玉兔號記憶體只有256MB,傳輸速度豈不是很慢?

要知道,美國20世紀發射的阿波羅11號制導計算機的執行記憶體才不到4k,儲存空間才72k,即使是21世紀的玉兔號記憶體也才256M。很多人喜歡將玉兔號、阿波羅號的計算機記憶體與手機甚至個人電腦相比較,以為像登月這麼偉大、這麼複雜的任務得需要幾百上千G的記憶體,其實這都是誤解。可以這麼說,市面上的華為、小米也好,蘋果手機也好,儲存空間都是512G起步,是阿波羅計算機儲存容量的700萬倍,手機無論是執行記憶體還是儲存空間都能把阿波羅摁在地上碾壓。

玉兔號記憶體只有256MB,傳輸速度豈不是很慢?

除了記憶體外,阿波羅號計算機晶片執行速度只有0。43MHz,天宮一號上的CPU主頻也就10Mhz,美國好奇號火星車上的CPU主頻也只有200Mhz。而手機晶片的單個核心執行速度就達到了2。86GHz。更不用說iPhone12的A14晶片架構可容納約116億個電晶體,每秒可處理22。6億個指令,這比阿波羅的導航計算機快了近10億倍。

玉兔號記憶體只有256MB,傳輸速度豈不是很慢?

電腦、手機、電視等消費品上所用的晶片為消費級晶片,像工業機器人、各種工控裝置商用的是工業級晶片,而玉兔號等航天產品上用的晶片為宇航級晶片。由於這三種晶片所用的場景不同,所關注的效能就不一樣。就宇航級晶片來說,最關心的莫過於穩定性了,而關係到穩定性指標的,則是抗干擾能力、抗高溫/低溫能力、抗輻射能力和功耗大小了。

玉兔號記憶體只有256MB,傳輸速度豈不是很慢?

玉兔號所處的月球因為沒有大氣的保護,那裡的溫度取決於太陽的光照,由於不存在空氣散熱,受光面和被光面溫差非常大,白天最高溫度為160℃,而到了夜間最低可達-180℃,因此,玉兔號為了能在這個溫度範圍下繼續工作,所用晶片的耐溫閾值必須達到-180度~+160的範圍(玉兔號上是有太陽板電池進行保溫的,實際溫度範圍稍微好點)。

玉兔號記憶體只有256MB,傳輸速度豈不是很慢?

而我們使用的手機,所用的晶片在大約-10°C以下或50°C以上就難以正常工作,更別說在零下180度的環境下使用了。正是因此,商業級、工業級、軍品級、宇航級CPU有著不同標準。宇航級CPU不僅在工作溫度上有著不亞於軍品級CPU的水準,而且還有抗輻射等方面的要求。在太空環境中,宇宙輻射是不可避免的,而宇宙輻射恰恰會對CPU造成損壞。

玉兔號記憶體只有256MB,傳輸速度豈不是很慢?

綜上所述,手機、電腦上的晶片雖然運算能力更強,但宇航級晶片更追求效能穩定可靠,它的執行程式被各種條件所限制,並沒有手機的影象渲染、AI控制等各種場景計算,因此,200M的記憶體對於航天器來說完全夠用了。

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