, которые могут запускать новое оружие и оборудование мирового класса?
После украинского кризиса в 2014 году Россия была подвергнута раундам санкций на Западе, но она по-прежнему может выпускать новое оружие мирового класса партиями. Например, в воздушной и космической обороне есть истребитель пятого поколения Су-57. Производство, система противовоздушной обороны четвертого поколения S-400, система ПВО пятого поколения S-500, а также боевое дежурство нового поколения стратегической противоракетной системы A-235 и т. Д. Западный репортер: пугающее напоминание!». так что читатели поставили под сомнение низкого уровня фундамента России промышленной, микроэлектроника и Россия была короткая доской. введение России этого мирового класса нового оружия, отсутствие мирового класса микроэлектроники и высокий класс чипов. Россия также подчеркивает, что самообеспечение в основном не использует иностранные компоненты (Запад также запрещает электронные устройства высокого класса). Как российские ученые решают это противоречие?
Я был в первую ученые «слабых стороны» дизайн "почему Россия не исследование и развитие кризиса изощренного оружия чипа? Предварительный анализ того, как статья России разрешить это противоречие. Короче говоря, чтобы полагаться на«инновацию»мышлении. В частности, то, мысль. в полной мере использовать ракетную базу технических преимуществ полета механики России, инерциальную технология наведения и приборы, двигатели, вакуумные микроволновые технологии электрических, аналоговые схемы и т.д., опирается на научно-технических кадрах российской разведки, недостаточные для преодоления цифровых технологий. это не просто альтернатива, чтобы компенсировать Тем не менее, это новшество. Как цитирует автор в статье «Кризис Чипа», Россия использует свой кварцевый генератор в качестве накопления сигнала ПЧ, который даже меньше интегральной схемы. Это типичный успешный пример. Российский научно-технический персонал С одной стороны, это из-за беспомощности, но, с другой стороны, это способствовало развитию и прогрессу технологии аналоговых схем.
Вторая - проектная идея «системы в первую очередь» научно-технического персонала. Последнее означает, что уровень компонентов оружия может быть общим, но уровень системы, включая показатели эффективности оружейной системы и надежность оружия, должен быть первоклассным. Например, в воздушном и космическом оружии В области, от ведущих лидеров России до главного конструктора ракетной системы, они трезво осознают, что базовая промышленность России намного хуже, чем в Соединенных Штатах, и должны искать истину из фактов, чтобы развить свои собственные противовоздушные оружейные средства. У них есть два неписаных руководства по проектированию: не может потребоваться Показатели системы вооружения более полны, чем США, или индекс предметов является первым в мире. У России нет возможности конкурировать с Соединенными Штатами, поэтому необходимо понять основные индикаторы, решить основные противоречия и сделать главные индикаторы мировыми лидерами. Второе не может требовать всего оборудования в системе и Компоненты являются первоклассными, но каждое оборудование требуется для инноваций самостоятельно, для достижения сильных сторон и устранения слабых мест. Основное стремление к эффективности и стабильности, высокой надежности и не преднамеренному использованию передовых компонентов и передовых технологий не заботится о появлении небольшого «глупого, большого и толстого». Затем общие дивизии объединили систему ракетного вооружения ВВС мирового класса с выдающейся производительностью и горизонтальным уровнем. Грамматика воспринимается какой-то западной литературой как «золотое правило» российского научно-исследовательского оружия.
Автор полагает, что это оказывает на нас очень осмысленное влияние. На предыдущем этапе научно-техническое сообщество Китая проявляло какие-то стремительные эмоции, то есть все слои общества должны полностью догнать Соединенные Штаты и утверждали, что многие аспекты уже превзошли Соединенные Штаты. Возьмите высококачественные чипы, чтобы понять, что разрыв между нами и Соединенными Штатами - это долговременная трудная борьба, чтобы наверстать упущенное. Даже тогда мы не можем себе представить, что все высококачественные сорта чипов догонят Соединенные Штаты, по сути, до тех пор, пока некоторые крупные разновидности догонят или Разумеется, основная технология должна быть в ваших руках. Персонал вооружений R & D использует уровень оружия мирового уровня, ему все равно, является ли уровень чипа, используемый в мире, первым.
Чтобы быть независимыми инновациями, у нас должен быть дух инноваций. Например, дизайн российской системы S-300, их дух инноваций по-прежнему заслуживают изучения. Первый - это выбор группы, американские патриоты используют группу C. И российская технология Персонал предложил использовать более высокий X-диапазон для дальнейшего улучшения работы радара. Однако в то время это было очень рискованно. Не только сложность разработки и поставки компонентов. Ключевое оборудование для отладки, необходимое для радара с фазированной решеткой «Большая антенна X-диапазона» Производство пробной системы ближнего поля также неуверенно (требует, чтобы при замерзании головки на испытательном стенде в несколько метров для трехмерного перемещения в любой точке точность позиционирования составляла не более одного процента от длины волны, то есть 0,3 мм). Но Россия решается упредить Занимайте эту технологическую вершину и являетесь первой в мире испытательной системой для полетов, которая разработала большой X-диапазон.
