加固式電腦正在調(diào)整,未來會變得小型化、集成化與國產(chǎn)化
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發(fā)表時間2015-11-25 09:20:06
當今社會中,三防的產(chǎn)品越來越多,加固防護的方式也五花八門,開始漸漸的廣泛的應用在軍隊、工業(yè)中。為了確保加固筆記本電腦,工業(yè)平板電腦以及6寸三防平板電腦的防護,電腦機身會顯得有些笨拙,現(xiàn)在研究人員正在調(diào)整這一問題,意味著未來這類產(chǎn)品會向著小型化、集成化以及國產(chǎn)化發(fā)展
1三防加固式計算機正在實現(xiàn)小型化和集成化
由于集成電路工藝水平的提高,集成更多的功能的SoC芯片與超大規(guī)模現(xiàn)場可編程邏輯器件(CPLD、FPGA)已成為設計制造三防加固式計算機的主流芯片。這使得三防加固式計算機需要使用的電子元器件數(shù)量可以得到大的減少,從而使計算機的體積重量都大幅度的減少,典型的彈載加固式計算機的體積已經(jīng)可以縮小到十年前的1/10以下。同時,三防高密度電子組裝工藝正在走向成熟,混合集成電路工藝也已開始在三防嵌入式計算機研制中應用,這些都使得三防加固式計算機可以在更小的空間里安裝更多的電子元器件,從而使體積更小,重量更輕,功能更加強大。
在小型的同時,由于主要的集成電路芯片正在向SoC過渡,芯片集成的功能越來越多,體積上的裕量也使得單個計算機可以集成更多的功能模塊,因此上,三防加固式計算機必然會也正在實現(xiàn)系統(tǒng)功能的集成化,采用機箱內(nèi)的分布處理結(jié)構(gòu)將更多的傳統(tǒng)計算機以外的功能模塊集成到一起,在一個計算機機箱內(nèi)實現(xiàn)包括GPS、紅外制導等在內(nèi)的所有導航與制導解算。
加固式計算機的小型化與功能集成化對提高導彈武器的射擊精度、機動性等性能指標有著重要的作用。
2三防加固式計算機逐步進入全國產(chǎn)化時代
近二十年來,我國軍事工業(yè)取得的成就是有目共睹的,三防加固式計算機有這中間起著至關(guān)重要(W)的作用,是現(xiàn)代導彈武器系統(tǒng)基礎(chǔ)的核心組成部分。但由于關(guān)鍵芯片受到國外的制約,三防加固式計算機的研究發(fā)展并不是非常理想。近年來,在多方面的共同努力下,我國軍作集成電路產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步,三防加固計算機需要的一些核心芯片(包括高性能DSP、CPU、A/D、D/A等)已在國內(nèi)陸續(xù)研制成功,這為三防加固式計算機進行國產(chǎn)化打下了一定的基礎(chǔ)。
盡管目前已國產(chǎn)化的三防集成電路絕大多數(shù)是版圖的仿制產(chǎn)品,且多是國外淘汰產(chǎn)品,也沒有形成完整的體系,還不能完全正確滿足三防加固式計算機今后發(fā)展的要求。但是,我們必須看到,在這個國產(chǎn)化的大潮中涌現(xiàn)出來的諸如龍芯Ⅱ、SPARC V8等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能CPU及其他集成電路產(chǎn)品,它們表明我們國家已初步具備了完成三防加固式計算機核心部件國產(chǎn)化的研制能力,假以時日,我們的三防加固式計算機一定會全面進入國產(chǎn)化時代。
3分布式處理與數(shù)字一體化是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢
隨著導彈武器系統(tǒng)中加固式計算機的廣泛應用和小型化技術(shù)的成熟,在各種執(zhí)行機構(gòu)及數(shù)據(jù)采集獲取裝置中加固式計算機智能處理與數(shù)字化已成為可能。當高速可靠互連總線不再成為障礙時,在武器系統(tǒng)中采用分布式處理結(jié)構(gòu),將嵌入式計算機與控制機構(gòu)進行一體化設計將是導彈武器發(fā)展的重要趨勢。這樣,將可以傳統(tǒng)的導彈武器中大量傳送的模擬電信號轉(zhuǎn)化為經(jīng)過預處理的具有很強糾錯能力的數(shù)字信號通過簡單可靠的總線進行傳送,從而大大提高導彈武器中電子系統(tǒng)的抗干擾能力,終提高武器系統(tǒng)的可靠性。
