今年8月，被称为中国版“星链”的“千帆星座”首批卫星组网发射仪式举行，我国商业航天产业链迈过“从0到1”的技术验证阶段，正转入商业验证的发展快车道。
然而，如何实现卫星的低成本批量化生产，是我国商业航天当前面临的一大难题和主要瓶颈。在卫星当中，星载芯片是一个无处不在的重要零部件。据了解，芯片可以分为消费级、工业级、军工级和宇航级，其中，宇航级的稳定性可靠性极强，造价不菲，北斗卫星上的航天芯片价格甚至达到900万元。显然，对于追求“性价比”的商业航天而言，怎样在保证性能的基础上将星载芯片的成本打下来，直接关系着成本能否有效降下来。
成立于2004年的国科环宇，一直专注于航天关键电子系统的研发应用，是我国载人航天、北斗卫星导航系统等重大项目的供应商。面对商业航天的机遇，国科环宇在国内率先推出了一系列价格在百元级别的商业航天专用芯片。这是如何做到的？作为上游公司，怎样更好地助力产业链整体降本增效？围绕这些问题，国科环宇董事长张善从近日接受了证券时报记者的专访。
证券时报记者：作为为卫星提供星载芯片的供应商，可否介绍一下星载芯片在卫星中的重要性和主要作用？
张善从：星载芯片是卫星的基础零部件，在各分系统中，几乎无处不在，是卫星安全性和可靠性的核心节点。星载芯片需要在太空辐射和真空环境中工作，与地面电子器件相比，面临更严酷的挑战，包括宇宙射线、高能粒子和极端温差的影响。
证券时报记者：传统宇航级的星载芯片和商业卫星的星载芯片，有什么不同？
张善从：传统的宇航专用抗辐照芯片由于可靠性要求高、批量小，导致价格十分昂贵，难以满足商业航天的经济性要求。
国科环宇将航天芯片抗辐照工艺和方法与高安全等级车规芯片要求相结合，通过跨行业融合应用实现了低成本的星载芯片，在国内率先推出了一系列价格在百元级别的商业航天专用芯片。在芯片领域，我们的定位是对标美国的TI公司，面向包括商业航天在内的安全关键领域，为用户提供大规模量产的低成本芯片产品。目前，我们已经推出了具有丰富IO资源的抗辐照RISC-V MCU芯片，还有可以原位替换的商业航天专用4644电源芯片、1042接口芯片，可以满足大部分卫星电子设备应用需求。
证券时报记者：公司研制的星载芯片，主要攻克了什么核心技术，克服了哪些挑战？
张善从：我们在国内率先提出了通用抗单粒子效应的版图加固方法，既能够解决星载芯片的太空粒子辐射问题，同时能够有效地降低芯片加固带来的面积功耗成本，且适合于多种通用工艺线进行量产，达到控制成本的目的。
在通用抗单粒子加固技术的研发过程中，我们面临了多项挑战。国内现有的宇航级芯片大多采用传统加固方法，这些方法在增加面积冗余的同时，也带来了成本和功耗的增加，对芯片性能产生了影响。此外，依赖于特定工艺产线的方法往往难以满足产量需求，且成品良率控制存在挑战。为了解决这些问题，我们与多家科研机构进行了广泛的技术交流和探讨。在前期，我们基于多种商用工艺进行了多项试验。尽管过程中遇到了不少失败，但这些经验为我们最终实现技术突破提供了宝贵的数据和见解。我们通过优化设计，减少了面积冗余，从而降低了成本和功耗。同时，我们也在提高成品良率方面做了大量工作，以确保产量和质量都能满足需求。芯片级技术突破是一个长期且复杂的过程，它需要耐心地投入，过程中也需要对失败的包容。
证券时报记者：我国卫星产业链在星载芯片这一环节发展的成熟度如何？还存在什么比较突出的短板与掣肘？
张善从：我国卫星产业链在星载芯片这一环节经历了显著的变化和发展。早期，国内的星载芯片主要依赖进口，技术上受制于人，成本也相对较高。但随着国家对航天事业的重视和技术投入的增加，国内企业开始自主研发星载芯片，逐步实现了从无到有、从弱到强的转变。目前，我国在星载芯片产业已经比较成熟，传统型号任务的星载芯片已基本实现国产化。面对商业航天蓬勃发展的机遇，当前最大的短板在于价格水平太高，另外部分关键的芯片IP还长期依赖国外的厂商。我们一方面通过与车规芯片的融合降低成本，另一方面攻关了双核锁步RISC-V内核、单周期回滚EDAC等技术，实现了底层核心IP的全自主研发。
证券时报记者：国外的商业航天头部公司SpaceX在自身发展的同时，也主导构建了一条完整可控的产业链。我国要形成更坚韧、高效、安全的产业链体系，还需要在什么方面重点突围？
张善从：SpaceX的成功一方面是基于其自身快速迭代的系统工程能力，同时也离不开美国强大的元器件、原材料产业链体系。目前我国商业航天领域已经涌现了一大批对标SpaceX的星箭总体企业，但由于缺少底层产业链体系支撑，大部分只是模仿了表象。建议产业界和投资界更加耐心，关注底层基础创新，例如火箭发动机的难熔合金材料、卫星电子系统的抗辐照芯片等一些需要长期坐冷板凳的硬核研发，构建具有核心竞争力的产业链。
