導讀：近日，北鬥三号系統衛星總設計師林寶軍出席公開活動時表示，北鬥三号衛星目前核心器件包括國産龍芯CPU、國産FPGA、國産ASIC、載荷的微波器件等全部實作自主可控。
圖：中科院北鬥衛星團隊
林寶軍自2011年起任北鬥三号衛星總設計師，全面主持了導航衛星研制工作，帶領團隊攻克了數十項核心關鍵技術。
林寶軍回憶，當時做北鬥衛星，一開始衛星是幾噸重，用的還是全世界最好的器件。
圖：北鬥三号總師林寶軍
同時，北鬥三号衛星的“心髒”使用國産龍芯CPU（即龍芯3A抗輻照型），同時還用上了國産FPGA、ASIC和微波器件等，核心器件實作100%自主可控，徹底扭轉衛星關鍵部件依賴進口受制于人的局面。
據晶片大師了解，截至2020年，就有10顆北鬥導航衛星搭載了龍芯3号CPU，同時進入衛星的還有國産Flash和功率放大器等器件，具體供應商不得而知。
圖：和龍芯1E/1F同代的龍芯1A CPU
其實早在2015年，林寶軍就首次在衛星上使用了龍芯CPU，而且一用就是兩款——龍芯1E和龍芯1F抗輻照處理器。
據北鬥衛星研發人員介紹，新一代北鬥衛星上有3個被稱為“單機”的黑盒子，每個約有4本400頁的32開圖書摞起來那麼大。其中兩個黑盒子裡，每個裝了2片龍芯1E晶片和4片龍芯1F晶片。
龍芯1E負責進行正常運算，龍芯1F完成資料采集、開關控制、通訊等處理功能。盡管龍芯1家族采用180nm CMOS工藝、400萬半導體的性能落後于航天大國水準，但與當時在國際上能買來的晶片相比，龍芯1E和龍芯1F的性能還是要更好一些，處理能力和可靠性也能打平。
圖：ATMEL宇航級晶片AT697F
另外，當時龍芯1E和龍芯1F的售價僅為幾萬元一片，而西方願意出售給中國的宇航級晶片中，例如性能為100MIPS的美國ATMEL AT697F要20萬到30萬元一片，性能更好價格高達上百萬元一片。
最關鍵的是，龍芯1E/1F的出現使國産CPU首次具備了較強的抗輻照能力。
圖：龍芯1F的參數說明
宇宙輻射、地磁捕獲輻射、太陽粒子等各種輻射是衛星上處理器面臨的最大環境“威脅”。輻射的總劑量效應會使晶片的性能不斷下降，直到壞掉，而高能的粒子打到晶片裡，會直接損壞晶片的内部工藝，使電流突然增加，最終導緻晶片燒毀。
此前我國航天事業使用的大部分元器件抗輻照能力較差，加之受到國際禁運的限制，能買到的處理器性能有限。正因如此，對元器件抗輻照能力的要求成為國家戰略性需求。
從高價買進口晶片拼湊到龍芯和更多核心器件的上天，我國在航天級晶片領域的突破時代正式到來。