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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

每日点兵，为您解答

我不知道题主所说的家用电脑是指现代的电脑还是80年代的386电脑，如果是前者，确实不如，后者就单说了，并且代差上面的差距，相信小编不说，大家也应该想的明白，所以我就不多解释了。

还有一点是最重要的是，两款电脑的设计目的不一样，以做工为例，为了避免被干扰或因极端物理条件破坏可靠性，军用武器尤其是处理器这种重要部件其工艺水平一般在60纳米级别以上，而如今民用处理器很多都已经达到了几纳米级别了。武器当然需要追求性能，但其追求性能的前提是较高的可靠性，没有绝对的可靠性的武器即便性能再强也会沦为废铁。以苹果手机为例，其在一些低温条件下甚至无法正常使用，这对于极有可能在极端低温条件下作战的战机而言是极其致命的。因此，即便其运算能力再强，以可靠性为绝对标准的军用武器仍旧不会对其进行使用。

一直以来，军用品给我们的感觉都是质量极佳，但是这个“好”也是有着一定牺牲的。首先，军用产品的使用条件较比民用产品而言更加苛刻，其对可靠性，坚固性以及稳定性的要求远高于民用产品。比如军用电脑，其可承受零下几十度的严寒以及零上50度的高温，而在这样的条件之下普通的民用产品一般是无法承受的，而在极端环境下无法使用的装备将对士兵极端环境下的作战行动产生极为恶劣的影响，甚至能够直接导致任务失败。为了提高装备可靠性，很多军用装备不得不在性能和可靠性两方面做出选择，而性能总是被割舍的那一方面。

军用装备首先要考虑的就是极高的可靠性和耐用性，战场上的稳定发挥是获得胜利的重要因素，这就是为什么各国军队在选择装备和技术上很少以先进技术为主导的原因之一。

机载航空计算机的核心部件自然是CPU芯片了。在选择时，军工厂家一般不会选择最新型的运算器，而且会选择已经成功投产并广泛使用的芯片，在即定的研发目标上配合需要研发的装备。考虑到战斗机是一个完整复杂的成套装备，需要同时兼顾不同系统、不同应用的协调有序工作，这就使得整个的研发工作时间会很长，在已经选择的处理器基础上再延长一段时间，同同时期的商用设备比起来，它的处理速度和运算反应自然会落后一些，曾经还适用摩尔定律的电子设备，如今更新换代的速度也是越来越快，设备迭代甚至只要3－5个月时间，这就更加拉开了航空计算机与普通商用计算机的代差。

不过电子技术经过这么多年突飞猛进的发展，越来越规模化、系统化、智能化，新成品的可靠性也越来越强，很多军工企业已经开始选择比较新的电子设备应用到战机的设计研发之中，相信不远的未来，机载计算机与我们常用的计算机将不会有差距，甚至开始领先与普通民用计算机。

港真F–22A的驾驶舱操作台真滴有些落后，与10年后服役的F–35系列“宝石台”玻璃化座舱相比陈旧了许多！

武器装备的平台从设计到总装下线要经过一个漫长的时间，通常情况下F–22这样的先进战斗机从立项开始到初始服役最少也得10年时间！作为顶级技术水平武器装备平台它应用到的军用设备肯定是最先进，但是军用设备最先进说的“挺吓人”实际上远不如民用装备先进，这也就是为何它的计算机不如家用计算机的问题。
武器装备的性能优劣最突出的表现不是如何的实验室里面的技术先进，而是在战场上使用的稳定可靠！如果在战场上因为可靠性差的问题造成了：枪打不响、雷达经常丢失目标易受到干扰、通讯器材基本靠吼……那么整支部队的战斗力会严重的下降……所以，可靠性是排在武器装备的第一位置，这个问题具体包括F–22战斗机在内的所有先进战机也是这样，计算机水平以民用机水平标准来看是非常落后的，这就是因为战斗机的计算机求稳而非求快！如果以“代”来划分，军用计算机（芯片）至少要比民用的落后10～15年时间，虽然是“落后”这样久的时间，但是这对于军用芯片来说已经可以满足需要了，军用芯片在使用过程中不需要像我们家用计算机那样支持各种多媒体软件，它只要求：输入输出的任务指令信息简单清晰、可靠有效！一台任务计算机对于数字信号的解析和处理速度每秒几百K的字节完全够用了（战斗机上有多台计算机，通过1553总线输入到主计算机，数据的带宽很重要）。
F–22初始服役时的综合处理器机柜图片，可以看到采用了所谓“刀片式”设计，有利于将来的升级，将新式的模块插进去就可以了，不必整个机柜都换掉 ，目前所有大型武器装备平台都是这样的设计。

