北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國著眼于國家安全和經濟社會發(fā)展需要,自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng),是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。而北斗芯片包含了RF射頻芯片,基帶芯片及微處理器的芯片組,相關設備通過北斗芯片,可以接受由北斗衛(wèi)星發(fā)射的信號,從而完成定位導航的功能。隨著國產北斗芯片取得種種突破性進展,北斗應用也正在諸多領域邁向“標配化”發(fā)展的新階段。那么在未來,北斗芯片的未來將會有哪些“芯”的計劃和發(fā)展?
一、北斗芯片性能再上新臺階
目前,國產北斗芯片在衛(wèi)星導航、位置服務產業(yè)等方面都得到了廣泛的運用,同時,在技術研發(fā)方面也有了很大突破。賽迪顧問智能裝備產業(yè)研究中心楊雪瑩認為,國產北斗芯片、模塊等關鍵技術發(fā)展迅速,性能指標已經達到國際先進水平。目前,支持北斗三號新信號的28納米工藝射頻基帶一體化SoC芯片,已在物聯網和消費電子領域得到廣泛應用;最新22納米工藝雙頻定位芯片已具備市場化應用條件。
在全頻一體化高精度芯片研發(fā)的同時,全球首顆全面支持北斗三號民用導航信號體制的高精度基帶芯片“天琴二代”在北京正式發(fā)布,這代表著國產北斗芯片的性能將再上一個臺階,且性能指標與國際同類產品相當。據《2020中國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,截至2019年底,國產北斗導航芯片模塊累計銷量已突破8000萬片,高精度板卡和天線銷量已占據國內30%和90%的市場份額,并輸出到100余個國家和地區(qū)。
中國衛(wèi)星導航定位協會秘書長張全德也認為,目前國內以北斗為核心的導航與位置服務技術創(chuàng)新持續(xù)活躍,國產芯片、模塊等關鍵技術進一步取得全面突破,性能指標與國際同類產品相當,并已形成一定價格優(yōu)勢。此外,國產基礎產品在工藝和性能方面也進一步向國外先進技術水平看齊。
二、攻克技術與研發(fā)難關,迎來“芯”發(fā)展
盡管國產北斗芯片如今在各個領域已經取得了很大成就,但是在技術與研發(fā)方面依然存在著一些問題和挑戰(zhàn)。在技術方面,張全德認為,國產北斗芯片目前在功能集成融合方面技術積累較為薄弱,挑戰(zhàn)較大。然而,目前的北斗應用與產業(yè)化發(fā)展已經全面進入技術融合、應用融合、產業(yè)融合的新階段。因此,北斗芯片如何更好地融合于移動通信芯片,融合于物聯網芯片,這對于北斗產業(yè)的發(fā)展來說至關重要。
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理葛晨認為,與北斗系統(tǒng)空間段高速發(fā)展的節(jié)奏相比,北斗芯片產業(yè)發(fā)展滯后,是目前北斗應用的短板和痛點之一。目前北斗芯片研發(fā)團隊小而散,發(fā)展基礎多以民間資本為主,無法形成大規(guī)模、高水平、大跨度的提升和進步。這種局面嚴重制約了產業(yè)應用的發(fā)展。
三、功能集成化成必然趨勢
在未來,北斗芯片應用領域將會越來越廣泛,對于技術的要求也會越來越高。同時,面對各種問題和挑戰(zhàn),北斗“芯”技術將會有怎樣的發(fā)展目標?對此,楊雪瑩認為,一方面要進一步加強基礎產品研發(fā)應用,開發(fā)北斗兼容GPS、格洛納斯、伽利略等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎產品,發(fā)展壯大自主的北斗產業(yè)鏈。另一方面要繼續(xù)開發(fā)并完善北斗的高密度導航芯片等技術和產品,突破我國北斗導航芯片研發(fā)短板,同時加強產品和應用模式創(chuàng)新,提升產品性能、功耗、成本等核心競爭力。
此外,葛晨向中國電子報記者表示,提升芯片集成度將是未來北斗芯片發(fā)展的重點技術攻關方向:“目前導航定位芯片較為成熟且性價比較好的工藝是40nm CMOS工藝,可以為導航定位芯片帶來低功耗、低成本、低風險等諸多優(yōu)勢,未來將向更先進的工藝演進和升級。SoC芯片在單一芯片上集成微處理器、模擬IP核、數字IP核和存儲器、外圍接口等,具備集成度高、功能強、功耗低、尺寸小等優(yōu)點,可以有效地降低電子/信息系統(tǒng)產品的開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期,提高產品的競爭力,這也是北斗芯片技術發(fā)展的必然趨勢?!?
同時,張全德也提到,隨著北斗“融技術、融網絡、融終端、融數據”的全面發(fā)展,也必將形成一個個“北斗+”創(chuàng)新和“+北斗”應用的新生業(yè)態(tài),成為國家綜合時空體系建設發(fā)展全新布局的核心基礎和動力源。所以北斗芯片未來的發(fā)展趨勢將是通過功能集成來達到性能優(yōu)化,同時融合通信、物聯網和各種傳感器,成為推動智能產業(yè)發(fā)展的助推器。
中國始終秉持和踐行“中國的北斗,世界的北斗”的發(fā)展理念,服務“一帶一路”建設發(fā)展,積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)攜手,與各個國家、地區(qū)和國際組織一起,共同推動全球衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展,讓北斗系統(tǒng)更好地服務全球、造福人類。