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从项目定制到全链条自研 这家企业实现商业航天芯片百元级突破
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(国科环宇总经理张东伟。受访者供图)

中经记者 吴静 卢志坤 北京报道

当商业航天从 " 一年发一颗 " 走向 " 一年入轨千颗 ",当国内低轨星座规划总数接近 3.8 万颗,一个问题摆在所有从业者面前:卫星电子系统的成本,能不能像汽车零部件一样,靠规模化把价格打下来?

9 月 15 日,第十四届中国国际国防电子展览会(CIDEX 2026)在北京国家会议中心拉开帷幕。本届展会以 " 创新赋能体系,逐梦强军征程 " 为主题,恰逢 " 十五五 " 规划开局之年,吸引了近 500 家展商参展,集中展示近千项信息化防务装备体系创新成果。

在本次展会上,国科环宇给出了自己的答案——一家从传统航天领域走出来的企业,正试图用 " 航天品质、工业成本 " 的逻辑,把宇航级芯片的价格打下去两个数量级,把定制化的卫星电子设备变成可批量交付的标准产品。而这一切的起点,是一颗刚刚入轨的卫星。

全链条能力的太空首秀

今年 7 月 24 日," 辰光一号 " 技术试验卫星在东风商业航天创新示范区发射升空。这颗卫星之所以引人关注,在于它承载的是北京太空数据中心计划的第一步。

作为这颗卫星的核心系统供应商,国科环宇参与了载荷功能链、综合电子功能链、配套高压电源控制与配电系统的能源功能链、流体回路散热功能链四大核心系统的研制任务,同时搭载了自研国科安芯系列抗辐照芯片、CRPS 电源模块及望获 OS 亚微秒级操作系统,实现了从核心器件到系统级解决方案的全链条自主可控。

在接受《中国经营报》记者专访时,国科环宇总经理张东伟表示,目前卫星在轨状态良好。" 入轨之后第二天几乎所有设备都加电运行了,按计划启动了算力服务器,功率从低到高逐步加满,卫星上面部署的几个大模型都进行了天地之间的同步对话。" 他补充说,目前团队正在对能源系统供电能力和算力服务器的长时运行及其性能进行系统性测试。

值得关注的是,四大系统中流体回路散热功能链是技术难度最高的环节之一。张东伟解释道,传统卫星的热控方案以被动导热和辐射散热为主,但 " 辰光一号 " 搭载的算力服务器热功耗集中且远超常规星载设备," 必须用液冷方式把热量带出来 "。这一技术路径与地面数据中心液冷趋势一致,但太空环境下的液冷系统需要解决真空、微重力、极端温差等多重挑战。

据了解,液冷系统将服务器内部热量导出后,再由石墨烯均热辐射器(辐冷板)辐射至太空——后者承担了散发算力载荷 95% 以上热量的任务。在此领域的工程经验,正是其从传统航天向商业航天迁移的核心能力之一。

在 " 辰光一号 " 的四大系统中,降本的秘密藏在两条路径里。张东伟将其归结为:自研低成本抗辐照芯片和 OpenVPX 标准化模块。

传统宇航级芯片价格高昂,单片价格曾高达十万元级。国科环宇的破局思路是跨行业融合:将航天抗辐照工艺与高安全等级车规芯片需求相结合。其子公司国科安芯推出的 DCDC 电源模块 ASP4644S、基于 RISC-V 内核的 MCU 芯片 AS32S601 等数十款芯片,设计、生产、封装、测试全流程国产化,部分芯片通过 AEC-Q100 车规认证,抗辐照指标达到 SEL ≥ 75MeV · cm ² /mg、TID ≥ 100krad ( Si ) 。

据悉,国科环宇在国内率先推出了一系列价格在百元级别的商业航天专用芯片。国科安芯的产品目前已在商业卫星、核电、新能源汽车、机器人等领域批量应用。

另一条降本路径是标准化模块。张东伟解释道,传统卫星电子设备都是定制化的," 没法实行多次复用 ",而采用 OpenVPX 标准模块化方式后," 一次验证之后就可以多次使用,可以用到其他设备上去 "。

OpenVPX 是由国际 VITA 行业协会制定、面向航空航天与军工高可靠领域的模块化计算机硬件标准。它规定了电子板卡的尺寸、接口、供电、散热和数据传输协议,让不同厂商生产的模块能像乐高积木一样即插即用。国科环宇自 2011 年即成为 VITA 组织会员,是国内最早推进 OpenVPX 产品化的企业之一。

国科环宇的思路,是把卫星综合电子系统拆解成一块块标准化的功能板卡——计算、通信、供电各有模块,用 OpenVPX 标准统一接口。需要什么功能就插什么板卡,一次验证过的板卡,下一颗卫星还能接着用。这种 " 货架化 " 思路使新研系统最快 3 个月即可交付。据企业统计,相关模块已在空间站、DRO 卫星及商业卫星等 144 个航天器上完成飞行验证,单套系统通过国产替代可以降本超过 40%。

航天能力的产品化变现

如果说 " 辰光一号 " 核心供应商和百元级芯片展示的是国科环宇当下的技术实力,那么这些能力从何而来、又将往何处去,则是理解这家企业的另一个维度。

国科环宇成立于 2004 年,此前,它的主要身份是传统航天和高端工业领域的配套供应商。据张东伟介绍,传统航天业务的需求由客户提出,设备尺寸、功能、接口几乎全部定制,研发投入大、周期长、回款慢,且定制化产品很难复用于其他型号任务。