4通用性與可配置性武器系統(tǒng)快速研制的必然要求
現(xiàn)代武器系統(tǒng)的發(fā)展之迅速是以往任何時代都不可比擬的。為了加快武器系統(tǒng)的研制過程,降低研制成本,就要求好能夠利用成熟的原型機器通過適當?shù)呐渲眯纬蓾M足武器系統(tǒng)應用要求的加固式計算機,以便從武器系統(tǒng)研制初期就可以在終的機器上進行,減少因加固式計算機反復設計造成的周期延誤,從而達到加快研制過程,降低研制成本的目標。
三防加固式計算機在實現(xiàn)小型化以后,可以完成更多的功能,同時分布式處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又可以使得加固式計算機更加模塊化和功能相對完整化。這些都為三防加固式計算機走向標準化、通用化提供了重要的技術(shù)保證。小型化與功能集成化技術(shù)使得加固式計算機可以實現(xiàn)更多的通用功能,結(jié)合超大規(guī)??删幊踢壿嬈骷膽?,未來的三防加固式計算機將具有很強的可配置能力,使得三防加固式計算機可以實現(xiàn)柔性(通用可配置)制造。
5三防加固式計算機技術(shù)要求的變化
由于技術(shù)上的進步,與過去相比,三防加固式計算機的應用要求也會發(fā)生一些相應的變化,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)外部通信總線將增加標準的高速高可靠串行總線,而不再局限于傳統(tǒng)的RS232/422,這主要是為了滿足武器控制
系統(tǒng)各分布式功能模塊間的大量實時數(shù)據(jù)交換的要求。短期內(nèi),大多武器系統(tǒng)將先采用1553B或其變種總線協(xié)議;
(2)可靠性要求將更高,隨著電子元器件數(shù)量的減少和系統(tǒng)間模擬信號傳送量的逐步消除,武器控制系統(tǒng)的可靠性
將會有一個很大的提高,相應地對加固式計算機的可靠性指標要求也會有數(shù)量的提高;
(3)處理能和的要求也會有很大的提高,可以預計未來的彈載計算機的處理能力要求將會突破5000MIPS,內(nèi)部存儲
器容量將超過64MB(甚至更大),對外信號采集通道可能會超過256通道;
(4)國產(chǎn)化程度與可制造性將會與可維修性一樣成為三防加固式平板電腦的一項重要指標
1三防加固式計算機正在實現(xiàn)小型化和集成化
由于集成電路工藝水平的提高,集成更多的功能的SoC芯片與超大規(guī)模現(xiàn)場可編程邏輯器件(CPLD、FPGA)已成為設計制造三防加固式計算機的主流芯片。這使得三防加固式計算機需要使用的電子元器件數(shù)量可以得到大的減少,從而使計算機的體積重量都大幅度的減少,典型的彈載加固式計算機的體積已經(jīng)可以縮小到十年前的1/10以下。同時,三防高密度電子組裝工藝正在走向成熟,混合集成電路工藝也已開始在三防嵌入式計算機研制中應用,這些都使得三防加固式計算機可以在更小的空間里安裝更多的電子元器件,從而使體積更小,重量更輕,功能更加強大。
在小型的同時,由于主要的集成電路芯片正在向SoC過渡,芯片集成的功能越來越多,體積上的裕量也使得單個計算機可以集成更多的功能模塊,因此上,三防加固式計算機必然會也正在實現(xiàn)系統(tǒng)功能的集成化,采用機箱內(nèi)的分布處理結(jié)構(gòu)將更多的傳統(tǒng)計算機以外的功能模塊集成到一起,在一個計算機機箱內(nèi)實現(xiàn)包括GPS、紅外制導等在內(nèi)的所有導航與制導解算。
加固式計算機的小型化與功能集成化對提高導彈武器的射擊精度、機動性等性能指標有著重要的作用。
2三防加固式計算機逐步進入全國產(chǎn)化時代
近二十年來,我國軍事工業(yè)取得的成就是有目共睹的,三防加固式計算機有這中間起著至關(guān)重要(W)的作用,是現(xiàn)代導彈武器系統(tǒng)基礎(chǔ)的核心組成部分。但由于關(guān)鍵芯片受到國外的制約,三防加固式計算機的研究發(fā)展并不是非常理想。近年來,在多方面的共同努力下,我國軍作集成電路產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步,三防加固計算機需要的一些核心芯片(包括高性能DSP、CPU、A/D、D/A等)已在國內(nèi)陸續(xù)研制成功,這為三防加固式計算機進行國產(chǎn)化打下了一定的基礎(chǔ)。
