6月23日,北鬥三號最後一顆全球組網衛星在西昌發射中心升空,代表著我國提前半年完成北鬥全球衛星導航系統星座部署,北鬥與GPS、GLONASS、伽利略共同構成全球四大導航系統。北鬥的成功發射體現了我國航空事業不斷進步,也實現了我國航空事業從無到有再到強,更彰顯了中華民族一路奮鬥拼搏,敢於攻堅的時代精神。當然,此次北鬥的成功發射還離不開北鬥晶片的支撐,也印證了北鬥晶片在長期自研過程中逐漸走入舞臺中央。
北鬥起步階段,所採用的晶片主要依賴進口,不利於北鬥的整體建設發展。到2004年,國家加大扶持力度,解決晶片生產的人力、資金技術問題,「中國芯」自主研發之路開始啟程,經過多年的產業布局,國產晶片產業鏈不斷完善。據《北鬥技術與產業發展白皮書》,國內的北鬥產業重點布局晶片、終端、板卡、電子地圖、運營等產業鏈核心環節。
北鬥晶片不同於普通晶片,它要求高精度、低功耗、小體積,國內從事北鬥晶片研製的企業需要突破核心技術,讓晶片工藝更優良,更精確,水平更高,目前也有多家晶片能挑大梁。
比如在晶片領域,主要的企業有北鬥芯通、和星芯通、華大北鬥等,除此之外,在板卡領域主要企業有中海達、司南導航、和芯星通等。以下是電子發燒友整理的北鬥晶片主要企業名單,主要涵蓋應用產業鏈上遊企業。
其中華大北鬥HD8020S是一款具有DES/TDES/SM4/AES加密功能的導航晶片,能夠實現位置信息防護的SoC晶片產品。
全新的CYNOSURE II架構,使得HD8020S即使在密集的城市峽谷也可以實現無縫定位,無論你身在何處,HD8020S都能實現較短的定位時間,並提供優良的續航能力。
北鬥星通發布的芯火鳥Firebird晶片,是全球最小尺寸的28nmGNSS射頻基帶一體化晶片,支持北鬥、GPS、GLONASS、Galileo多系統,實現了低功耗、高性能;定位精度2m,可做釐米級RTK解算,支持片上多傳感器融合及航位推測。
中海達的衛星導航接收機(RTK)持續多年保持同行業領先地位。2018年,公司發布國內首款投入實際應用的自主智慧財產權的北鬥高精度導航晶片「恆星一號」,成功打破國外在該領域壟斷,該晶片適用於GPS、北鬥、GALILEO、GLONASS 4個衛星系統所有頻點,可實現對全球所有衛星導航星座的全頻帶兼容。
上海北伽的航芯一號HX102是國內首顆40nmCMOS BDS/GPS射頻基帶一體化SoC北鬥導航晶片,具有高系統整合度(SoC)、低外部組件成本(BOM cost)、超小布局面積的特性,便於客戶在同一個開發板上完成不同系統的接收器設計。航芯一號實現了大眾應用終端對導航晶片「體積小,更小,功耗低,更低」的要求。
中科微電子的AT6558R是一款高性能BDS/GNSS多模衛星導航接收機SOC單晶片,片上集成射頻前端,數字基帶處理器,32位的RISC CPU,電源管理功能。晶片支持多種衛星導航系統,包括中國的北鬥衛星導航系統BDS,美國的GPS,俄羅斯的GLONASS,並實現多系統聯合定位。
東方聯星的OTrack-128是聯星推出的新一代北鬥衛星導航晶片,該晶片採用32位高性能ARM嵌入式處理器,內置BDS/GPS/GLONASS/Galileo算法引擎的基帶模塊,集成DMA控制器,USB1.1設備和其他相關IO外圍設備,其尺寸小(12mmx12mmx1.25mm),工藝先進,封裝靈活,支持陶封和塑封,抗幹擾能力強,最多能消除12個窄帶幹擾。
司南導航突破了高精度北鬥/GNNS模塊核心技術實現了規模化市場應用,其研製的AT200擁有覆蓋北鬥B1、B2、B3衛星系統信號接收能力,並內置高增益低噪聲放大器,適合北鬥接收機使用。
和芯星通的UB4B0 是和芯星通公司基於新一代的NebulasII 高性能SoC 晶片開發的全系統GNSS 高精度板卡,支持 BDS、GPS、GLONASS、Galileo 和 QZSS 等多個衛星導航系統。具備優越的三頻 RTK 技術,主要面向高精度定位、導航和測繪等應用。
在電子地圖領域,主要的企業有四維圖新、高德地圖等。
北鬥晶片對北鬥產業的發展起到支撐作用,而北鬥的建設有利於體現我國的綜合國力,促進信息化程度提高,帶動相關產業的發展。與此同時,北鬥晶片的布局有助於掌握半導體核心技術,避免被「卡脖子」。唯有自己掌握關鍵技術,提高自主創新能力,才能應對複雜多變的國際行情,正如當年在一窮二白時研究原子彈,毛主席說:「爹有娘有不如自己有」,放到今天同樣適用。
當前,國產北鬥晶片累計銷量突破5000萬片,高精度OEM板和接收機天線已分別佔國內市場份額30%和90%。但同時我們也應看到,當前北鬥晶片在功能集成整合方面技術積累薄弱,圍繞核心晶片的技術研發和設備製造,依然是國內北鬥企業的短板。
北鬥晶片的研發需要政府加大扶持力度,提供政策的優惠,營造良好的營商環境,同時企業也應該不斷提高「造血能力」,在創新中發展,讓中國造芯能力不斷加強,讓造芯實力不斷壯大,才能在新一輪的國際競爭中佔領制高點。志不求易者成,事不避難者勝,中國北鬥晶片事業一定能實現自我突破,自我超越,將走的更遠。