为什么玉兔号内存只有256MB？
要知道，美国20世纪发射的阿波罗11号制导计算机的运行内存才不到4k，存储空间才72k，即使是21世纪的玉兔号内存也才256M 。很多人喜欢将玉兔号、阿波罗号的计算机内存与手机甚至个人电脑相比较，以为像登月这么伟大、这么复杂的任务得需要几百上千G的内存，其实这都是误解 。可以这么说，市面上的华为、小米也好，苹果手机也好，存储空间都是512G起步，是阿波罗计算机存储容量的700万倍，手机无论是运行内存还是存储空间都能把阿波罗摁在地上碾压 。
除了内存外，阿波罗号计算机芯片运行速度只有0.43MHz，天宫一号上的CPU主频也就10Mhz，美国好奇号火星车上的CPU主频也只有200Mhz 。而手机芯片的单个核心运行速度就达到了2.86GHz 。更不用说iPhone12的A14芯片架构可容纳约116亿个晶体管，每秒可处理22.6亿个指令，这比阿波罗的导航计算机快了近10亿倍 。
但是，为什么这些复杂的航天任务都不用更先进、更大的存储器和芯片呢？这篇文章，站长就带大家聊聊这个话题 。宇航级芯片更关注稳定性电脑、手机、电视等消费品上所用的芯片为消费级芯片，像工业机器人、各种工控设备商用的是工业级芯片，而玉兔号等航天产品上用的芯片为宇航级芯片 。由于这三种芯片所用的场景不同，所关注的性能就不一样 。
就宇航级芯片来说，最关心的莫过于稳定性了，而关系到稳定性指标的，则是抗干扰能力、抗高温/低温能力、抗辐射能力和功耗大小了 。抗高温、抗低温能力我们以抗高温、抗低温能力举个例子 。玉兔号所处的月球因为没有大气的保护，那里的温度取决于太阳的光照，由于不存在空气散热，受光面和被光面温差非常大，白天最高温度为160℃，而到了夜间最低可达-180℃，因此，玉兔号为了能在这个温度范围下继续工作，所用芯片的耐温阈值必须达到-180度~ 160的范围（玉兔号上是有太阳板电池进行保温的，实际温度范围稍微好点） 。
而我们使用的手机，所用的芯片在大约-10°C以下或50°C以上就难以正常工作，更别说在零下180度的环境下使用了 。正是因此，商业级、工业级、军品级、宇航级CPU有着不同标准 。由于各种测试非常多，数据指标也非常细，这里仅就工作温度（存储温度范围更宽）做罗列：商业级CPU的工作温度为0℃～70℃ 。工业级CPU的工作温度为-40℃～85℃ 。
军品级CPU的工作温度为-55℃～125℃ 。宇航级CPU不仅在工作温度上有着不亚于军品级CPU的水准，而且还有抗辐射等方面的要求 。抗辐射能力在太空环境中，宇宙辐射是不可避免的，而宇宙辐射恰恰会对CPU造成损坏 。我们知道，微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应（TID）、单粒子效应（SEE）和剂量率（Dose Rate）效应 。
总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏，包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移，以及双极晶体管的增益衰减 。SEE是由辐射环境中的高能粒子（质子、中子、α粒子和其他重离子）轰击微电子电路的敏感区引发的 。在PN结两端产生电荷的单粒子效应，可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁，SEE中的单粒子翻转会导致电路节点的逻辑状态发生翻转 。
【玉兔号纸模制作,如何做玉兔号】剂量率效应是由甚高速率的γ或Ｘ射线，在极短时间内作用于电路，并在整个电路内产生光电流引发的，可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏 。上述几种情况都会导致芯片损毁 。有人用华为Mate10手机做过抗辐射实验，实验中手机被钒钾铀矿（有放射性）照射了大约6小时，屏幕上就出现了明显的带状亮斑，输入法也无法打出正确的字了，显然，手机芯片已经受到了辐射干扰 。
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