最近,美国对中兴发动制裁,还有一系列芯片封锁措施,但是中国人向来不是跪族,尤其军工人,习惯了制裁,敢打敢拼,屡创佳绩。
4月23日,中国电科38所发布“魂芯二号A”芯片:在一秒钟内能完成千亿次浮点操作运算,单核性能超过当前国际市场上同类芯片性能4倍,打造世界最强信号处理芯片,使得中国雷达电子具备了无比的底气和实力。
黑白的简单搭配,不简单的性能
性能详细介绍
“魂芯二号A”采用全自主体系架构,研发历时6年,突破了控制器设计等多个技术难题,获得国家技术发明专利、软件著作权等科技成果30余项;拥有当前业界性能最强的DSP核,实现了对国内外同类产品性能指标的超越。相对于“魂芯一号”,“魂芯二号A”性能提升了6倍,通过单核变多核、扩展运算部件、升级指令系统等手段,使器件性能千亿次浮点运算同时,具有相对良好的应用环境和调试手段;单核实现1024浮点FFT (快速傅里叶变换)运算仅需1.6微秒,运算效能比德州仪器公司TMS320C6678高3倍,实际性能为其1.7倍,器件数据吞吐率达每秒240Gb。
2012年,魂芯一号”,性能比外国同类DSP芯片4~6倍,并成功应用在我国空警-500预警机雷达等多个国防科技装备上,成为我国首款广泛应用于国防科技装备的高端自主数字信号处理器。
使用这个芯片,使得空警200预警机雷达轻松碾压美国E-2D,也使得歼20战斗机具备超强的信息能力,外加歼20超强悍的60分贝天线增益,使得歼20雷达,探测距离超远而且几乎不可干扰。
问题就来了,一个小小的芯片有那么神奇吗?芯片好坏和雷达有啥关系?
一句话:芯片决定了一个雷达的生死,芯片不行,雷达就完,芯片对于雷达就像心脏对于运动员一样。
大家都知道,飞机在天上飞,机载雷达到处扫描,这个正常接收到的雷达波,不经过处理的话,就是白茫茫一片,屏幕上几百上千个杂乱无章的目标,有雷达和没雷达完全没有区别。
而且,这还是天然状况,人为状态造假更多更麻烦,比如敌机投射箔条弹,一次撒几万几十万张箔条,雷达屏幕直接饱和,敌机就浑水摸鱼跑掉了
如何把敌机从这么多目标中挑出来?
很简单,采用脉冲多普勒体制就行,大家都知道,火车逼近,声音变尖锐,战斗机飞近了,就容易有音爆,这就是多普勒频移效果,利用这个特点,很容易把杂波假目标给过滤掉。
实际如何操作呢?
就是用芯片简单的算算FFT快速傅里叶变换就是了,算的越快,雷达性能越高。
计算一次,可以获得1/10的结果,反复迭代计算,就能得到精度比较高的结果,计算次数越多,精度越高。
脉冲多普勒雷达的探测的距离精度,就看多普勒的FFT计算次数,所以,DSP计算能力增加了,雷达的探测的检波能力就提高了,俄罗斯的雷达为啥经常惨遭美国雷达碾压,除了器件质量差,噪音大,不灵敏外,计算能力低下是一个重要原因。
计算能力增强了,不仅探测精度高了,而且检波的信噪比也会随之提高,探测距离也会增加,从弱波中检波出正确结果的可能性也越大,所以,全世界搞雷达的,家家户户疯狂烧钱搞芯片,不搞不行啊,没有好芯片,雷达就要跪。
当然,为了提高雷达的计算能力,雷达的信号处理机,用的都不是一个DSP信号处理芯片,而是一箱子处理芯片,利用芯片阵列进行并行多路串联计算,简单说就是,一群世界搏击冠军群殴一堆街头混混,不赢才怪。
歼20战斗机采用了世界最强的信号处理芯片,也成就了超凡的探测距离和抗干扰能力,俄罗斯雷达电子工业,一蹶不振接近完蛋,最近几年频频向我国求购芯片。