"中國芯"都別爭了,專家解讀:國防軍工芯片和民品器件差在哪裡?

軍工芯片和民品的差異?

首先我們應該明確,軍用電子元器件和民用產品的要求有所不同。民用產品一定把性能、功耗、成本都放在高優先級考慮,而軍用電子元器件則是把可靠性、環境適應性、抗各種輻射干擾等放在最高優先級考慮。

難道軍用CPU不追求性能嗎?答案是不像民用產品那麼追求。比如,Windows10,你打開菜單,可以看出菜單是用一種漸進式的動作彈出的,所有人機界面都有一種三維視覺效果,陰影、半透明、淡入淡出,這些花裡胡哨的效果都需要CPU和GPU在後臺拼命計算。

而軍用電子產品的界面以簡潔明瞭為第一要求,可以看看F22戰鬥機的座艙顯示器,都是以簡單的線條為主,對CPU的速度要求沒那麼高。事實上,F22戰鬥機的寶石柱航電系統,採用的是486CPU,而當今世界最先進的F35寶石臺航電系統,採用的是英特爾早期酷睿處理器,65納米制程工藝的。

按照工作環境溫度範圍和抗輻射能力從低到高排列,電子元器件的等級基本可以劃分出四等:

民用級,工業級,軍用級,航天級。

民用級電子元器件基本只能工作於室溫下,抗輻射抗干擾能力很低;

工業級可工作於戶外和工業車間環境,工作溫度範圍更廣,有一定抗干擾能力;

軍用級則可在更嚴酷的環境下工作;

航天級是頂點,可在宇宙空間中工作,有太陽直射時能達到零上二百多度,處於陰影之中是零下一二百度,還有各種強輻射包括X光、阿爾法粒子、電磁波等等,民用電子元器件一上去基本就完蛋了。

所以軍用IC和民用IC的生產有很大不同:

(1)軍用IC通常用不著最先進的製程工藝,有些功率器件還特別需要更大的線寬來承載大電流。要知道美國軍用電子元器件的兩大楚翹,TI和 ADI,都沒有英特爾、臺積電和三星那種頂級製程工藝的工廠。砷化鎵、氮化鎵微波功率器件,MEMS微波器件,使用的製程工藝線寬更大,通常是幾十微米級。

(2)軍用IC使用的材料、製造工藝和封裝工藝都和民品不太相同,都是為了達到嚴酷的工作環境和可靠性要求。



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