盡管目前已國產(chǎn)化的三防集成電路絕大多數(shù)是版圖的仿制產(chǎn)品,且多是國外淘汰產(chǎn)品,也沒有形成完整的體系,還不能完全正確滿足三防加固式計算機今后發(fā)展的要求。但是,我們必須看到,在這個國產(chǎn)化的大潮中涌現(xiàn)出來的諸如龍芯Ⅱ、SPARC V8等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能CPU及其他集成電路產(chǎn)品,它們表明我們國家已初步具備了完成三防加固式計算機核心部件國產(chǎn)化的研制能力,假以時日,我們的三防加固式計算機一定會全面進入國產(chǎn)化時代。
3分布式處理與數(shù)字一體化是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢
隨著導彈武器系統(tǒng)中加固式計算機的廣泛應用和小型化技術(shù)的成熟,在各種執(zhí)行機構(gòu)及數(shù)據(jù)采集獲取裝置中加固式計算機智能處理與數(shù)字化已成為可能。當高速可靠互連總線不再成為障礙時,在武器系統(tǒng)中采用分布式處理結(jié)構(gòu),將嵌入式計算機與控制機構(gòu)進行一體化設計將是導彈武器發(fā)展的重要趨勢。這樣,將可以傳統(tǒng)的導彈武器中大量傳送的模擬電信號轉(zhuǎn)化為經(jīng)過預處理的具有很強糾錯能力的數(shù)字信號通過簡單可靠的總線進行傳送,從而大大提高導彈武器中電子系統(tǒng)的抗干擾能力,終提高武器系統(tǒng)的可靠性。
4通用性與可配置性武器系統(tǒng)快速研制的必然要求
現(xiàn)代武器系統(tǒng)的發(fā)展之迅速是以往任何時代都不可比擬的。為了加快武器系統(tǒng)的研制過程,降低研制成本,就要求好能夠利用成熟的原型機器通過適當?shù)呐渲眯纬蓾M足武器系統(tǒng)應用要求的加固式計算機,以便從武器系統(tǒng)研制初期就可以在終的機器上進行,減少因加固式計算機反復設計造成的周期延誤,從而達到加快研制過程,降低研制成本的目標。
三防加固式計算機在實現(xiàn)小型化以后,可以完成更多的功能,同時分布式處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又可以使得加固式計算機更加模塊化和功能相對完整化。這些都為三防加固式計算機走向標準化、通用化提供了重要的技術(shù)保證。小型化與功能集成化技術(shù)使得加固式計算機可以實現(xiàn)更多的通用功能,結(jié)合超大規(guī)??删幊踢壿嬈骷膽?,未來的三防加固式計算機將具有很強的可配置能力,使得三防加固式計算機可以實現(xiàn)柔性(通用可配置)制造。
5三防加固式計算機技術(shù)要求的變化
由于技術(shù)上的進步,與過去相比,三防加固式計算機的應用要求也會發(fā)生一些相應的變化,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)外部通信總線將增加標準的高速高可靠串行總線,而不再局限于傳統(tǒng)的RS232/422,這主要是為了滿足武器控制
系統(tǒng)各分布式功能模塊間的大量實時數(shù)據(jù)交換的要求。短期內(nèi),大多武器系統(tǒng)將先采用1553B或其變種總線協(xié)議;
(2)可靠性要求將更高,隨著電子元器件數(shù)量的減少和系統(tǒng)間模擬信號傳送量的逐步消除,武器控制系統(tǒng)的可靠性
將會有一個很大的提高,相應地對加固式計算機的可靠性指標要求也會有數(shù)量的提高;
(3)處理能和的要求也會有很大的提高,可以預計未來的彈載計算機的處理能力要求將會突破5000MIPS,內(nèi)部存儲
器容量將超過64MB(甚至更大),對外信號采集通道可能會超過256通道;
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