转折发生在商业航天崛起之后。当卫星从 " 一年发一颗 " 变成 " 一年入轨千颗 ",当国内低轨星座规划总数接近 3.8 万颗,行业逻辑发生了根本性变化:不再追求单星极致可靠、不计成本,而是要求批量生产、快速迭代、成本可控。国科环宇在传统航天领域积累的覆盖低轨、高轨、DRO 轨道以及火星轨道环境的抗辐照设计能力、系统集成经验,恰好是商业航天最稀缺的底层能力。

于是,一条 " 航天技术复用与产品化 " 的路径逐渐清晰:把过去为传统航天任务定制的技术,转化为标准化、可批量销售的产品。芯片、操作系统、高可靠电子学设备、算力服务器、智能测试平台,正是这条路径上的核心产品方向。

其中,望获 OS 操作系统的研发初衷,本身就带有 " 生态突围 " 的意味。张东伟说,此前航天领域使用的国外操作系统生态封闭," 全国找不到多少人在做相应的开发 "。国科环宇决定基于 Linux 生态自主研发,既保证硬实时性能,又让开发者能够复用海量的 Linux 软件和工具。

如今,望获 OS 的最快响应延迟达到 480 纳秒,延迟抖动不超过 80 纳秒,已向航天科技集团八院、九院,中航工业、电科集团等提供产品适配,在工业领域也进入了机器人、能源系统等场景。

今年 8 月,望获 OS 完成与海光 C86-4G 3000 系列 CPU 的兼容性认证,海光信息正式将国科环宇纳入核心生态合作伙伴体系——这标志着国产操作系统与国产处理器之间的适配通道进一步打通。

望获 OS 的能力边界还在向新赛道延伸。在人形机器人领域,其亚微秒级实时性能已被用于关节控制场景,国科环宇的 AS32I601 工业级 MCU 芯片也已明确面向人形机器人关节控制器。张东伟表示:" 公司已为几家头部人形机器人公司供应芯片和操作系统。"

SmartATE 3.0 AI 智能测试平台则是另一款 " 从项目中来、到产品中去 " 的典型。该平台基于国科环宇成熟的 SmartATE 自动化测试平台开发,已在航天领域积累多年测试实践经验。如今迭代至 3.0 版本后,它加入了 AI 能力,实现协议智能解析、多文档自动交叉校对和测试计划智能驱动执行。

张东伟将其理念概括为 " 受控的智能 " ——工程师负责制定目标与规则并进行最终决策,AI 在授权范围内严格按照规则执行协议理解、校对与驱动任务,平台负责确定性的执行、记录与判读,确保每一步操作都可控、可追溯。

" 以前测试所有环节都需要人工搭建,建立判读图表、测试用例、后面的判读都是人工去做。现在借助 AI 做测试环境搭建和数据判断,可以提高效率和判读准确率。" 该平台覆盖装备设计、生产、测试、使用与维护的全生命周期测试场景。据张东伟介绍,SmartATE 3.0 通过 AI 将工程师从重复性工作中解放出来," 从另一个维度为客户降低成本 "。

在全链条自主可控的战略逻辑上,张东伟给出了一个务实的解释:国科环宇过去处于产业链中游——从器件厂商采购材料,设计组装成设备,软件功能适配实现后再交给客户。在这个位置上,器件采购价格透明,整机利润被上下游两头挤压," 中间商很难做 "。更关键的是,项目制下的定制化产品基本无法复制,一家客户定制的设备,另一家客户用不了,研发投入无法摊薄。

这正是国科环宇选择向产业链上游延伸的原因。公司自研抗辐照芯片和望获 OS 操作系统,不仅是为了降低器件成本,更深层的原因在于,只有掌握芯片和操作系统等核心环节,才能把过去依附于单个项目的技术能力,转化为可批量交付、成本可控制的标准产品。芯片可以卖给多家商业航天、工业领域客户,操作系统可以适配不同处理器平台,算力服务器可以面向多个星座计划。每一次研发投入,都能形成多次销售。从 " 做项目 " 到 " 卖产品 ",全链条自研是这条转型路径的技术底座。

北京太空数据中心计划,则是目前国科环宇产品化能力落地的重要场景之一。作为 " 天基算力系统与关键技术北京市重点实验室 " 的联合共建单位,国科环宇参与了 " 辰光一号 " 综合电子、能源系统、流体回路散热与算力服务器等核心系统研制任务。张东伟表示,后续星座建设中,国科环宇将持续参与配套。

从百元级抗辐照芯片批量交付,到望获 OS 与海光 CPU 生态互认,再到 " 辰光一号 " 完成在轨验证,国科环宇走通了一条从核心器件到系统级解决方案的全链条降本路径。这条路的核心逻辑,可以归结为两个词:全链条和产品化。

正如张东伟在采访中所言:" 投入一次研发,可以形成多次销售。" 这条路走通了,受益的不只是一家企业,而是整个中国商业航天从 " 能上天 " 走向 " 用得起 " 的产业进程。

(编辑:卢志坤 审核:童海华 校对:颜京宁)

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