北斗“芯”未來：功能集成是方向

沈叢

近期，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)在京發(fā)布《2020中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。白皮書顯示，截至2019年底，國(guó)產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量已突破1億片，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破4.6億臺(tái)，其中具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)銷售量達(dá)到3.72億臺(tái)。與此同時(shí)，目前含智能手機(jī)在內(nèi)采用北斗兼容芯片的終端產(chǎn)品社會(huì)總保有量已超過7億臺(tái)/套。隨著國(guó)產(chǎn)北斗芯片取得種種突破性進(jìn)展，北斗應(yīng)用也正在諸多領(lǐng)域邁向“標(biāo)配化”發(fā)展的新階段。那么在未來，北斗芯片的未來將會(huì)有哪些“芯”的計(jì)劃和發(fā)展？

北斗芯片性能再上新臺(tái)階

目前，國(guó)產(chǎn)北斗芯片在衛(wèi)星導(dǎo)航、位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)等方面都得到了廣泛的運(yùn)用，同時(shí)，在技術(shù)研發(fā)方面也有了很大突破。賽迪顧問智能裝備產(chǎn)業(yè)研究中心楊雪瑩認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展迅速，性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前，支持北斗三號(hào)新信號(hào)的28納米工藝射頻基帶一體化SoC芯片，已在物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用;最新22納米工藝雙頻定位芯片已具備市場(chǎng)化應(yīng)用條件。

在全頻一體化高精度芯片研發(fā)的同時(shí)，全球首顆全面支持北斗三號(hào)民用導(dǎo)航信號(hào)體制的高精度基帶芯片“天琴二代”在北京正式發(fā)布，這代表著國(guó)產(chǎn)北斗芯片的性能將再上一個(gè)臺(tái)階，且性能指標(biāo)與國(guó)際同類產(chǎn)品相當(dāng)?！?020中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，截至2019年底，國(guó)產(chǎn)北斗導(dǎo)航芯片模塊累計(jì)銷量已突破8000萬片，高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國(guó)內(nèi)30%和90%的市場(chǎng)份額，并輸出到100余個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)張全德也認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)以北斗為核心的導(dǎo)航與位置服務(wù)技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)活躍，國(guó)產(chǎn)芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步取得全面突破，性能指標(biāo)與國(guó)際同類產(chǎn)品相當(dāng)，并已形成一定價(jià)格優(yōu)勢(shì)。此外，國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)產(chǎn)品在工藝和性能方面也進(jìn)一步向國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平看齊。

仍需攻克技術(shù)與研發(fā)難關(guān)

盡管國(guó)產(chǎn)北斗芯片如今在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大成就，但是在技術(shù)與研發(fā)方面依然存在著一些問題和挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，張全德認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)北斗芯片目前在功能集成融合方面技術(shù)積累較為薄弱，挑戰(zhàn)較大。然而，目前的北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)全面進(jìn)人技術(shù)融合、應(yīng)用融合、產(chǎn)業(yè)融合的新階段。因此，北斗芯片如何更好地融合于移動(dòng)通信芯片，融合于物聯(lián)網(wǎng)芯片，這對(duì)于北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說至關(guān)重要。

在北斗芯片研發(fā)方面，深圳華大北斗科技有限公司北京分公司總經(jīng)理葛晨認(rèn)為，與北斗系統(tǒng)空間段高速發(fā)展的節(jié)奏相比，北斗芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，是目前北斗應(yīng)用的短板和痛點(diǎn)之一。目前北斗芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)小而散，發(fā)展基礎(chǔ)多以民間資本為主，無法形成大規(guī)模高水平、大跨度的提升和進(jìn)步。這種局面嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的發(fā)展。

功能集成化成必然趨勢(shì)

