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北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

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发表于 2020-09-25 12:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
https://new.qq.com/rain/a/20200923A0INHF00

《中国经济周刊》:芯片是卫星最核心的元器件,北斗三号的“心脏”采用中科院研发的国产龙芯,背后原因是什么?

林宝军:北斗三号在天上要实现星间链路、轨道运算、运行管理、波速指向和路由等功能,需要很大的运算量。

原来我们用的是欧洲sc80c32芯片,为了满足上述功能,需要用好多块芯片合起来。国产的龙芯,一片是它运算能力的十倍,所以我们下决心用。

另外,在天上工作时,sc80c32芯片大概一周会出现一次计算错误,但龙芯累计寿命已经30年了,出错率是零。基本上可以说,一块龙芯是十块欧洲芯片的能力。

所以说,国产不等于不好,国产不等于不可靠。

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 楼主| 发表于 2020-09-25 12:53 | 显示全部楼层
这个30年是咋算的
哦,累计
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 楼主| 发表于 2020-09-25 12:55 | 显示全部楼层
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1993年,我国“银河号”货轮从天津港出发前往伊朗,行至印度洋公海海域时突遇美国拦截,称该货轮涉嫌运输化学武器,要求上船检查。就在中方考虑如何回应时,美国直接切断了货轮的GPS信号。一时间,“银河号”在海上失去方向,寸步难行。

时任外交部国际司副司长的沙祖康回顾这段历史时,连用了好几个“窝囊”:“拒绝,窝囊,我们要背黑锅;让他们去查,某种程度上我们受到了侮辱,也窝囊”。

看人脸色的滋味不好受。次年,中国启动自主建设、独立运行的卫星导航系统——北斗。

2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式举行,中国成为世界第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。

就像水和空气一样,现代人的生活已经离不开导航。北斗三号将给人们生活带来哪些改变?iphone 12会兼容北斗吗?北斗的“国产心脏”龙芯有何来头?

近日,《中国经济周刊》就相关问题独家专访了北斗三号系统卫星总设计师、中科院微小卫星创新研究院副院长林宝军。

“在四大导航系统里,原来的目标是争二保三,但我觉得既然上场就要进球,我的目标就是世界第一,否则咱就别做,”林宝军说。

思路大胆的林宝军被人称为“北斗狂人”,他认为按部就班跟别人走,不可能实现超越。此次他带领的81人首发星团队,平均年龄只有31岁,他们用三年零三个月的时间,顺利完成北斗三号12颗组网卫星的部署任务,实现美国GPS 2到GPS 3二十年才能完成的跨越。



林宝军接受专访 摄影:《中国经济周刊》记者 王雨菲

《中国经济周刊》:您如何评价北斗三号从设计到具体实施的过程?
林宝军:可以说超乎预期,没有遗憾。团队有自信、有追求、有梦想。

最后一颗组网星打完后,我收到一条短信,说“这颗星终于成功了,我们完成了别人认为不可能完成的事情。”

实际上,每一颗星都倾注了我们的心血和感情,每一颗星都体现了北斗人的拳拳报国之心。虽然过程有挫折,但我认为这都是前进途中必须交的学费。就像生活,酸甜苦辣咸必须都有。

我们团队这帮“不知天高地厚”的年轻人,每天绑在一起,干自己喜欢的事业,这就是一种幸福,我为这群年轻人点赞。

《中国经济周刊》: 美国苹果公司可以说是领航GPS市场的公司。有消息透露,iPhone12有可能兼容北斗信号,对此您如何看?

林宝军:我估计是必然的,否则iPhone12一定会惨遭淘汰。人类不会有好东西不用,况且北斗系统提供的服务是免费的。

古代中国人发明的指南针,全世界都在用,北斗是中国航天人给世界的又一贡献。建设北斗不是为了称霸世界,是为了造福全人类。

《中国经济周刊》:北斗三号打破一颗卫星上新技术不超过30%的惯例,新技术比例达到70%,底气何来?
林宝军:我压根儿没考虑这个惯例,这是观念的突破。别人认为进口的东西更保险,这是大家惯有的观念,没人敢用国产的。我们团队不然,只要理论行得通、验证充分了,国产不等于不保险。

《中国经济周刊》:北斗三号比计划提前半年完成组网,是如何做到的?
林宝军:用靠谱创新的技术、成熟的工艺,加上充分的地面实验,就可以实现跨越。

一般来讲,我们拿到一个问题,先分析欧美国家在做什么,把这个调研清楚后,找到和他们的差距,确定好关键技术,攻克后缩短差距。但是你想想,如果他们的目标错了,不就把人带到沟里去了?

