C919完成取證試飛，國(guó)產(chǎn)芯片立了大功？

國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919，從項(xiàng)目啟動(dòng)至取證試飛成功，已近14年。

C919項(xiàng)目于2008年11月啟動(dòng)；2015年11月，首架機(jī)在浦東基地總裝下線；2016年12月25日，原型機(jī)送交試飛中心；2017年4月，高速滑行試驗(yàn)完成； 2017年5月5日下午兩點(diǎn)，在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)順利完成首飛；今年8月1日，中國(guó)商飛官微宣布，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919完成取證試飛。

民航專家李瀚明在接受央視記者采訪時(shí)說(shuō)，“完成取證試飛是中國(guó)大飛機(jī)C919投入商業(yè)運(yùn)用的前提條件之一。在這一過(guò)程中，飛機(jī)制造商需要向監(jiān)管當(dāng)局就飛機(jī)的安全性進(jìn)行一系列的理論和實(shí)際論證。這相當(dāng)于考生在考試中用試卷和實(shí)驗(yàn)操作向考官證明自己的能力，完成取證試飛相當(dāng)于走出了考場(chǎng)。”這也意味著，C919距離最后的商業(yè)運(yùn)營(yíng)只差“臨門一腳”了。

C919大型客機(jī)是我國(guó)按照國(guó)際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)，座級(jí)158-168座，航程4075-5555公里。

2022年官方評(píng)估隨著產(chǎn)能的擴(kuò)充，在2025年預(yù)計(jì)能達(dá)到年產(chǎn)量50架的規(guī)模。型錄價(jià)格大約在1億美金左右。

在國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)即將商飛之際，恰逢美國(guó)對(duì)華芯片法案通過(guò)，很多人都在擔(dān)憂這是否影響C919項(xiàng)目的正常進(jìn)行。知乎上，也有類似問(wèn)題引發(fā)網(wǎng)友討論：在國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)和芯片，哪個(gè)更難做到國(guó)產(chǎn)替代？

與非網(wǎng)記者獲悉，C919大飛機(jī)項(xiàng)目在GPU芯片與機(jī)載總線交換芯片上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，分別由西安翔騰微電子科技有限公司與紫光國(guó)芯微電子股份有限公司提供。現(xiàn)在我們就來(lái)認(rèn)識(shí)下這兩家公司。

1、西安翔騰——國(guó)產(chǎn)民航GPU芯片

GPU芯片作為人機(jī)交互顯示系統(tǒng)的核心，是機(jī)載座艙、載人航天、車載座艙、工控顯示等領(lǐng)域的核心芯片之一，也是設(shè)計(jì)復(fù)雜度最高的芯片。

有讀者會(huì)疑惑，為什么機(jī)載芯片不能使用民用級(jí)芯片？

“我知道，是怕飛行員在駕駛飛機(jī)的時(shí)候偷偷打游戲吧！”咳咳，這位同學(xué)請(qǐng)坐下不要發(fā)聲。事實(shí)上，機(jī)載芯片較民用芯片工作環(huán)境更加惡劣，且在小體積、低功耗、輕重量方面有更嚴(yán)苛的需求。因此，機(jī)載芯片需要具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，更高的性能功耗比。同時(shí)，機(jī)載芯片必須滿足航空領(lǐng)域高安全高可靠的要求。長(zhǎng)久以來(lái)，機(jī)載芯片多采用商業(yè)級(jí)通用芯片，既不符合高安全高可靠的要求，又無(wú)法達(dá)到專用芯片定制化功能的優(yōu)勢(shì)，且存在一些冗余性功能。所以，要想保證國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的性能與安全，機(jī)載GPU必須采用定制化芯片。

天眼查顯示，西安翔騰微電子科技有限公司是一家由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所（事業(yè)單位）百分百控股的公司。該研究所前身是中科院西北計(jì)算技術(shù)研究所，目前已發(fā)展成中國(guó)航空工業(yè)機(jī)載計(jì)算機(jī)發(fā)展中心、航空軟件開(kāi)發(fā)中心、計(jì)算機(jī)軟件西安測(cè)評(píng)中心、航空專用集成電路設(shè)計(jì)中心。

今年年中，翔騰微電子自主研制的HKM9000 GPU通過(guò)民用大飛機(jī)座艙顯控系統(tǒng)聯(lián)試驗(yàn)證，正式轉(zhuǎn)入適航認(rèn)證階段。