Кроме того, в отношении метода подачи радиолокационной антенны с фазированной решеткой американские ученые и инженерные круги всегда выступали за использование ответвления (через большое количество кабелей или волноводных ветвей), чтобы отрицать метод пространственного питания. Однако российские ученые и техники совершили крупные прорывы в области пространственного питания. И успех. На ежегодной международной радарной встрече в начале этого столетия американский радар-эксперт Баден заслушал отчет главного инженера России Ерремова, зная, что космические кормушки были официально приняты на С-300, он похвалил Россию. Инновационный дух и настойчивость научно-технического персонала. И выступил с таким интересным выступлением на встрече:
Разработчики радаров в западных фазированных сетях, которые с 1960 года концентрируются на разработке филиальных каналов, склонны игнорировать и отказываться от такого рода космической передачи. К 1988 году они думали, что они считают, что каналы пространства. Электрические технологии недостаточно зрелы. ....... В подробном описании объекта, разработанном фазированной антенной решеткой IEEEE в 1993-1994 гг., Нет даже упоминания о массивах пространственных материалов. Такое отношение западного радиолокационного инженерного сообщества разработало технологию массива пространственных материалов. Все оставалось русским инженерам, позволяя им энергично входить в это пустое пространство.
Поскольку фундаментальные научные исследования в России очень прочные, все считают, что до тех пор, пока российская экономика улучшится, его технология микроэлектроники и технология чип-чипов, безусловно, будут иметь новые разработки и взлеты. В противном случае технология микроэлектроники низкого уровня может стать дальнейшим развитием информации в России. Это узкое место в сетевом оружии, поэтому мы используем опыт России в разработке сложного оружия, в основном изучая дизайнерские идеи и дух независимых инноваций и инноваций, а не подражая его конкретным практикам.
Обходные устройства с сердечником, такие как микроволновые электронные трубки в Китае, также показывают, что путь «изменения технологии с рынком» не может идти
Фактически, уроки этого инцидента ZTE не являются первыми. В 1980-х и 1990-х годах, когда Соединенные Штаты и Советский Союз прилагали большие усилия для разработки нового поколения микроволновых высокомощных ламп для оснащения нового поколения мощных радаров, мы Подчеркивая рыночную экономику, хлопая барабанами, чтобы закрыть нерентабельную фабрику электронных труб, университет закрыл профессионала электрического вакуума, который не пользуется популярностью у студентов (говорят, что микроволновая печь вредна, электрический вакуумный материал вреден). Некоторые эксперты обеспокоены преемником. Парадоксальная концепция формируется в мозге человека: электронная трубка находится за транзистором, транзистор находится за интегральной схемой, а интегральная схема находится за чипом. При необходимости его можно потратить на внешние рынки. До тех пор Западу строго запрещено продавать в Китай мощные микроволновые трубки. В то время я понял, что российские ученые и техники умнее нас в этом отношении. Их технология микроволнового электрического вакуума очень высока и уникальна и сыграла важную роль в развитии российского современного оружия.
«Патриотические ученые Ци Фали Ядро Китая скоро поднимется»
Каждый год Министерство промышленности и информационных технологий Китая проводит «Конференцию по продвижению IC IC». Один из моих студентов участвовал в сессиях 2016 и 2017 гг. После того, как он вернулся, он передал нам ситуацию в конференции и неловкое положение в индустрии чипов в Китае. Выходная стоимость отраслевой индустрии составляет 500 млрд. Юаней, что составляет 11% от глобальной доли, тогда как Тайвань в Китае составляет 16%. Согласно операционным доходам, 20 крупнейших полупроводниковых компаний мира, материкового не существует, а Тайвань имеет TSMC и другие три финалиста. Ежегодный импорт китайских полупроводниковых продуктов в США, в основном высококачественных чипов, составляет 230 миллиардов долларов США, что сопоставимо с годовым финансированием наших военных. Несколько чип-гигантов в Соединенных Штатах заработали много денег на китайском рынке, но на многие годы Несколько раз, по соображениям национальной безопасности, я помахал палочками интеллектуальной собственности. Я временно запрещу эту продажу, и я надолго разрешу дом. Цель состоит в том, чтобы убить нашу чип-индустрию и навсегда сохранить основные технологии в их руках.
Этот «инцидент с чипами», конечно, плохой, но он также, вероятно, станет еще одной прекрасной возможностью для развития элитных чипов в Китае. По словам моих учеников, многие научно-технические специалисты на втором совещании выразили готовность прилагать большие усилия. группа более репатриантов, некоторые из них занимаются чип-технологии за рубежом на протяжении многих лет, возвращаясь хотят использовать свой опыт, чтобы служить родине. а также призвал зарубежных коллег до сих пор не упустить возможность. они также подняли на встрече «патриотические ученые вместе и заставить Китай очень основной Лозунг подъема будет лозунгом науки и техники. В конечном счете спор о талантах до тех пор, пока политика правильная, таланты прилагаются, и все силы, которые могут быть объединены, объединены. Я считаю, что высокотехнологичные чипы Китая скоро поднимутся.