我的想法是,不要以他们为目标,也不要以权威为准,要以客观事物发展的本质需求为目标。

像星间链路技术,让北斗实现了“一星通,星星通”。一开始所有人都认为,这只是个方向,连美国人都还没做出来,中国人不可能做出来。事实证明,我们不仅做出来了,还使北斗系统的整体精度一下子提升到世界领先水平。



设计师在北斗三号总装大厅保护卫星电源控制器。 摄影:《中国经济周刊》记者 王雨菲

《中国经济周刊》:北斗三号卫星的自主运行是指什么?
林宝军:就是地面什么都不用管,北斗三号卫星自己在天上工作。

比如,卫星大部分时间是全阳照,但在太阳阴影处,两翼的太阳能充电板就没电了,这时需要地面控制,让蓄电池放电。现在是卫星自己就都操作了。北斗三号组网卫星可以在不依赖地面的情况下自主运行,并保证用户的精度。

《中国经济周刊》:芯片是卫星最核心的元器件,北斗三号的“心脏”采用中科院研发的国产龙芯,背后原因是什么?
林宝军:北斗三号在天上要实现星间链路、轨道运算、运行管理、波速指向和路由等功能,需要很大的运算量。

原来我们用的是欧洲sc80c32芯片,为了满足上述功能,需要用好多块芯片合起来。国产的龙芯,一片是它运算能力的十倍,所以我们下决心用。

另外,在天上工作时,sc80c32芯片大概一周会出现一次计算错误,但龙芯累计寿命已经30年了,出错率是零。基本上可以说,一块龙芯是十块欧洲芯片的能力。

所以说,国产不等于不好,国产不等于不可靠。



龙芯芯片 (图片来源:中科院微小卫星创新研究院提供)

《中国经济周刊》:如果北斗三号35颗卫星中,有出现问题或者故障的小卫星,系统还能正常运作吗?
林宝军:从导航原理来讲,只要见到4颗星就可以定位。北斗星座在设计之初已经考虑了必要的冗余,打到天上的星,比我们正常功能需求要富余很多。这样做就是希望当1、2颗卫星出现问题的时候,全球用户仍然能正常使用。



采访中,林宝军打开随身手机,屏幕显示研究院所处的上海张江地区上空,有15颗北斗卫星,9颗GPS卫星和10颗伽利略卫星。摄影:《中国经济周刊》记者 王雨菲

《中国经济周刊》:虽然我们的北斗比一般的小卫星寿命更长,可达10-12年,但卫星在轨很难维护、修复和更换,北斗三号服役期满后如何处理?
林宝军:我们会不断地补发备份星。服役期满的小卫星就回不到地球了,让它飘到更高的坟墓轨道去。如果卫星还能满足要求,会继续用。

《中国经济周刊》:北斗三号组网成功,是否说明我们实现了天地一体化?
林宝军:这个网实际上已经实现天地一体化了。

北斗55颗卫星组成的网,是目前中国卫星最多、最复杂,而且最贴近民众的网。其他比如遥感卫星等,大家可能体验不到,导航卫星和智能手机,和咱们的生活最密切相关。

比如我身在运控大厅里,可以每三秒钟看到指定卫星的数据,它在天上到底怎么样,我在地上都能看见。再加上实现了星间链路,我可以给天上的各个卫星发送指令。

《中国经济周刊》:北斗三号55颗卫星,其实是不同的团队在做,怎么保证质量?
林宝军:功能定义成一样,协议定义成一样,协议标准等做成一样就可以了。

上海团队共发射了12颗卫星,长相都差不多,但试验星和组网星“肚子里”的东西会有微弱的区别。我们的技术在不断进步,卫星的功能也越来越强。像首发星还没配置氢钟,第二颗星的时候就上了。明年再打星就要上激光冷原子钟了,技术在不断跨越。