在未來，北斗芯片應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣泛，對(duì)于技術(shù)的要求也會(huì)越來越高。同時(shí)，面對(duì)各種問題和挑戰(zhàn)，北斗“芯”技術(shù)將會(huì)有怎樣的發(fā)展目標(biāo)？對(duì)此，楊雪瑩認(rèn)為，一方面要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用，開發(fā)北斗兼容GPS、格洛納斯、伽利略等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，發(fā)展壯大自主的北斗產(chǎn)業(yè)鏈。另一方面要繼續(xù)開發(fā)并完善北斗的高密度導(dǎo)航芯片等技術(shù)和產(chǎn)品，突破我國(guó)北斗導(dǎo)航芯片研發(fā)短板，同時(shí)加強(qiáng)產(chǎn)品和應(yīng)用模式創(chuàng)新，提升產(chǎn)品性能功耗、成本等核心競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，葛晨向中國(guó)電子報(bào)記者表示，提升芯片集成度將是未來北斗芯片發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)方向：“目前導(dǎo)航定位芯片較為成熟且性價(jià)比較好的工藝是40nmCMOS工藝，可以為導(dǎo)航定位芯片帶來低功耗、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)等諸多優(yōu)勢(shì)，未來將向更先進(jìn)的工藝演進(jìn)和升級(jí)。SoC芯片在單一芯片上集成微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器、外圍接口等，具備集成度高、功能強(qiáng)、功耗低、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地降低電子/信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，這也是北斗芯片技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

同時(shí)，張全德也提到，隨著北斗“融技術(shù)、融網(wǎng)絡(luò)、融終端、融數(shù)據(jù)”的全面發(fā)展，也必將形成一個(gè)個(gè)“北斗+”創(chuàng)新和“+北斗”應(yīng)用的新生業(yè)態(tài)，成為國(guó)家綜合時(shí)空體系建設(shè)發(fā)展全新布局的核心基礎(chǔ)和動(dòng)力源。所以北斗芯片未來的發(fā)展趨勢(shì)將是通過功能集成來達(dá)到性能優(yōu)化，同時(shí)融合通信物聯(lián)網(wǎng)和各種傳感器，成為推動(dòng)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推器。

功能集成化成必然趨勢(shì)

在未來，北斗芯片應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣泛，對(duì)于技術(shù)的要求也會(huì)越來越高。同時(shí)，面對(duì)各種問題和挑戰(zhàn)，北斗“芯”技術(shù)將會(huì)有怎樣的發(fā)展目標(biāo)？對(duì)此，楊雪瑩認(rèn)為，一方面要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用，開發(fā)北斗兼容GPS、格洛納斯、伽利略等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，發(fā)展壯大自主的北斗產(chǎn)業(yè)鏈。另一方面要繼續(xù)開發(fā)并完善北斗的高密度導(dǎo)航芯片等技術(shù)和產(chǎn)品，突破我國(guó)北斗導(dǎo)航芯片研發(fā)短板，同時(shí)加強(qiáng)產(chǎn)品和應(yīng)用模式創(chuàng)新，提升產(chǎn)品性能功耗、成本等核心競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，葛晨向中國(guó)電子報(bào)記者表示，提升芯片集成度將是未來北斗芯片發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)方向：“目前導(dǎo)航定位芯片較為成熟且性價(jià)比較好的工藝是40nmCMOS工藝，可以為導(dǎo)航定位芯片帶來低功耗、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)等諸多優(yōu)勢(shì)，未來將向更先進(jìn)的工藝演進(jìn)和升級(jí)。SoC芯片在單一芯片上集成微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器、外圍接口等，具備集成度高、功能強(qiáng)、功耗低、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地降低電子/信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，這也是北斗芯片技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)?！?/p>

同時(shí)，張全德也提到，隨著北斗“融技術(shù)、融網(wǎng)絡(luò)、融終端、融數(shù)據(jù)”的全面發(fā)展，也必將形成一個(gè)個(gè)“北斗+”創(chuàng)新和“+北斗”應(yīng)用的新生業(yè)態(tài)，成為國(guó)家綜合時(shí)空體系建設(shè)發(fā)展全新布局的核心基礎(chǔ)和動(dòng)力源。所以北斗芯片未來的發(fā)展趨勢(shì)將是通過功能集成來達(dá)到性能優(yōu)化，同時(shí)融合通信物聯(lián)網(wǎng)和各種傳感器，成為推動(dòng)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推器。