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近日英特尔正式发布代号Starfire的太空级系统单芯片(SoC)。该产品基于18A工艺打造,为Panther Lake 4Xe3规格面向太空场景的衍生版本,采用多芯片Foveros封装方案,主打小尺寸、轻量化、低功耗与机载AI计算能力。芯片将在美国本土完成制造,计划2026年第三季度送出样品,也是英特尔18A先进工艺首次应用于太空电子系统。
Starfire面向轨道卫星、深空探测载荷等航天平台开发,硬件分为低功耗、高性能两款配置,均采用4性能核+4能效核的8核架构。CPU与NPU采用18A工艺,集成3组NPU运算单元;内置GPU芯片依托Intel 3工艺制造,搭载4颗Xe3图形核心、合计64个执行单元。低功耗版本TDP为10W,AI推理算力最高45 TOPS;高性能版本TDP达到35W,AI算力最高75 TOPS。芯片支持DDR5、LPDDR5内存以及12条PCIe 4.0通道,设计服役周期超过十年。
针对太空极端环境,Starfire开展太空级可靠性加固,可在-55℃至125℃宽温区间稳定运行,同步开展总电离剂量(TID)、单粒子闩锁(SEL)、单粒子效应(SEE)辐射防护验证,抵御宇宙高能粒子带来的电路故障风险。依托Foveros多芯片堆叠封装,英特尔实现不同工艺芯粒异构集成,灵活组合计算、图形与AI加速单元,契合航天载荷严格的体积、功耗约束。
放眼航天电子产业,传统星载处理器算力偏弱,大量遥感、探测数据需要回传地面处理,通信带宽成为瓶颈。具备机载AI能力的新一代太空芯片,可以在轨完成图像识别、目标检测、数据筛选,大幅降低对地数据传输压力。伴随低轨卫星星座快速建设,商业航天对高算力星载平台需求持续上升,航天计算正在从通用抗辐照处理器,向融合AI加速的先进SoC演进。
先进半导体工艺进入航天领域已成行业趋势。长期以来太空芯片普遍选用成熟工艺规避可靠性风险,随着在轨实时智能处理需求爆发,厂商开始推动先进制程、先进封装技术航天化适配。英特尔将消费级先进平台衍生为太空产品,依托美国本土制造体系,瞄准政府航天项目市场。
行业同时存在客观挑战。航天芯片需要完成长期严苛的辐照、环境可靠性认证,从样品交付到正式搭载升空周期漫长;先进工艺器件天然更容易受太空辐射影响,加固方案、成本控制仍需持续验证。