国际空间站上的半导体芯片与您手机或汽车中的芯片有什么共同之处？安全性、可靠性和 GlobalFoundries (GF)。
GF 是美国最先进的半导体代工厂，具备制造用于陆、海、空及太空防御系统的高度敏感芯片的能力和资质。其中许多芯片，以及我们为不同行业其他客户制造的众多芯片，均基于 GF 的 12LP 平台制造。该技术专为满足高要求应用场景而设计，旨在提供卓越的性能和power 。
太空应用无疑属于高要求领域。事实上，太空是极端环境中的极致。太空中的低温和辐射波动极易导致电子设备停止工作并发生故障。这种情况可能通过几种不同方式发生。有时，辐射击中芯片会引发所谓的“单事件翻转”；有时，芯片则会因长期累积的“总电离剂量”而失效。
那么，让我们回到标题提出的问题：如果芯片在太空中发生故障，该如何更换？答案是：无法更换。正因如此，这些芯片必须具备可靠性、安全性，并能够承受太空中的严酷环境，包括辐射影响以及极宽的温度范围。
通往深空的漫长旅程
GF 的 12LP 平台是一种三维 FinFET 技术，可用于多种芯片设计，每种设计都针对不同的最终用途实现了多种特性和功能。对于卫星、国际空间站系统或火星漫游车等太空应用，这些芯片可通过设计实现辐射加固（RHBD）功能。这种 RHBD 工作由 GF 生态系统合作伙伴和其他专注于半导体设计的公司以及生产卫星及其子系统的 GF 客户完成，以确保芯片能够承受恶劣的太空环境。RHBD 引入了空间定位感知设计冗余等技术，以确保芯片在需要的时间内不会出现故障。芯片必须执行的时间取决于其使用期限，例如芯片要在太空中飞行多远以及需要多长时间。
低地轨道（LEO）、地球同步轨道（GEO）和深空系统中都有 GF 制造的芯片。目前有 3000 多颗卫星位于低地轨道，而在更远的地球同步轨道上则有大约 5000 颗卫星。离地球表面越远，环境就越恶劣。采用 RHBD 的 GF 12LP 半导体是少数几种能满足深空长途旅行严格要求的芯片之一。
两用技术
GF 提供大批量制造 (HVM) 生产，以实现规模经济。换句话说，我们一次生产大量同类型芯片--这一过程说起来容易做起来难，需要创新、技术诀窍以及世界一流的工程师和技术人员团队。但是，人工智能服务器、手机和汽车的数量要比卫星多数十亿，地球上的芯片数量要比太空中的芯片数量多数万亿。
那么，GF 为什么还要生产空间芯片呢？这又是如何与 HVM 配合使用的？
我们专注于所谓的 "两用 "技术，以满足航空航天和国防客户的需求。GF 为卫星或其他应用生产小批量的芯片，其他公司用 RHBD 对这些芯片进行定制，使其适用于太空。我们还积极与客户和其他公司合作，创新定制这些（RHBD 前）芯片的新方法，并增加新功能，以满足智能手机或汽车等大型商业市场的需求。军民两用技术有助于确保美国在卫星、汽车、数据中心、手机信号塔和许多其他技术中使用最安全、最先进的芯片，并获得最佳经济效益。
借助 RHBD，任何芯片的空间性能都能得到提升，但某些芯片比其他芯片更适合这种技术。 GF拥有多项与RHBD配合尤为出色的技术——包括我们的12LP、22FDX和45CMOS平台——这些技术能帮助客户优化芯片的性能、power尺寸，以满足其特定应用的需求。GF拥有众多生态系统合作伙伴，他们通过实施RHBD来制造此类芯片，部分客户则利用这一技术优势，将芯片送入太空。
如上文所述，GF 是美国最先进的半导体代工厂，有能力和资格制造高敏感芯片，用于美国许多关键任务的航空航天和国防应用。GF 芯片采用最高安全标准生产。这些无懈可击的芯片的可靠性反过来又有助于确保美国在太空领域的进步。这包括即将进入浩瀚太空的 GF 12LP 芯片，也让我们回到了最初要回答的问题：
问：在太空中如何更换半导体？
答：不需要。如果您使用的 GF 芯片是专为经受恶劣的太空环境和挑战而设计和制造的，您就不需要这样做。
Deniz Civay 博士领导 GF 的“恶劣环境”研发团队，致力于为深空和国防产品提供最安全的地面先进技术。她目前担任 GF 航空航天与国防业务战略团队的副主任。 12年前加入GF之初，她从事研发工作，开创了多项创新技术，并因此获得了10项专利及发表了多篇论文。她拥有PMP认证，并持有马萨诸塞大学阿默斯特分校授予的高分子科学与工程博士学位。
