趙 彬，劉新浩，張如飛

（1.國(guó)家無線電監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)中心，北京 100041；2.武漢大學(xué)，武漢 430072）

1 引言

隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋區(qū)域逐漸擴(kuò)大，2020年將實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略中明確指出我國(guó)要大力推動(dòng)衛(wèi)星相關(guān)產(chǎn)品和元器件的出口。這必將促進(jìn)GNSS產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)高性能北斗導(dǎo)航芯片需求的快速增長(zhǎng)。自北斗重大專項(xiàng)實(shí)施以來，北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品中的芯片研發(fā)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，初步形成了以自主芯片為基礎(chǔ)的芯片、模塊、天線、板卡、終端以及應(yīng)用解決方案的北斗產(chǎn)業(yè)鏈。然而，作為衛(wèi)星導(dǎo)航芯片研發(fā)的后起力量，國(guó)產(chǎn)北斗導(dǎo)航芯片依然處于初始階段，研發(fā)基礎(chǔ)薄弱、經(jīng)驗(yàn)積累不足，與國(guó)際一流水平仍有不小的差距。因此，我國(guó)北斗導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)依然面臨著嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，需要加快高性能芯片的的研發(fā)進(jìn)程，搶占高性能北斗導(dǎo)航芯片研發(fā)領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

2 基帶芯片發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

隨著GNSS產(chǎn)品市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，導(dǎo)航芯片小型化、低功耗趨勢(shì)已日趨明顯，集成多媒體和通信功能的SoC芯片也是重要的技術(shù)發(fā)展方向。目前基帶芯片技術(shù)發(fā)展正由GPS單系統(tǒng)向GPS+GLONASS+北斗+Galileo多系統(tǒng)融合應(yīng)用發(fā)展，向低功耗、小型化、高集成度方向發(fā)展，芯片工藝從180nm到55nm 再到40nm，體積更小，功耗更低，并且在逐步集成其他芯片功能和應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)以和芯星通科技有限公司、泰斗微電子科技有限公司、西安華訊微電子有限公司、杭州中科微電子有限公司、武漢夢(mèng)芯科技有限公司等企業(yè)不斷攻克GNSS多系統(tǒng)信號(hào)捕獲及聯(lián)合定位技術(shù)、高靈敏度低功耗基帶芯片設(shè)計(jì)技術(shù)以及亞微米芯片設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，先后推出了90nm、55nm和40nm工藝的多?；鶐酒ㄎ恍阅芘c國(guó)際現(xiàn)有產(chǎn)品相當(dāng)，縮小了本土技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平之間的差距，為北斗導(dǎo)航芯片及北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

但是，在芯片工藝、集成度、市場(chǎng)應(yīng)用方面國(guó)產(chǎn)導(dǎo)航基帶芯片仍有差距。首先國(guó)外主流企業(yè)全部采用40nm工藝，而國(guó)內(nèi)只有個(gè)別廠商達(dá)到40nm工藝水平，且功耗偏高，定位速度、可靠性方面也不及國(guó)外同類型產(chǎn)品。其次，國(guó)外主流行業(yè)方案都深度集成了導(dǎo)航定位、通信以及多媒體等功能，而國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)將自主基帶芯片與其他企業(yè)的射頻芯片進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)封裝，還沒有成熟的基帶射頻一體化SoC芯片。以上兩點(diǎn)就導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)導(dǎo)航芯片市場(chǎng)占有率較低、市場(chǎng)類型主要為行業(yè)應(yīng)用且缺乏千萬級(jí)別大眾消費(fèi)類市場(chǎng)的支撐、高端應(yīng)用市場(chǎng)缺乏等一系列問題。

3 射頻芯片發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

導(dǎo)航射頻芯片具有一定的通用性，這就使得國(guó)內(nèi)導(dǎo)航射頻芯片企業(yè)能夠快速研制導(dǎo)航專用射頻芯片，國(guó)內(nèi)企業(yè)先后解決了射頻芯片高度集成、多模多頻融合等關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)然，國(guó)內(nèi)企業(yè)的射頻芯片技術(shù)與國(guó)際主流射頻芯片技術(shù)也存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下方面：

