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近日，編者從蘇州科美信息技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“科美”）獲悉，其研制的NVMe單芯片固態(tài)硬盤(pán)（BGA封裝）隨某型號(hào)低軌道通信衛(wèi)星載荷成功發(fā)射，并在太空順利實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行，成為我國(guó)首個(gè)在太空開(kāi)機(jī)并正常工作的工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)。

經(jīng)地面測(cè)控系統(tǒng)驗(yàn)證，該存儲(chǔ)設(shè)備各項(xiàng)性能指標(biāo)正常，標(biāo)志著我國(guó)低軌衛(wèi)星星座建設(shè)中“低成本、高可靠”存儲(chǔ)方案的可行性完成關(guān)鍵驗(yàn)證，為后續(xù)大規(guī)模組網(wǎng)提供了重要技術(shù)支撐。

低軌星座爆發(fā)：批量部署倒逼存儲(chǔ)方案“降本增效”

近年來(lái)，全球低軌道衛(wèi)星星座（LEO）進(jìn)入高速發(fā)展期。相較于高軌衛(wèi)星，低軌衛(wèi)星憑借20-50ms的超低延遲、高帶寬及靈活組網(wǎng)能力，成為構(gòu)建“空天地一體化”信息網(wǎng)絡(luò)的核心基建。

隨著我國(guó)“星網(wǎng)GW星座”“鴻鵠-3”“千帆”等三大“萬(wàn)星計(jì)劃”的推進(jìn)，更將低軌星座建設(shè)推向規(guī)模化部署階段。據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)發(fā)布的《中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(shū)》，當(dāng)前我國(guó)低軌衛(wèi)星發(fā)射已進(jìn)入常態(tài)化階段，單月發(fā)射量預(yù)計(jì)突破百顆，2030年前，我國(guó)低軌衛(wèi)星星座將形成“覆蓋全球、連接無(wú)縫”的規(guī)模化組網(wǎng)能力，為“星地融合網(wǎng)絡(luò)”提供底層支撐。

然而，批量發(fā)射的衛(wèi)星對(duì)成本提出了嚴(yán)苛要求?！耙活w傳統(tǒng)宇航級(jí)存儲(chǔ)芯片動(dòng)輒數(shù)萬(wàn)美元，若按萬(wàn)星規(guī)模部署，僅存儲(chǔ)設(shè)備成本就將突破數(shù)億美元，這對(duì)星座建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)?！睒I(yè)內(nèi)人士向記者分析指出，“如何在保障存儲(chǔ)可靠性的同時(shí)降低成本，成為低軌星座規(guī)?；渴鸬年P(guān)鍵命題?！?/p>

低軌衛(wèi)星的“存儲(chǔ)三問(wèn)”：可靠、耐受、成本如何兼得？

作為低軌衛(wèi)星的“數(shù)據(jù)中樞”，其存儲(chǔ)系統(tǒng)需同時(shí)應(yīng)對(duì)三大核心挑戰(zhàn)：

其一，高可靠性——衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間需日均完成數(shù)萬(wàn)次數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作，任何一次存儲(chǔ)錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致遙測(cè)數(shù)據(jù)丟失或通信中斷；

其二，高耐受性——衛(wèi)星需承受-180℃至150℃的極端溫差、每秒數(shù)十次的微振動(dòng)沖擊，以及宇宙射線帶來(lái)的高能粒子輻射；

其三，高性價(jià)比——面對(duì)萬(wàn)星規(guī)模的部署需求，存儲(chǔ)設(shè)備需在滿足前兩項(xiàng)要求的前提下，將單顆成本控制在可規(guī)?；邮芊秶鷥?nèi)。

傳統(tǒng)航天級(jí)SSD雖能滿足可靠性與耐受性要求，但其依賴進(jìn)口芯片、定制化生產(chǎn)周期長(zhǎng)、單顆成本高昂的痛點(diǎn)，與我國(guó)“快速迭代、批量部署”的星座建設(shè)需求形成尖銳矛盾?！拔覀冃枰氖恰I(yè)級(jí)品質(zhì)、航天級(jí)適用’的存儲(chǔ)方案——既能適應(yīng)太空環(huán)境，又能大幅降低采購(gòu)與維護(hù)成本?！眳⑴c低軌衛(wèi)星研制的工程師表示。