據(jù)翔騰微電子介紹，HKM9000于2020年研制成功，當(dāng)年4月完成流片。該芯片使用自主架構(gòu)，可從算法設(shè)計(jì)、邏輯實(shí)現(xiàn)、匯編指令與編譯器、底層軟件驅(qū)動(dòng)和中間件等方面進(jìn)行優(yōu)化適配，尤其在漢字顯示、儀表盤顯示、紋理貼圖等特殊應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，實(shí)測(cè)結(jié)果較商業(yè)級(jí)芯片性能普遍提升20%，在儀表盤等場(chǎng)景中性能提升可達(dá)2-3倍。

目前，中航工業(yè)集團(tuán)正在整合旗下機(jī)載系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，意在集中力量突破國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)航電系統(tǒng)方面的卡脖子問(wèn)題。

2、紫光國(guó)微——機(jī)載總線交換芯片

如果說(shuō)大家此前對(duì)上面提到的翔騰微電子可能知之不多，那么隸屬于紫光集團(tuán)旗下的紫光國(guó)微，在業(yè)內(nèi)的知名度則要大得多。目前紫光國(guó)微有兩大主力業(yè)務(wù)：特種集成電路和智能安全芯片，2021年?duì)I收占比分別為63%和31%，毛利潤(rùn)占比分別為82%和16%。公司董事長(zhǎng)馬道杰，具有多家運(yùn)營(yíng)商高管背景，于2017年加入紫光集團(tuán)，并于2020年正式任職董事長(zhǎng)。

根據(jù)紫光國(guó)微披露的信息，其特種集成電路業(yè)務(wù)包括研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，產(chǎn)品涵蓋高性能微處理器、高性能可編程器件、存儲(chǔ)類器件、總線器件、接口驅(qū)動(dòng)器件、電源芯片六大系列，主要應(yīng)用于航空及其他一些對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性有極高要求的行業(yè)領(lǐng)域。

紫光國(guó)微還有另外一項(xiàng)拳頭產(chǎn)品——FPGA芯片。它在民用航空的一個(gè)重要領(lǐng)域無(wú)人機(jī)市場(chǎng)有大量的應(yīng)用場(chǎng)景。FPGA芯片的主要作用是可作為攝像頭橋接芯片，將有線攝像頭、嵌入式攝像頭、自由轉(zhuǎn)向攝像頭接入，并輸出，還可用于并行傳感器數(shù)據(jù)捕獲和處理，并進(jìn)行I/O擴(kuò)展。

因?yàn)镃919還在試飛階段，還沒(méi)有上量，同時(shí)紫光國(guó)微僅提供一款芯片，所以C919的訂單對(duì)紫光國(guó)微的營(yíng)收影響應(yīng)該不大。但這兩年它的特種集成電路業(yè)績(jī)?nèi)匀辉鲩L(zhǎng)迅猛，19年財(cái)報(bào)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入10.79億元，同比增長(zhǎng)74.35%，毛利率高達(dá)75.3%，已成為特種行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)國(guó)產(chǎn)芯片的主力軍。近兩年凈利潤(rùn)增速也達(dá)到了2020年的99%與2021年的142%。

總結(jié)

國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919的研發(fā)模式采用國(guó)際主流的“主制造商—供應(yīng)商”模式，即供應(yīng)商提供子系統(tǒng)，中國(guó)商飛進(jìn)行總體設(shè)計(jì)與集成。這種模式同時(shí)也被波音與空客所使用，畢竟民航客機(jī)作為人類有史以來(lái)最復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品之一，前后牽涉到幾十萬(wàn)個(gè)零部件，不可能由一家甚至一國(guó)包辦。但美國(guó)正逐步縮緊對(duì)華政策，未來(lái)大量零部件進(jìn)口都可能會(huì)受到極大的限制，本次列舉的兩家公司，也都在美國(guó)實(shí)體名單上。

隨著我國(guó)各類科技事業(yè)逐漸進(jìn)步，中國(guó)正逐步掌握大飛機(jī)的自主建造能力。C919大飛機(jī)項(xiàng)目的國(guó)產(chǎn)替代化率已經(jīng)從立項(xiàng)之初的10%調(diào)整為現(xiàn)在的60%，未來(lái)這一比例還將有望進(jìn)一步提高。

參考資料：

https://zh.m.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9C%8B%E5%95%86%E9%A3%9BC919

維基百科：中國(guó)商飛C919

https://xueqiu.com/9508834377/196581761

紫光國(guó)微專題研究：特種與安全兩翼齊飛，公司步入快速發(fā)展階段

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1671612851864179219

紫光國(guó)微成為大飛機(jī)C919芯片供應(yīng)商 將全面進(jìn)入民用航空市場(chǎng)

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“有效支撐C919安全”，中航工業(yè)自研民機(jī)GPU芯片轉(zhuǎn)入適航認(rèn)證階段