中国科学院上海天文台自主研发的被动型星载氢原子钟 摄影:《中国经济周刊》记者 王雨菲

《中国经济周刊》:北斗三号组网成功后带来巨大商业价值,“北斗+”“+北斗”的想象空间无限大,您怎么看?
林宝军:确实是无限大。任何数据没有时间和位置的属性,就是无用的数据。跟我们生活息息相关的信息,80%都和时空有关。说导航是国家信息的基石,是全人类基础性的公共设施,是国之重器,怎么说都不过分。

大家都说时间就是金钱,确实是。比如说银行结算,时间上差一毫秒结算日期就会变,没准几十个亿就损失掉了。再比如在泥石流之前,通过卫星导航系统测绘监测到极其轻微的形变,就可以提前安排人员撤退,减少损失。

北斗和百姓生活太密切了,能应用的场景太多
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CDer:001113860
发表于 2020-09-25 12:56 超大游击队员 | 显示全部楼层
欧洲芯片一个星期出错一次,龙芯30年出错率为零,龙芯真厉害
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CDer:001112231
发表于 2020-09-25 13:29 | 显示全部楼层
跟随着比领先者用了更短的时间。这不是应该的么?
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CDer:001127260
发表于 2020-09-25 13:31 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

ak777 发表于 2020-09-25 12:53
这个30年是咋算的
哦,累计

事实上是可以算出来的,用物理学的方法,没什么大惊下怪的,并不是说这个芯片一定要连续使用三十年才行
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CDer:000264820
发表于 2020-09-25 13:56 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^


这种垃圾文不要再转了,  80年底后期GPS应用才开始进入国内, 93年普通的民船上面有没有GPS还是疑问。  其次要是93年的远洋船长或者大副 要是离开GPS就开不了船的话,那么就直接扔到海里喂鲨鱼吧。
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CDer:001125647
发表于 2020-09-25 14:05 超大游击队员 | 显示全部楼层
wnhb 发表于 2020-09-25 13:56
这种垃圾文不要再转了,  80年底后期GPS应用才开始进入国内, 93年普通的民船上面有没有GPS还是疑问。   ...

远洋船用的,之前用的美国gps
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CDer:001125647
发表于 2020-09-25 14:06 超大游击队员 | 显示全部楼层
wnhb 发表于 2020-09-25 13:56
这种垃圾文不要再转了,  80年底后期GPS应用才开始进入国内, 93年普通的民船上面有没有GPS还是疑问。   ...

远洋船都有,93年以前也有
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CDer:000256657
发表于 2020-09-25 14:07 超大游击队员 | 显示全部楼层
军事与科技粉 发表于 2020-09-25 14:05
远洋船用的,之前用的美国gps

美国gps没建成的时代,我们的远洋轮难道出不了海了?
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CDer:001155525
发表于 2020-09-25 14:08 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

中国用举国体制来应对西方对中国几百年的技术优势,现在看起来非常有效。
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CDer:001125647
发表于 2020-09-25 14:09 超大游击队员 | 显示全部楼层
warace 发表于 2020-09-25 14:07
美国gps没建成的时代,我们的远洋轮难道出不了海了?

用的美国产品,就像我们之前船用的日本导航雷达一样,船的配套产品是外国的
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CDer:000264820
发表于 2020-09-25 14:12 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

军事与科技粉 发表于 2020-09-25 14:06
远洋船都有,93年以前也有

什么时候开始有的,有数据吗, 我一直没有查到。
GPS的建设数据
第一阶段
方案论证和初步设计阶段。
从1978年到1979年,由位于加利福尼亚的范登堡空军基地采用双子座火箭发射4颗试验卫星,卫星运行轨道长半轴为26560km,倾角64度。轨道高度20000km。这一阶段主要研制了地面接收机及建立地面跟踪网,结果令人满意。
第二阶段
全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年,又陆续发射了7颗称为“BLOCK I”的试验卫星,研制了各种用途的接收机。实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准,利用粗码定位,其精度就可达14米。
第三阶段
实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功,这一阶段的卫星称为“BLOCK II” 和 “BLOCK IIA”。此阶段宣告GPS系统进入工程建设状态。1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。
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CDer:000264820
发表于 2020-09-25 14:13 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

