F-22战斗机的核心计算机的处理速度如何

F-22虽然先进,核心计算机的处理速度却很慢,但是足以完成作战任务。
军迷们常有一种误解,既然一款武器装备那么先进,性能肯定样样拔尖,要是武器里用到了计算机,乖乖,肯定是当年的最新款Intel Inside,事实究竟如何?
拆开一架F-22观察核心计算机,肯能让很多人大失所望,里面是没有i7、i5、i3甚至奔腾的,毕竟年岁在那摆着,F-22项目始于1980年代,1985年发布项目计划书让美国各大厂商竞标,1991年洛克希德*马丁公司的YF-22胜出,1997年7月9日第一架F-22进行了首飞,F-22定型已到了2001年,2005年12月15日才形成“初始作战能力”。

看一看F-22的发展历史,马上可以明白,即便在立项时YF-22选择了当时最先进的核心计算机、最快的CPU,放到今天也一定是落后至极。
毕竟F-22从立项到形成“初始作战能力”(相当于正式服役)用了二十年,二十年的时间,计算机技术的发展完全是天翻地覆,今年是2018年,二十年前的1998年Intel刚刚推出Pentium II(奔腾II),国内大多数电脑还在用奔腾MMX、甚至486,那时候定型的武器放到今天,计算机速度连笔者充话费送的手机都比不过。
说了这么多,F-22的核心计算机(这说法挺业余,专业名称是CIP)到底有多快?

美国军方在测试F-22时,CIP的实际速度约700MIPS、理论速度约2000MIPS,有朋友可能问“MIPS是什么鬼”,这是一个计算速度用的单位,笔者拿同一时代的处理器来比较好了,一块266MHz的奔腾MMX运算速度就超过700MIPS,而当今一块Intel i7处理器的运算速度可高达60000~80000MIPS!
这些先进武器的核心处理系统的速度没有你想象中的那么高,单纯比处理速度你的手里的智能机芯片都能甩他几条赤道。一般应用在武器级的单个CPU的计算能力都明显弱于民用级别的CPU产品。
F-22里面配备的严格来说不叫核心计算机,他的简称叫“CIP”也就是通用综合处理器。F22里面有2个主CIP,其中CIP1负责处理雷达信息和一部分CNI信息、CIP2处理另一部分CNI信息和EW信息。这两个CIP之间靠高速数据总线相连然后与座舱和其他子系统进行数据通讯。
关于他的运算速度,其实确实很感人。最开始的CIP里面主要就是i960MX这种芯片,这种芯片的处理速度为每秒1-1.2亿次,而整个CIP的处理速度也才每秒7亿次。对比一下现代的芯片,电脑上常见的i5-2310的运算速度能达到每秒495亿次、i7-2600每秒1124亿次。可以看到F-22的整个CIP运算速度只有现在家用电脑的不到1%。连以前iphone3GS的芯片都不如,所以我开头说你手里的智能手机芯片都能甩他几条赤道。
不过好在F-22的CIP还没有发挥到极致,而且里面的处理器模块是可以更换的,将来如果真正将CIP潜能都发挥出来的话那么运算次数将达到每秒20亿次。但是仍然跟现代单个民用芯片的处理能力有极大的差距。

