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龙图腾网获悉华东计算技术研究所(中国电子科技集团公司第三十二研究所)申请的专利星载高性能计算模块系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114116592B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111342320.1，技术领域涉及：G06F15/163；该发明授权星载高性能计算模块系统是由甄凡凡;凌幸华;朱嘉伟设计研发完成，并于2021-11-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本星载高性能计算模块系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种星载高性能计算模块系统，包括CPU处理单元、FPGA控制单元、存储单元以及通信单元，其中：所述CPU处理单元与FPGA控制单元连接，通过LocalBus总线对FPGA控制单元、存储单元和通信单元进行管控和资源分配；所述FPGA控制单元对CPU处理单元发送的数据处理后，发送给外部设备；存储单元对CPU处理单元程序的存储和FPGA控制单元程序的存储；通信单元用于实现内部RapidIO接口和串口。本发明在满足高性能的前提下，运行一种“3+1”的工作模式，针对应用数据提供三取二的方案，解决商业卫星上高性能处理器的可靠性问题。本发明提供了实现高性能处理器可靠性的硬件结构。

本发明授权星载高性能计算模块系统在权利要求书中公布了：1.一种星载高性能计算模块系统，其特征在于，包括CPU处理单元、FPGA控制单元、存储单元以及通信单元，其中： 所述CPU处理单元通过高速RapidIO接口与FPGA控制单元连接，通过LocalBus总线对FPGA控制单元、存储单元和通信单元进行管控和资源分配； 所述FPGA控制单元对CPU处理单元发送的数据处理后，发送给外部设备； 存储单元对CPU处理单元程序的存储和FPGA控制单元程序的存储； 通信单元用于实现内部RapidIO接口和串口； 所述FPGA控制单元包括刷新芯片和SRAM型FPGA芯片，其中： 刷新芯片用于实现对FPGA软件的重载、回读和刷新； SRAM型FPGA芯片用于CPU处理单元与存储单元之间的转接、三个CPU处理单元的顺序启动控制； 所述存储单元包括CPU程序的存储器和FPGA程序的存储器，其中： CPU程序的存储器包含2片FLASH芯片，均挂在SRAM型FPGA芯片上，一片为宇航级FLASH，大小为8MB，一片为工业级FLASH，大小为32MZ,宇航级FLASH里存放一份CPU的引导、操作系统及应用程序，工业级FLASH里存放4份相同的CPU的引导及应用程序； FPGA程序的存储器包括挂在刷新芯片上的主存储器和备用存储器，通过刷新芯片实现对FLASH的主备切换和程序的重构； CPU上电默认从宇航级FLASH里启动，若启动不成功，从工业级FLASH里对三份文件进行三取二之后启动；两片FLASH芯片均挂在FPGA上，通过LocalBus总线进行访问，并通过FPGA实现CPU的启动配置；FPGA程序的存储器为2片，互为主备，挂在刷新芯片上，通过刷新芯片实现对FLASH的主备切换和程序的重构； 模块上电后，刷新芯片复位完成后从主FLASH中读取FPGA程序加载FPGA，FPGA启动完成后，首先，CPU1通过FPGA实现的接口从宇航级FLASH中读取CPU的引导程序，引导程序启动后，加载操作系统，操作系统启动完成后发送启动完成标志给FPGA,后CPU2通过FPGA实现的接口从宇航级FLASH中读取CPU程序，待启动完成后发送启动完成标志给FPGA，后CPU3通过FPGA实现的接口从宇航级FLASH中读取CPU程序，待启动完成后发送启动完成标志给FPGA，FPGA收到3个CPU的启动完成标志后，3个CPU同时启动应用程序，保证应用程序的同步运行； 3个CPU同时运行相同的算法时，同时将数据通过RapidIO接口发送给FPGA的3个fifo，FPGA对3个fifo的数据进行三取二操作后，将数据通过Aurora接口发送给外部设备；数据接收时，FPGA先将Aurora接口过来的数据在扩展存储器DDR3中进行缓存，然后同时发送给3个CPU进行处理； FPGA软件同时存储在2片FLASH中，挂在刷新芯片的接口上，上电启动时刷新芯片默认从主FLASH中读取数据加载FPGA，当主FLASH数据未能成功启动FPGA时，可自动切换至备用FLASH，FLASH程序均可通过刷新的串口进行更新；刷新功能也可通过串口控制刷新的开关和频率。

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