军事与科技粉 发表于 2020-09-25 14:06
远洋船都有,93年以前也有

什么时候开始有的,有数据吗,我一直没有查到,
只查到了gps的数据
第一阶段
方案论证和初步设计阶段。
从1978年到1979年,由位于加利福尼亚的范登堡空军基地采用双子座火箭发射4颗试验卫星,卫星运行轨道长半轴为26560km,倾角64度。轨道高度20000km。这一阶段主要研制了地面接收机及建立地面跟踪网,结果令人满意。
第二阶段
全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年,又陆续发射了7颗称为“BLOCK I”的试验卫星,研制了各种用途的接收机。实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准,利用粗码定位,其精度就可达14米。
第三阶段
实用组网阶段。
1988+1年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功,这一阶段的卫星称为“BLOCK II” 和 “BLOCK IIA”。此阶段宣告GPS系统进入工程建设状态。1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。
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CDer:001166596
发表于 2020-09-25 14:24 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

warace 发表于 2020-09-25 14:07
美国gps没建成的时代,我们的远洋轮难道出不了海了?

停gps这个存在疑点,银河号那时gps民用都还没完全普及,而且对中国是限制使用的。
不过如果真的因为这个误会让北斗上天,那不得不说这个误会真tm美妙极了。
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CDer:001168810
发表于 2020-09-25 14:26 超大游击队员 | 显示全部楼层
毕竟是god son.
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CDer:001119588
发表于 2020-09-25 16:01 | 显示全部楼层
在澳洲的瑞典卫星站不给中国用,对北斗有没有影响?
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CDer:000229815
 楼主| 发表于 2020-09-25 16:19 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

mouse001 发表于 2020-09-25 16:01
在澳洲的瑞典卫星站不给中国用,对北斗有没有影响?

没有关系,那个是载人航天用,才用了一次
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CDer:001177371
发表于 2020-09-25 16:40 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

ak777 发表于 2020-09-25 12:53
这个30年是咋算的
哦,累计

芯片在太空运算出错,主要是太空中高能粒子轰击芯片电路造成的,可以在实验室模拟太空中高能粒子轰击芯片。比如太空中一小时有一个高能粒子击中芯片,在实验室中模拟可以一秒中一个,那实验室中芯片无错运行一小时,相当于太空中无错运行3600小时。
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CDer:000037176
发表于 2020-09-25 17:06 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

mouse001 发表于 2020-09-25 16:01
在澳洲的瑞典卫星站不给中国用,对北斗有没有影响?

没有任何影响,因为中国除了13年神舟10号任务用过一次,就再也不需要了。现在海基、天基和中国在全球分布的路基测控网足以满足我们的需要。如果说心里不痛快,那就怨500年前大航海偷懒掉了队,鞭策自己千万别在大航天时代再犯同样的错误,在以后的太空圈地上在吃亏。
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发表于 2020-09-26 14:59 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

wnhb 发表于 2020-09-25 13:56
这种垃圾文不要再转了,  80年底后期GPS应用才开始进入国内, 93年普通的民船上面有没有GPS还是疑问。   ...

无知者无畏,你知道有一种实验叫做疲劳和强度试验吗,就是通过极端状态测试工作时间和故障,不知道就去查阅一下
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CDer:001118429
发表于 2020-09-26 15:01 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

xxmw 发表于 2020-09-25 16:40
芯片在太空运算出错,主要是太空中高能粒子轰击芯片电路造成的,可以在实验室模拟太空中高能粒子轰击芯片 ...

你的说法正确通过疲劳和强度试验,在极端状态测试工作时间和故障
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CDer:000274159
发表于 2020-09-26 19:09 | 显示全部楼层
很好奇,大副没有GPS就不会开船吗?船上的六分仪是坏的吗?还是全船的人都不会用??!
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发表于 2020-09-26 19:13 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

NGDD 发表于 2020-09-26 19:09
很好奇,大副没有GPS就不会开船吗?船上的六分仪是坏的吗?还是全船的人都不会用??!

