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。
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。
而宇航级CPU则通过一系列手段实现了抗辐射加固设计，包括材料设计、系统设计、结构设计、电路设计、器件设计、封装设计、软件设计等都有硬性指标。中国的宇航级芯片超越俄罗斯、追平美国我们国家的宇航级芯片设计之路起步较晚，在很长一段时间处理器大多依赖进口，国产的人造卫星也大多使用进口CPU。而美国为首的西方国家严格限制高性能的宇航级和军品级CPU的出口，使我国星载计算机的研制受到很大的限制。
此后，我们国家科技人员采用两条路线分别进行了宇航级芯片开发，一条是自主研发路线，一条是引进开源代码或逆向路线。引进代码后进行逆向研发，这条路稍微简单一些，也涌现了一批代表性成果，如应用于航天的386EX芯片，被用于遥感X号、风云X号、试验X号等卫星的国产版P1750等。不过，由于这些开源代码往往技术落后，大多存在性能偏低的问题。
而进行自主研发路线虽然经常碰壁，但有一个好处，那就是具备自主的技术迭代能力。2015年发射的北斗双星实现了100%采用国产CPU，在北斗双星上搭载了龙芯1E和龙芯1F，性能指标为200MIPS。龙芯1E和龙芯1F的售价仅为几万元一片，比当时西方出售给中国的宇航级芯片ATMELAT697便宜将近5倍（ATMELAT697芯片30万一片，嫦娥四号用的就是ATMELAT697）。
在2017年，龙芯1E300问世，使用64位双发射GS264处理器核，128位向量，增加Spacewire总线，主频200Mhz，400MIPS，这个指标已经达到美国高端抗辐照芯片的水平。目前该芯片已经在成都某所、上海某所的光纤陀螺、太阳敏感器、地球敏感器等进行了使用。正是由于中国龙芯1E300等的研制成功，在2019年的莫斯科航展上，前俄罗斯副总理、俄航天国家集团公司总经理德米特里·罗戈津表示，俄罗斯希望从中国购买微电子设备，以更新老旧的俄罗斯电子装备。
结论综上所述，手机、电脑上的芯片虽然运算能力更强，但宇航级芯片更追求性能稳定可靠，它的执行程序被各种条件所限制，并没有手机的图像渲染、AI控制等各种场景计算，因此，200M的内存对于航天器来说完全够用了。这里是科学驿站，我是站长，华中科技大学物理学博士，是一名热爱科学、热爱分享的科普答主，同时也是科学领域优质创作者、今日头条青云获奖者，如果我的文章有帮助到你，欢迎点赞和关注哦。