总之，武器装备电子化、智能化之后，稳定稳定再稳定的设计原则没有丝毫的改变！而不是盲目的追求最新，不论是金属材料还是电子元器件，在实验室里很先进也很可靠，但是仍然有一些设计缺陷和使用缺陷没有暴露出来，片面的求新有可能在后续的装备平台中出现不可挽回的故障！所以，必须经过军事以外的其他非要害领域十几年甚至几十年的使用成熟期才能将所有的问题暴露出来，才会应用到军事装备上，这也是世界各国在武器装备研制过程中通用的做法。

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。

F-22战斗机的核心计算机的处理速度如何

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。

事实上F-22战斗机的核心计算机处理技术并不高，高了也未必适合战斗机，况且它本身装的就不是什么计算机，而是一个通用的综合处理器，简称cip，为什么它的运算速度很慢仍然会被用到F-22战机上呢？

第一，可升级换代。

刚才我也说了，他的计算机运算速度并不高，甚至还没有你现在用的手机运算速度快，当时美国军方曾经做过测试，cip的实际运作速度为700MIPS，而你常用的手机处理器骁龙821等，则可以达到160000MIPS，是不是吓到你了，但是它是一个精简指令集处理器，可以升级换代，不好了随时替换。

第二，没这个需求。

战斗机不需要像智能手机和电脑那样有各种各样的功能，因此也不需要强大的处理能力，因为需要的功能不多，所以只要用起来可靠性高就可以了。因为战机工作的环境比较特殊，需要耐高温耐辐射，面对温差也要保持正常运行。

作为世界上第一款服役的第五代战机，它的隐身性，灵敏性和精确度等多个能力相结合，使得它成为当今世界上综合能力最强的战斗机。

因为F22战斗机出色的电子战能力，很多网友会误认为F22的核心计算机是一台超级计算机。实际上F22战斗机的核心计算机的处理速度并不突出，甚至还不如普通的家用电脑处理速度快。F22战斗机处理器水平低并不是因为成本的问题，普通的家用电脑处理器价格不过几百美元，同F22昂贵的造价形成鲜明的对比。F22猛禽战斗机的造价高达1.9亿美元，是五代机里面成本最高的机型。

F22战斗机的处理器水平低主要有三个原因，第一点：F22研发的时间比较早，猛禽的研制计划是从上世纪八十年代开始的，在上世纪末的时候就已经定性。这一段时期是互联网刚刚开始大力发展的时期，计算机的技术水平发展速度还比较满，等到F22开始大规模生产的时候，电脑处理器的技术开始进入高速发展阶段。这时候的F22战斗机已经定型，再想要换处理器的话，就需要更改武器系统和操控系统，这样大改不仅费时费钱，意义也不是非常大。

第二点：F22的处理器速度已经非常足够用，更换新的的处理器不会有任何提升。战斗机需要处理的数据比较少，对于处理器的要求不高，像一些网络游戏，因为其中的变化因素比较多，对于处理器的要求反而更高。

第三点：越是简单的处理器，越是不容易出错误。经常用手机的人会发现，越是便宜的老年机，越是能够用几年时间都不会坏，电池还非常的撑电。越是新颖的高科技手机，用不了多久性能就会下降，一两年之后就容易出现各种问题。处理器也是一个道理，越是复杂的处理器，就越容易出现问题，越是简单的处理器，反而更加的稳定耐用。

战斗机上的处理器不仅要面临着自然损耗，还容易遭受对面电子战的攻击，处理器的功能越少，漏洞也就越少，在电子战的时候就越稳固。最好的不一定是最好用的，虽然F22战斗机的处理器看起来并不高端，却非常的实用，既没有多余没用的功能，又能够有效的防范电子战。

其实F-22是没有核心计算机的。

在F-22上安装了两个工作的CIP（通用集成处理单元）单元以及一个备用的CIP单元。

这个每个CIP单元上面预留了66个插槽，在上面可以安装大约7种不同的CPU进行计算。

我们从F-22的系统图上可以看到F-22的大部分处理实际上是双路的，当一个CIP出故障的时候处理任务就会迁移到另外的CIP上来进行处理。

其中F-22的CIP内安装的最强的CPU是intel 80960。这个CPU运行在25MHz的频率上，比起现在我们常用的cpu动则2-3个GHz的运行频率来看速度好像是相差了将近100倍的感觉。但是！80960是RISC（精简指令集）处理器，相对于我们的i7这类的CISC（复杂指令集）处理器来说是有先天优势的，CISC在一个时钟周期内可以执行1条指令，而RISC处理器可以执行多条。具体到intel 80960上来说，这个处理器在一个时钟周期内可以执行18条指令之多。

因此如果看处理指令的速度来说， 80960每秒钟可以执行 18*2500000 条指令。而家用的i7可以执行的是 1* 300000000条指令。好像 F-22的CPU的确没有家用cpu执行的多。

但有一点，F-22的CIP上面可以插多块处理板，也就是这个东西：