93年,民用船舶不要说中国的了,就算欧美,GPS都不是普及设备。即使银河号用上了,也没用多久,船员都把导航技能忘干净了,离开GPS寸步难行那纯属扯淡。
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CDer:000124310
发表于 2020-09-26 21:56 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

ak777 发表于 2020-09-25 12:53
这个30年是咋算的
哦,累计

假设一颗北斗卫星用了2颗龙芯,总共有15颗北斗卫星在天上连续运行了一年都没出错,累计就是30年没出错
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发表于 2020-09-27 08:51 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

cmgy 发表于 2020-09-25 17:06
没有任何影响,因为中国除了13年神舟10号任务用过一次,就再也不需要了。现在海基、天基和中国在全球分布 ...

谢谢回复。 还有@ak777。
原来是瑞没有钱赚,澳拿来表一下忠心。
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CDer:000229815
 楼主| 发表于 2020-09-27 09:03 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

本帖最后由 ak777 于 2020-09-27 09:06 编辑
yxtk 发表于 2020-09-26 21:56
假设一颗北斗卫星用了2颗龙芯,总共有15颗北斗卫星在天上连续运行了一年都没出错,累计就是30年没出错


好像一颗北斗上是6颗左右,现状有5种左右龙芯抗辐射芯片,还在研几款性能更高的宇航芯片

也有说一颗卫星用十几颗芯片的,不太清楚细节
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发表于 2020-10-02 07:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
这个板块的大多数都是没华为不舒服斯基
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发表于 2020-10-02 18:02 超大游击队员 | 显示全部楼层
mouse001 发表于 2020-09-25 16:01
在澳洲的瑞典卫星站不给中国用,对北斗有没有影响?

那个瑞典说卫星站话不算数,要咱们的数据,于是后来就没有继续合作。
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发表于 2020-10-02 18:23 | 显示全部楼层
龙芯也是外国代工,只不过不是美国而已。。
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CDer:000957287
发表于 2020-10-02 18:40 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^


1993年,我国“银河号”货轮从天津港出发前往伊朗,行至印度洋公海海域时突遇美国拦截,称该货轮涉嫌运输化学武器,要求上船检查。就在中方考虑如何回应时,美国直接切断了货轮的GPS信号。一时间,“银河号”在海上失去方向,寸步难行。
  我觉得这段就是胡扯,没有GPS之前难道船就不能再海上航行?最早的远洋航行用的是天文导航吧,不信现在的船没有天文导航的设备
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 楼主| 发表于 2020-10-03 10:29 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

flight771 发表于 2020-10-02 18:40
1993年,我国“银河号”货轮从天津港出发前往伊朗,行至印度洋公海海域时突遇美国拦截,称该货轮涉嫌运输 ...

不清楚,反正说到北斗到事情很多都扯到这一段,也许是自媒体的锅

但我想上北斗最主要还是海湾战争的震撼影响
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发表于 2020-10-04 16:44 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

因为国外最先进的航天用芯片对我们还是禁运的吧?一般是你做出某一种产品,他们就放宽同级产品的禁运并且大幅降价倾销
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CDer:000027607
发表于 2020-10-04 16:49 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

海陆空火 发表于 2020-09-25 12:56
欧洲芯片一个星期出错一次,龙芯30年出错率为零,龙芯真厉害

前者是单芯片的出错率,后者是全部芯片(包括因为其它原因已经停用报废的卫星上的芯片工作时间)累计工作年限,一颗卫星至少用两颗芯片(互为冗余备份),15颗卫星工作一年累计总的时间就有30年了。口径不同不能这么比
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CDer:000637816
发表于 2020-10-04 22:29 | 显示全部楼层

RE: 北斗芯片上的龙芯,一块抵十块,保用30年 ^_^

可靠性真强!
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发表于 2020-10-05 00:21 超大游击队员 | 显示全部楼层
mouse001 发表于 2020-09-25 16:01
在澳洲的瑞典卫星站不给中国用,对北斗有没有影响?

给用的时候也一直是闲置状态啊,就7年前用过一次,然后就一直用不到了。
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