第一，國(guó)外企業(yè)早已推出了射頻和數(shù)字基帶芯片集成在一個(gè)芯片上的單芯片SoC解決方案，而國(guó)內(nèi)的射頻基帶一體化單芯片技術(shù)仍不十分成熟。

第二，國(guó)外產(chǎn)品主要采用40nm工藝技術(shù)，而國(guó)內(nèi)40nm工藝的射頻芯片研制仍處于初級(jí)階段，在成本、功耗、性能等方面還有一定的差距。第三，國(guó)外射頻芯片已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域。而國(guó)內(nèi)導(dǎo)航射頻芯片主要應(yīng)用在示范工程行業(yè)，雖然在智能手機(jī)等消費(fèi)領(lǐng)域有一定的應(yīng)用，但是仍未實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航射頻芯片千萬級(jí)用戶規(guī)模。

4 北斗導(dǎo)航芯片發(fā)展思路探討

現(xiàn)階段國(guó)產(chǎn)北斗導(dǎo)航芯片能基本滿足國(guó)內(nèi)行業(yè)應(yīng)用的急需，但由于起步較晚，缺乏技術(shù)積累和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)、工藝、成熟度、性價(jià)比等關(guān)鍵指標(biāo)方面與國(guó)外先進(jìn)水平都有著明顯差距；另外，由于國(guó)內(nèi)相關(guān)政策和法規(guī)有滯后性，北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未完善，這都會(huì)阻礙北斗導(dǎo)航芯片的快速發(fā)展，進(jìn)而影響北斗導(dǎo)航芯片的市場(chǎng)規(guī)模。為此，必須認(rèn)真研究北斗導(dǎo)航芯片的發(fā)展策略，使得我國(guó)自主北斗導(dǎo)航芯片能夠占領(lǐng)芯片技術(shù)的制高點(diǎn)，并在世界范圍內(nèi)能夠得到廣泛應(yīng)用。具體思路如下：

（1）技術(shù)方面，在緊追世界先進(jìn)技術(shù)水平的同時(shí)，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，博采眾長(zhǎng)，逐步積累、形成本土技術(shù)特色，不斷追求多技術(shù)體制、低功耗、高性能芯片技術(shù)。

（2）政策扶持方面，國(guó)家持續(xù)加大芯片扶持力度，通過國(guó)家重大戰(zhàn)略方針，確保高性能北斗導(dǎo)航芯片自主可控，從芯片研制到封裝測(cè)試實(shí)現(xiàn)全方位的支持與提升。

（3）標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，本土企業(yè)和政府相關(guān)部門應(yīng)該重視高性能北斗導(dǎo)航芯片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的布局工作。在高性能北斗導(dǎo)航芯片方面，大力鼓勵(lì)企業(yè)申請(qǐng)專利、編寫標(biāo)準(zhǔn)，從而追趕并引領(lǐng)高性能導(dǎo)航芯片的發(fā)展潮流。

（4）應(yīng)用方面，在鞏固、擴(kuò)展行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，提高芯片的技術(shù)工藝，并有針對(duì)性的對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域需求展開研究，從而擴(kuò)大芯片的潛在市場(chǎng)。用技術(shù)打開市場(chǎng)、用市場(chǎng)檢驗(yàn)技術(shù)。

5 結(jié)束語

在北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球部署的穩(wěn)步推進(jìn)和國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略穩(wěn)步實(shí)施的形勢(shì)下，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)高性能北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片的需求必然空前高漲。雖然國(guó)內(nèi)導(dǎo)航芯片研發(fā)取得了一定的成績(jī)，也有一定規(guī)模的行業(yè)市場(chǎng)，但與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定差距，市場(chǎng)占有份額仍有巨大差距。這種情況下就需要本土企業(yè)和政府相關(guān)部門通力合作，研發(fā)多模多頻、多技術(shù)體制、小型化、高集成的高性能北斗導(dǎo)航芯片，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)趕上并引領(lǐng)國(guó)際技術(shù)先進(jìn)水平，為我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)全球化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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