工業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的“太空驗(yàn)證”：科美BGA SSD實(shí)現(xiàn)“可靠性+成本”雙突破

在國(guó)產(chǎn)替代與自主可控的戰(zhàn)略背景下，科美存儲(chǔ)以“技術(shù)破局者”身份給出了解決方案——其自研NVMe單芯片固態(tài)硬盤(pán)（BGA封裝）通過(guò)“工業(yè)級(jí)基底+航天級(jí)優(yōu)化”的創(chuàng)新路徑，成功破解了低軌衛(wèi)星存儲(chǔ)的“不可能三角”。

據(jù)科美技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，該產(chǎn)品基于成熟的工業(yè)級(jí)SSD技術(shù)平臺(tái)，針對(duì)低軌環(huán)境進(jìn)行了三大核心優(yōu)化：一是采用車規(guī)級(jí)閃存晶圓，通過(guò)溫度補(bǔ)償算法與熱管理設(shè)計(jì)，確保芯片在-40℃至85℃溫差下仍能穩(wěn)定工作，部分載荷要求-55-+90℃的溫度范圍內(nèi)可靠工作；二是強(qiáng)化抗輻射設(shè)計(jì)，通過(guò)電路防護(hù)與數(shù)據(jù)糾錯(cuò)和系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)，有效抵御宇宙射線對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的干擾，降低數(shù)據(jù)錯(cuò)誤概率，提高了容錯(cuò)、糾錯(cuò)能力；三是優(yōu)化結(jié)構(gòu)工藝，提升設(shè)備在發(fā)射振動(dòng)、在軌微流星體撞擊等場(chǎng)景下的機(jī)械耐受性。

更值得關(guān)注的是成本控制——依托工業(yè)級(jí)供應(yīng)鏈的規(guī)?；慨a(chǎn)優(yōu)勢(shì)，科美BGA SSD的單顆成本較傳統(tǒng)航天級(jí)SSD降低超90%，同時(shí)支持多模冗余配置，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)可靠性。

從“驗(yàn)證”到“商用”：中國(guó)低軌星座建設(shè)再添“存儲(chǔ)引擎”

此次科美NVMe單芯片固態(tài)硬盤(pán)的成功在軌運(yùn)行，不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)工業(yè)級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備在太空環(huán)境中的關(guān)鍵應(yīng)用突破，更標(biāo)志著我國(guó)低軌衛(wèi)星存儲(chǔ)正式進(jìn)入“國(guó)產(chǎn)替代+自主可控”的新階段。據(jù)記者了解，搭載該存儲(chǔ)設(shè)備的衛(wèi)星已完成星間鏈路測(cè)試與海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)驗(yàn)證，其傳輸速率、延遲指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為后續(xù)星座規(guī)?；渴鹛峁┝恕凹夹g(shù)+成本”雙保險(xiǎn)的基建級(jí)存儲(chǔ)方案。

從“東方紅一號(hào)”到“鴻雁星座”，從“北斗導(dǎo)航”到“星網(wǎng)計(jì)劃”，中國(guó)航天始終以自主創(chuàng)新突破技術(shù)邊界。此次科美BGA SSD的低軌衛(wèi)星首秀，不僅為低軌衛(wèi)星通信新基建注入了“中國(guó)存儲(chǔ)”的硬核力量，更以“技術(shù)+成本”的雙輪驅(qū)動(dòng)，加速了全球低軌星座從“基建驗(yàn)證”向“規(guī)模商用”的歷史性跨越。

可以預(yù)見(jiàn)，隨著更多搭載科美存儲(chǔ)設(shè)備的低軌衛(wèi)星進(jìn)入太空，中國(guó)航天的“星圖”將更加璀璨，而“中國(guó)存儲(chǔ)”的故事，也將在浩瀚蒼穹中續(xù)寫(xiě)新的篇章。