我們都知道伴隨著美國隊中國半導體進行的長時間制裁,我國的軍用晶元和軍用雷達這些半導體設備拜年的越來越先進,甚至比美國的要先進半個時代到一個時代,但是具體先進在哪裡很少有人能說出來。
本虎今天就給大家好好解讀一下,目前我軍使用的軍用晶元,在哪些方面超越了美國晶元。
接下來的內容都是我國已經公開展示過的東西,至少上過珠海航展,不存在泄密內容,各位請放心閱讀。
而且這些東西都公開了,就意味著我國肯定有更先進的,不能公開的東西。
首先,我國的國產氮化鎵相關設備已經達到了世界第一的水準。有人開玩笑說現在中國的有源相控陣雷達已經徹底實現白菜化了,這裡我得辟一下謠,這件事情是真的,不是玩笑。
半導體發展到現在,已經是第三代半導體了,相對於以前的半導體,第三代半導體具備極寬的禁帶寬度,高電子飽和速率,等一系列優點,簡單來說就是梗死呵呵再高溫高頻的環境下使用,尤其適合在電磁干擾環境下工作。
殲-10的相控陣雷達
其中,鎵是目前最適合做第三代半導體的材料,只不過鎵和鎵之間有所不同,氮化鎵的工作效率是48%,而砷化鎵只有30%。美軍曾經將愛國者防空系統上面的砷化鎵零件換成了氮化鎵,結果搜索效率提升了5倍,探測範圍提升了1.7倍。
只不過美國現在沒有量產氮化鎵的能力,只能大量使用砷化鎵。哪怕是最先進F-22和F-35也是如此,只有少量的防空系統,預警機,雷達站,才能裝備氮化鎵。
我國就不一樣了,我國是個飛機就能裝氮化鎵雷達。而且新飛機裝不夠,我國還開發出了新的氣冷式氮化鎵雷達,這款雷達可以安裝在老式的殲-10 和殲-11,甚至梟龍戰機上,對標的是美國只能裝備多普勒雷達的F-16。美國空軍看了直呼奢侈。美軍推測,我軍的殲-20可以在200公里的距離上,發現F-22戰鬥機的身影。
然後就是我國開發出了全新的DSP晶元。所謂的DSP晶元,是一種微處理器,可以有效提升雷達收到信息後進行處理的速度。我們可以將這種晶元理解成雷達的大腦,而氮化鎵則是雷達的眼鏡。
DSP晶元
在去年的珠海航展上,我國展示了完全自主生產的DSP晶元,魂芯1號和魂芯2號。並且公開了魂芯一號的相關數據。和美國的DSP相比,魂芯1號的運算速度快了一倍,綜合效能高了三倍。但消耗減少了25%。
不過我國並沒有就此止步。事實上我國還在開發新的華睿系列DSP晶元,其中華睿2號採用了全新的八核架構,和當前世界主流的DSP完全不同。目前這款晶元已經進入實用階段,信號處理速度是美國同類晶元的六倍。我國表示接下來芯魂3號和華睿3號的速度還能進一步提升。
此外,我國的771所,772所,中電58所等單位,也在珠海航展上展示了自己的新型軍用晶元,包括應用於星載、彈載、箭載、船載計算機;宇宙飛船級別的集成電路,全國產化的射頻晶元。
而且最近我國還突破了一個新的技術,那就是批量合成碳化硅的技術。碳化硅是一種極強的抗干擾材料,這種材料做成的晶元和雷達,甚至能在太空中抵擋宇宙射線的干擾。地球上的電磁干擾設備就更拿它沒辦法了。
當年蘇聯放棄集成電路和大規模集成電路的研究路線,轉而死磕電子管,最主要的原因就是擔心在核戰爭背景下,核輻射可以癱瘓使用了集成電路的電子設備。
高空核爆EMP原理
而我國現在已經完美解決了當年蘇聯擔心的問題。用它做成的集成電路就是遭遇了核輻射,都能正常使用。現在該材料已經在太空完成了驗收工作,估計過不了多久就能正式量產了。
前段時間,美國的六大航空巨頭表示,希望美國不要制裁中國,因為中國越制裁越強。越制裁越會出現新科技。當初美國制裁中國晶元,最終得到的結果就是在軍用晶元和軍用半導體領域,我國已經開始全方位超越美國了。