F-22戰鬥機的核心計算機的處理速度如何?

我也很絕望351

軍用電子系統和民用電子設備是完全不同的。或許今天的很多手機和筆記本電腦在CPU處理速度上遠遠超過F-22戰鬥機的核心計算機系統,但並不意味著這些移動設備可以在電子攻擊下仍然具有使用能力,運算次數和運行速度並不能證明一款武器的性能,專用性才是評判現代戰機電子水平的關鍵。

圖為F-22戰鬥機一代CPU

目前,F-22戰鬥機有兩個運算次數為每秒1005萬次的通用集成計算機,每個通用計算機有66個插槽,其中有19個是空的,這被預留用來後續的升級和能力的增加,比如APG-77V2雷達更換後的信息融合,LINK-16數據鏈系統的加裝。這一數值只是iPhoneX每秒31億次運算次數的150分之一。

圖為蘋果手機處理器

從數據來看,F-22戰鬥機的處理速度確實跟智能移動設備無法相比,但是相比現代移動設備為了多用途、多任務而設計的CPU處理器,F-22的CPU集成設備高度專用化。F-22的核心處理器只被用來顯示其他CPU設備的信息,每秒2010萬次的運算次數已經非常足夠。

圖為F-22戰鬥機

因為其核心處理器根本不用分擔紅外掃描、射頻雷達、發射系統等等大到傳感器,小到燈光的運行,這些設備都擁有更高運行次數、更專用的CPU處理器來進行處理,核心計算器只起傳達作用。假如將F-22戰機身上上千個CPU處理器的運算次數值加起來,不知道移動設備要落後多少。


軍事新觀察

其實F-22是沒有核心計算機的。

在F-22上安裝了兩個工作的CIP(通用集成處理單元)單元以及一個備用的CIP單元。

這個每個CIP單元上面預留了66個插槽,在上面可以安裝大約7種不同的CPU進行計算。

我們從F-22的系統圖上可以看到F-22的大部分處理實際上是雙路的,當一個CIP出故障的時候處理任務就會遷移到另外的CIP上來進行處理。


其中F-22的CIP內安裝的最強的CPU是intel 80960。這個CPU運行在25MHz的頻率上,比起現在我們常用的cpu動則2-3個GHz的運行頻率來看速度好像是相差了將近100倍的感覺。但是!80960是RISC(精簡指令集)處理器,相對於我們的i7這類的CISC(複雜指令集)處理器來說是有先天優勢的,CISC在一個時鐘週期內可以執行1條指令,而RISC處理器可以執行多條。具體到intel 80960上來說,這個處理器在一個時鐘週期內可以執行18條指令之多。

因此如果看處理指令的速度來說, 80960每秒鐘可以執行 18*2500000 條指令。而家用的i7可以執行的是 1* 300000000條指令。好像 F-22的CPU的確沒有家用cpu執行的多。

但有一點,F-22的CIP上面可以插多塊處理板,也就是這個東西:


整體上F-22的兩個CIP模塊維持了每秒2億次的運算速率,而且這種模塊是可以升級替換的,F-22可以在簡單的替換模塊後獲得現在300%以上的運算速率提升。


軍武數據庫

F-22雖然先進,核心計算機的處理速度卻很慢,但是足以完成作戰任務。

軍迷們常有一種誤解,既然一款武器裝備那麼先進,性能肯定樣樣拔尖,要是武器裡用到了計算機,乖乖,肯定是當年的最新款Intel Inside,事實究竟如何?

拆開一架F-22觀察核心計算機,肯能讓很多人大失所望,裡面是沒有i7、i5、i3甚至奔騰的,畢竟年歲在那擺著,F-22項目始於1980年代,1985年發佈項目計劃書讓美國各大廠商競標,1991年洛克希德*馬丁公司的YF-22勝出,1997年7月9日第一架F-22進行了首飛,F-22定型已到了2001年,2005年12月15日才形成“初始作戰能力”。

看一看F-22的發展歷史,馬上可以明白,即便在立項時YF-22選擇了當時最先進的核心計算機、最快的CPU,放到今天也一定是落後至極。

畢竟F-22從立項到形成“初始作戰能力”(相當於正式服役)用了二十年,二十年的時間,計算機技術的發展完全是天翻地覆,今年是2018年,二十年前的1998年Intel剛剛推出Pentium II(奔騰II),國內大多數電腦還在用奔騰MMX、甚至486,那時候定型的武器放到今天,計算機速度連筆者充話費送的手機都比不過。

說了這麼多,F-22的核心計算機(這說法挺業餘,專業名稱是CIP)到底有多快?

美國軍方在測試F-22時,CIP的實際速度約700MIPS、理論速度約2000MIPS,有朋友可能問“MIPS是什麼鬼”,這是一個計算速度用的單位,筆者拿同一時代的處理器來比較好了,一塊266MHz的奔騰MMX運算速度就超過700MIPS,而當今一塊Intel i7處理器的運算速度可高達60000~80000MIPS!

如果拿手機處理器來比較(這很不嚴謹,計算機大神別噴啊),驍龍821、835甚至845這些處理器超過16000MIPS無壓力,F-22的核心計算機不僅比不上電腦,甚至會被當今的手機碾壓。

戰鬥機的核心計算機任務和民用電腦完全不同,追求極端的穩定性、可靠性和高冗餘度,直接放在一起比較是極不公平的,咱們日常使用的電腦、手機,真放在F-22上用一天,不知道要宕機多少次,根本沒法用!

所以就算核心計算機很慢,不可否認,F-22仍然是當今最先進的戰鬥機之一。

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