造成整体计算水平落后的原因:
1.战斗机的研发时间都会持续很久,战机的航电系统必须在定型之前就全部搞定。一旦进入技术冻结后里面的东西就不能再改了,所以等他服役的时候它的芯片比民用落后个十几年都是很正常的。
2.战斗机里面的电子系统并不需要一堆乱七八糟的功能和疯狂的处理能力,反倒是对可靠性要求极高,比如耐高温、低温、大温差变化、辐射等等。空有性能没有可靠性就是白搭。都知道苹果手机电池在低温就完蛋,要是在天上芯片因为气温低就死机了那么飞行员和飞机就都交代给上帝了。
3.所谓的芯片并不完全承担所有的处理任务,很多任务都是专用的芯片进行处理,效率要高很多。
除了F22之外,你的手机CPU还能够秒杀早期阿利伯克宙斯盾驱逐舰。下图为阿波罗-联盟计划的备份导航计算机,跟你上大学那个10块钱一个科学计算器看着挺像,只是他是一台可编程计算器,但是这种计算器也是完全够用的。很多人因为芯片处理水平而去质疑阿波罗登月计划,其实几十万次的运算速度已经足够,主要是必须可靠,否则飞船正在变轨的时候死机,结果就呵呵了。
军用电子系统和民用电子设备是完全不同的。或许今天的很多手机和笔记本电脑在CPU处理速度上远远超过F-22战斗机的核心计算机系统,但并不意味着这些移动设备可以在电子攻击下仍然具有使用能力,运算次数和运行速度并不能证明一款武器的性能,专用性才是评判现代战机电子水平的关键。
图为F-22战斗机一代CPU
目前,F-22战斗机有两个运算次数为每秒1005万次的通用集成计算机,每个通用计算机有66个插槽,其中有19个是空的,这被预留用来后续的升级和能力的增加,比如APG-77V2雷达更换后的信息融合,LINK-16数据链系统的加装。这一数值只是iPhoneX每秒31亿次运算次数的150分之一。
图为苹果手机处理器
从数据来看,F-22战斗机的处理速度确实跟智能移动设备无法相比,但是相比现代移动设备为了多用途、多任务而设计的CPU处理器,F-22的CPU集成设备高度专用化。F-22的核心处理器只被用来显示其他CPU设备的信息,每秒2010万次的运算次数已经非常足够。
图为F-22战斗机
因为其核心处理器根本不用分担红外扫描、射频雷达、发射系统等等大到传感器,小到灯光的运行,这些设备都拥有更高运行次数、更专用的CPU处理器来进行处理,核心计算器只起传达作用。假如将F-22战机身上上千个CPU处理器的运算次数值加起来,不知道移动设备要落后多少。
战斗机上的电脑是怎么计算的
战斗机上的电脑,专业一点的称呼是“火控计算机”、“大气计算机”、“飞行控制计算机”等,各司其职、完成任务,在比较先进的战斗机上,这些系统的整合程度越来越高,可以看做一个各部分相互配合的整体。
既然是计算机,根本上讲,战斗机上的电脑和民用台式机、笔记本电脑是同一类设备,但也有重要的区别。
首先就是高昂的价格,战斗机在空中飞行,温度、气压会有极大的变化,起降和高G机动时的加速度、振动都很剧烈,这样的工作环境可比一般家用电脑恶劣的多,要保证可靠性,就要有专门的设计,比如选用高规格元件,特别强化的结构,完善的电磁屏蔽(防御EMP武器),维持恒温恒湿的辅助装置等,最后,这一整套东西的体积、重量和功率消耗也有严苛的要求,价格当然便宜不了。

据统计,现代战斗机一身的航空电子系统,成本已经占到整架飞机的百分之五十以上,一架造价六千万美元的战斗机,电子系统就要三千万美元!
那么,这么昂贵的“电脑”,很多朋友会不会猜测其配置一定很逆天?
什么“四路泰坦”、“1080P吃鸡无压力”,哈哈当然不可能,正相反,战斗机上的计算机,配置别说不如今天的家用电脑,就连同时代的电脑都不一定能比得过。
举例来说,美国的第四代隐身战斗机——F-22“猛禽”,性能先进,战斗力也很强,可它的机载计算机,CPU是飞思卡尔公司出品的PowerPC 604,性能仅相当于文物一般的Intel 80486,放在上世纪九十年代都挺寒碜,更不用说和现在的CPU比。

再比如说,本世纪初俄罗斯向我国推销过一阵子的Su-27SKM战斗机,中央处理器也仅相当于Intel的80486DX,当时市面上奔腾IV、酷睿随处可见,配置并不是战斗机用计算机的第一需求。
为什么f22战斗机上的计算机还不如家用电脑
想想,f22什么年代开始设计的?上个世纪80年代末!就算采用了当时最先进的处理器,在21世纪的现在看来也是老古董了。另外 据我所知 b2战略轰炸机上的处理器也还是奔腾386
第一 F22毕竟是80年代的东西了 虽然世人眼中依然是神一样存在并且高不可攀
第二 他要的更多的是稳定 可靠 故障率低 就如太空站的电脑一样 配置相当低 但是几乎不会出现故障 也不允许出故障
目前,美国空军大批量装备的第四代重型隐身战斗机F-22,虽已经在军中服役多年,但丝毫不妨碍这款战斗机,继续霸占着世界综合作战能力第一的宝座。

并且,对于提问之中提到的美制F-22隐身重型战斗机,其相关机载的计算机的性能,还不如现在家用电脑这样的言论。显然,这样的言论是不符合实际的,虽然其相关的航电系统或机载雷达,随着时间的流逝,的确有一定的老化,并不如美制第四代重型隐身战斗机F-35这么先进,但相较于其他代数的战斗机,还是完全碾压的。

作为世界上第一款第四代隐身战斗机F-22,其自身的综合作战能力相较于其他代数的战斗机,是具有巨大的代数优势。并且在美国空军如此完善的空中作战体系之中,美制F-22重型隐身战斗机,是可以充分发挥出自己的最大作战能力。

而且也单从战机性能来说,该款隐身战斗机搭载的两台航空发动机,也是美制第四代中型隐身战斗机F-35战斗机还未研发出来时,世界上推力最大的军用航空发动机。美制F-22也依仗于这两台大推力军用航空发动机的加持,不用开加力就能让自身战机达到超音速的飞行状态。

而且,这款第四代重型隐身战斗机自身的战机隐身能力也非常了得。也可以说,美制F-22重型隐身战斗机的隐身能力,是仅次于美国空军部队装备的世界最强军用飞机隐身能力B-2战略轰炸机,第二强的军用机型。
