北斗芯片的未来将会有哪些“芯”的计划和发展?
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北斗卫星导航系统(BDS)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。而北斗芯片包含了RF射频芯片,基带芯片及微处理器的芯片组,相关设备通过北斗芯片,可以接受由北斗卫星发射的信号,从而完成定位导航的功能。随着国产北斗芯片取得种种突破性进展,北斗应用也正在诸多领域迈向“标配化”发展的新阶段。那么在未来,北斗芯片的未来将会有哪些“芯”的计划和发展?
一、北斗芯片性能再上新台阶
目前,国产北斗芯片在卫星导航、位置服务产业等方面都得到了广泛的运用,同时,在技术研发方面也有了很大突破。赛迪顾问智能装备产业研究中心杨雪莹认为,国产北斗芯片、模块等关键技术发展迅速,性能指标已经达到国际先进水平。目前,支持北斗三号新信号的28纳米工艺射频基带一体化SoC芯片,已在物联网和消费电子领域得到广泛应用;最新22纳米工艺双频定位芯片已具备市场化应用条件。
在全频一体化高精度芯片研发的同时,全球首颗全面支持北斗三号民用导航信号体制的高精度基带芯片“天琴二代”在北京正式发布,这代表着国产北斗芯片的性能将再上一个台阶,且性能指标与国际同类产品相当。据《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,截至2019年底,国产北斗导航芯片模块累计销量已突破8000万片,高精度板卡和天线销量已占据国内30%和90%的市场份额,并输出到100余个国家和地区。
中国卫星导航定位协会秘书长张全德也认为,目前国内以北斗为核心的导航与位置服务技术创新持续活跃,国产芯片、模块等关键技术进一步取得全面突破,性能指标与国际同类产品相当,并已形成一定价格优势。此外,国产基础产品在工艺和性能方面也进一步向国外先进技术水平看齐。
二、攻克技术与研发难关,迎来“芯”发展
尽管国产北斗芯片如今在各个领域已经取得了很大成就,但是在技术与研发方面依然存在着一些问题和挑战。在技术方面,张全德认为,国产北斗芯片目前在功能集成融合方面技术积累较为薄弱,挑战较大。然而,目前的北斗应用与产业化发展已经全面进入技术融合、应用融合、产业融合的新阶段。因此,北斗芯片如何更好地融合于移动通信芯片,融合于物联网芯片,这对于北斗产业的发展来说至关重要。
在北斗芯片研发方面,深圳华大北斗科技有限公司北京分公司总经理葛晨认为,与北斗系统空间段高速发展的节奏相比,北斗芯片产业发展滞后,是目前北斗应用的短板和痛点之一。目前北斗芯片研发团队小而散,发展基础多以民间资本为主,无法形成大规模、高水平、大跨度的提升和进步。这种局面严重制约了产业应用的发展。
三、功能集成化成必然趋势
在未来,北斗芯片应用领域将会越来越广泛,对于技术的要求也会越来越高。同时,面对各种问题和挑战,北斗“芯”技术将会有怎样的发展目标?对此,杨雪莹认为,一方面要进一步加强基础产品研发应用,开发北斗兼容GPS、格洛纳斯、伽利略等其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,发展壮大自主的北斗产业链。另一方面要继续开发并完善北斗的高密度导航芯片等技术和产品,突破我国北斗导航芯片研发短板,同时加强产品和应用模式创新,提升产品性能、功耗、成本等核心竞争力。
此外,葛晨向中国电子报记者表示,提升芯片集成度将是未来北斗芯片发展的重点技术攻关方向:“目前导航定位芯片较为成熟且性价比较好的工艺是40nm CMOS工艺,可以为导航定位芯片带来低功耗、低成本、低风险等诸多优势,未来将向更先进的工艺演进和升级。SoC芯片在单一芯片上集成微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器、外围接口等,具备集成度高、功能强、功耗低、尺寸小等优点,可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力,这也是北斗芯片技术发展的必然趋势。”
同时,张全德也提到,随着北斗“融技术、融网络、融终端、融数据”的全面发展,也必将形成一个个“北斗+”创新和“+北斗”应用的新生业态,成为国家综合时空体系建设发展全新布局的核心基础和动力源。所以北斗芯片未来的发展趋势将是通过功能集成来达到性能优化,同时融合通信、物联网和各种传感器,成为推动智能产业发展的助推器。
中国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手,与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。