航天年代不只促进了运载火箭技能，应用卫星技能与深空勘探技能的迅猛开展，并且也使地基因特网开展成了天基太空网，延伸到了1亿2千万公里的火星，促进了天基嵌入式图画处理技能等航天微电子应用技能的迅猛开展。
嵌入式图画处理技能
天基嵌入式图画处理技能的特色有：一是嵌入性，也便是体积、分量与功耗的要求很高;二是杂乱性，要处理G级的像素帧;三是可靠性，要求习惯恶劣的工作环境，寿命长;四是实时性，一般要求秒级的核算时刻。为了完结这些特色，需求从航天嵌入式核算机的功用、结构与物理完结三个方面进行研讨。
(1)一致的系统结构模型
为了一起满意能进步芯片集成度与缩短规划周期的要求，以IP核为根底的规划渠道技能以及从功用到系统结构的协同规划办法得到了开展。因为非操控流的核算机系统结构杂乱、功率低，现在的核算机系统结构都选用操控流的系统结构，依照咱们提出的核算机系统结构的分类模型，操控流的系统结构可分为三类：一是根据指令流的系统结构，也便是以微处理器为代表的系统结构，依照 Flynn选用指令流与数据流两个逻辑概念的分类共有SISD、SIMD、MISD、MIMD四种系统结构;二是根据数据流的系统结构，也便是以 ASIC(例如Systolic array)电路为代表的系统结构，因为它只要数据流的概念所以只要SD与MD两类，因为ASIC 电路功率尽管高，但为了战胜没有处理器灵敏这个缺陷，又呈现了静态可编程FPGA电路;三是根据构令流(Configuration Stream)的系统结构，一般叫做可重构的(Reconfigurable)系统结构，也便是动态可编程电路，共有SCSD、SCMD、MCSD、 MCMD四类。
这些按逻辑概念分类的系统结构可以组合起来运用，其挑选计划可以有1023种。就详细完结而言计划更多，例如，不同厂家的处理器的指令调集都是不相同的。
而功用与系统结构的协同规划，是经过功用到系统结构的映射完结的，为了保证这种映射的高效与一致，提出了一种一致的系统结构模型，从三个方面临系统结构进行了一致：一是提出了一种Unified _ISA模型，如图1所示，能将上述三种系统结构从指令调集上一致起来;二是提出了一种将高档言语与汇编言语折中的中心映射言语，能将高档言语的兼容性和可读性，与汇编言语的程序高效性和映射直接性一致起来;三是经过中心映射言语的编程，能将软构件与硬构件的规划一致起来。
图1 Unified _ISA模型的逻辑概念图
详细对指令流系统结构来说，其SISD、SIMD、MISD、MIMD四类系统结构的指令子调集是一致成SISD系统结构的指令调集，关于数据流与构令流的系统结构是经过添加相应的指令，一致成SISD系统结构的指令调集的;换句话说，图1中的SIMD、MIMD、ASIC与RC Device四种 MPP Unit都是可以经过软构件描绘的。这些软构件是可以在SIMD或MIMD系统结构上直接履行的，或者是可以主动映射成AS%&&&&&%或RC Device电路的。
(2)虚拟的并行核算阵列
因为G级像素帧遥感图画处理的需求，MPP并行核算阵列得到了开展，因为图画帧总是二维的，相应的处理元阵列也是二维的，如图2中所示。尽管芯片集成度现已很高，但现在还不能在一块芯片上研发G级像素帧的G个处理元的阵列，现在还只要选用WSI技能完结的百万个处理元的阵列。因而，还只能选用虚拟处理元阵列技能，处理MPP程序规划的方便性与程序自身的可读性。换句话说，MPP图画处理程序是按虚拟并行核算阵列规划的，也便是MPP程序规划时，总是假定图 2中网格阵列的M与N的值是与图画帧的维数巨细持平的，而实践的处理元阵列的巨细m×n是远远小于M×N的，MPP程序是经过主动映射到实践的处理元阵列上履行的。针对图画处理算法的特色，图画处理的MPP核算阵列一般是按SIMD系统结构规划的。相应的规划问题有：处理元PE的方位表明与方位挑选问题，选用PIM规划处理图画处理器与图画存储器之间的带宽问题，以及并行重采样问题。
图2 M×N的虚拟处理元阵列
(3)仿生的物理完结技能
对世界和大脑奥妙的巴望，激发了人类的太空之旅与人体之旅，使嵌入式核算技能从传统核算形式，开展到自主核算形式，走向了天然核算形式。传统核算的芯片完结技能现在已从单功用芯片开展到多功用的SoC芯片的新阶段，软件完结技能已从结构化程序规划，到面向Object的程序规划，到根据 Component的程序规划以及到根据Agent的程序规划。
1956 年8月，约翰.
麦卡锡初次提出了人工智能(AI，Artificial Intelligence)的概念，其时他说：“机器会思维的年代不要20年就会到来”，但现在人工智能还处于初级阶段，只在“认知科学”和专家系统方面取得了成功，这说明了人工智能的困难。人们估量从200X年到201X年将会步入 30nm的纳电子年代，机器人的自主移动操作、重力行走与气流发音，以及鱼眼镜头的拍照等自主核算的仿生完结技能将会愈加完善。自主核算的仿生完结技能现在主要是从使用含糊逻辑的推理才能、神经元网络的学习才能与基因核算的优化才能等方面打开研讨工作的，而真实的应战在于改动与从头界说核算硬件的性质。
在许多方面，人体是一种最有用的核算机，人体中的神经系统是因为纳(Na Sodium)离子与钾(K，Potassium)离子的运动，在大脑与遍及人体的神经中心之间传递信号，并由大脑解说与处理，然后分配人体活动的。人们估量从201X年到20XX年将会步入10nm的纳电子年代，促进量子核算的自拼装技能，化学核算的DNA技能以及容错核算的神经元技能等天然核算的仿生完结技能的开展。特别是分子自拼装技能，现已取得了实验室芯片 (ALM)等实用化的效果。
结束语
综上所述，咱们从功用上提出了一种一致的系统结构模型，从结构大将规划一种可以有用支撑虚拟并行核算程序规划的处理元阵列，从物理完结大将研讨一种能支撑自拼装技能的规划渠道。总归，SoC芯片、纳米制作与自主装技能等，将会进一步促进航天年代的嵌入式图画处理技能的开展。
