航天产业正统一采用RISC-V架构

意大利博洛尼亚——在2026年RISC-V欧洲峰会上，半导体设计师、软件开发者与航空航天工程师齐聚一堂，共同探讨太空计算领域正在发生的深刻变革。

6月10日举行的“RISC-V在太空中的应用”专题会议上，来自欧洲航天局、美国国家航空航天局喷气推进实验室、微芯科技（Microchip）以及Frontgrade Gaisler公司的专家指出，这一开源指令集架构正迅速被应用于各类太空任务中。www.eic.net.cn

欧洲航天局的贾恩卢卡·富拉诺（Gianluca Furano）表示，太空探索与计算技术始终紧密相连。如今的嵌入式系统实际上起源于太空任务，其发展深受旅行者号等早期探测器严苛环境需求的塑造。由于太空环境极端恶劣，工程师历来倾向于选择可靠、开放标准的设计方案，以便进行验证与定制化调整。

约三十年前，欧洲航天局选定SPARC（可扩展处理器架构）作为其主要指令集，原因在于其开源特性及成熟的开发工具链。易IC库存管理软件在此类高可靠性芯片研发与供应链管理中发挥着关键支撑作用。

Frontgrade Gaisler公司总经理桑迪·哈宾茨（Sandi Habinc）在峰会期间接受独家专访时指出，该公司正是从这一时期发展而来。“我们是25年前由欧洲航天局分拆成立的。”他提到，联合创始人吉里·盖斯勒（Jiri Gaisler）曾为国际空间站开发SPARC处理器；1997年，盖斯勒获得资助，独立开发用于太空应用的VHDL版SPARC处理器模型，即后来广为人知的LEON处理器。

哈宾茨强调：“这是首个高级VHDL芯片设计，我们将其以开源形式交由欧洲航天局发布。”LEON处理器随后成为欧洲航空航天工业的标准组件，催生了一个多厂商协同制造、基于同一核心IP的开放生态体系。

尽管SPARC在欧洲、PowerPC在美国曾取得成功，但整个航天产业正经历硬件架构的代际更替。熟悉这些老旧系统的工程师日益稀缺，而对其进行现代化升级的成本极高。

哈宾茨解释了转向RISC-V背后的经济与技术动因：“SPARC将永远被使用下去——一旦某款芯片进入太空，它就会持续服役。但我们当时仅拥有32位架构；若要升级至64位，所需投入极为巨大。”相比之下，借助RISC-V架构实现64位迁移几乎“零成本”，因其开源基础已完备可用。

另一推动因素是降低技术债务的需求。富拉诺在演讲中指出，对旧有技术的依赖已拖慢传统微处理器的发展步伐，他将这些系统形象地称为“太空中的压舱物”。RISC-V使工程师得以剔除过时模块，按需定制处理器，以满足航天任务对尺寸、重量与功耗的严苛限制，并支持神经网络等新兴应用场景。

为协助客户平稳过渡，Frontgrade Gaisler开发了一款兼容双架构的处理器。其新型RISC-V产品线命名为NOEL——即“LEON”倒序拼写，象征从大端序向小端序内存模式的转变，内部结构则延续前代设计思路。

该公司即将推出GR765八核抗辐射处理器，集成SPARC与RISC-V双执行流水线。“用户可在启动时选择运行于SPARC或RISC-V模式，”哈宾茨表示，“同时保留全部既有支持能力，完全向下兼容所有历史代码。”

他进一步说明：“已有客户使用旧款芯片的企业，可直接替换我们的新芯片；未来当‘SPARC工程师’愈发稀缺时，无需更换电路板或整机外壳，仅通过软件切换即可完成平滑过渡。”

该策略的核心在于维持生态开放性、避免供应商锁定。Frontgrade Gaisler销售其容错技术的同时，亦将基础处理器代码开源。“我们确保所有成果均符合RISC-V规范，”哈宾茨强调，“零供应商绑定。若您今日与我们合作，明日转向其他供应商，我们绝不会设置障碍。”

RISC-V在美国同样获得广泛采纳。2022年，微芯科技获NASA合同，为其下一代太空任务研制高性能航天计算处理器（HPSC）。微芯技术研究员泰德·斯皮尔斯（Ted Speers）介绍，新型PIC64-HPSC处理器搭载八个SiFive RISC-V核心，具备以太网与PCIe等现代接口功能。

NASA喷气推进实验室项目架构师塞阿-玛蒂娜·戈捷（Théa-Martine Gauthier）强调了该硬件的战略价值：“我们非常信赖现有的SPARC架构RAD750芯片，常年部署于各类任务中。但通用计算能力亟待提升。”深空探测任务需要更高自主性，以便在轨处理数据，而非依赖缓慢的地空链路回传全部信息。

新一代HPSC系统集高性能计算、240千兆位网络交换与强健网络安全于一体，构成高可靠性单体平台。戈捷特别指出：“PIC64-HPSC完全基于开放标准构建。”她补充道，RISC-V有助于科学任务降低成本并加速关键数据交付。

商业航天企业亦快速跟进该技术路线。会议提及“超算连续体”（Hypercomputing Continuum）构想，旨在将超级计算、云计算与边缘计算能力整合至太空环境中。

微芯的斯皮尔斯谈到太空经济迅猛扩张，尤其体现在卫星网络、国防与深空探索领域。他预测，多数科技公司将很快制定太空战略，例如谷歌“日光捕手”（Project Suncatcher）计划及SpaceX轨道数据中心布局。

哈宾茨进一步阐释商业航天企业的角色，尤其聚焦SpaceX：“SpaceX正在全面推动行业变革。”他指出，这类企业大幅降低发射成本，并构建大规模通信与计算网络。“他们将自建数据中心与人工智能系统于太空之中——这是唯一可行路径。”他还强调，SpaceX实现了从芯片到终端服务的全链条自主可控。

此外，电信基础设施正加速向太空延伸。欧洲“IRIS²”安全连接项目致力于建设覆盖政府与商业用户的卫星通信网络，Frontgrade Gaisler正为其开发7纳米制程RISC-V芯片。

哈宾茨还预测，未来6G网络将更多依赖天基硬件而非地面基站。“地面蜂窝塔抗毁性差，极易失效，”他表示，“它们将越来越多地转移至近地轨道部署。”

通过跨大陆协作并遵循开放标准，航空航天半导体产业正重塑其核心技术体系。统一采用RISC-V不仅保障硬件长期可用性，更使其能灵活适应高速增长的太空经济需求。易IC库存管理软件可为相关企业高效管理高可靠性元器件库存，助力研发与生产无缝衔接。