【图片故事】宝剑锋从磨砺出,国产导航芯片诞生

作者:来源:哈工程Agnss团队发布时间:2021-03-10浏览量:566


世界上很多大国都在努力研发自己的卫星导航系统,我国的北斗导航系统在国家安全建设和国家经济建设中占有越来越重要的地位,它直接关系到国家安全以及经济社会的长远发展。北斗导航系统具有独特的优势和广阔的应用前景,有巨大的经济和社会价值,能充分发挥天地一体化及卫星通信、导航、遥感等业务方向齐全的优势,结合应用需求,为各军兵种、行业用户提供一体化综合集成服务,为军兵种战术及国家减灾、环境、通信等重点行业提供保障。2008年北京奥运会期间,北斗系统在交通、场馆安全的定位 监控方面发挥作用。但该系统最为引人注目的表现,是在汶川地震救灾中。当时,中国卫星导航定位应用管理中心紧急调拨1000台“北斗一号”终端机配备给一线救援部队。中国自主研制的“北斗一号”卫星终端,在四川汶川地震造成通信中断的情况下,提供给救灾部队携带,以进行导航定位。由此可见,北斗导航系统在经济安全与国计民生的重要领域中正在发挥越来越显著的作用。

近来年,美国断供华为芯片,华为消费者业务收到了严重冲击。搞北斗系统,全面国产化是头等大事。通过深入动员,工程上下形成宁可国产化产品“指标低点,价格高点,也要大胆使用”的坚定共识;工程总体研究制定行动规划,将自主可控要求落实到关键技术攻关、产品研发、竞争采购等各环节;建立由专项管理办公室牵头,多部门参加的自主可控协调小组,通过重点行业、区域应用示范工程,大力推广使用自主芯片、模块、软件产品,通过边建边用、反复迭代,有效提高了产品质量水平。功夫不负有心人,国产北斗芯片工艺由0.35微米提升到28纳米,工艺射频基带一体化导航定位芯片,体积更小、功耗更低、精度更高,已具备批量生产能力。

宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。截至2019年底,国产导航型芯片出货量已超1亿片,北斗导航型芯片、模块高精度板卡和天线已出口到120余个国家和地区。

 “大国重器必须掌握在自己手里”。国际上目前5nm制造工艺已经开始使用,而中国自主的生产芯片还停留在28nm制程。在卫星导航领域,北斗的出现打破了国外长期垄断 的局面。借助北斗芯片开放平台,联合产业链多方研发资源,依靠全新的“聚力”研发模式,使国产北斗导航芯片综合实力得到全面提升。全球首个支持新一代北斗三号信号体制的多系统多频高精度SoC导航定位芯片的发布就是成果之一。

在全球卫星导航多系统并存竞争和产业快速发展的背景下,我国卫星导航产业面临过度依赖 美国 GPS 系统及产品,产业规模较小,同时自主创新能力不足,核心芯片技术研发和集成应用能 力薄弱。而上文提到的北斗芯片即通过平台开放创新、加强“聚力”研发等新模式打破了国外长 期垄断的局面,也让中国这个后来者有了话语权。 至此,“国产核心硬件”+“国产核心算法”的国产北斗导航定位芯片“双核心”研发和产品 架构形成。 在大众应用市场中,北斗芯片技术不断成熟。去年是北斗卫星导航系统正式开通 5 周年。5 年来,北斗卫星导航系统已广泛应用于交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘、矿产、公 安、农业、林业、国土、水利、金融、市政管网等十几个行业领域。

通过北斗芯片来看中国整个集成电路和芯片设计行业,虽然近几年中国的芯片产业取得了很大的发展,但由于中国芯片产业起步较晚,芯片的核心技术、制造工艺、装备、材料、产业规模、龙头企业与发达国家仍有较大的差距。目前,低端芯片基本可以自给自足,如P C主板、机顶盒、路由器、网卡、安防监控、音频、LED等领域的芯片,但处理器、控制器、存储器、逻辑芯片等数字芯 片,以及放大器、标准模拟芯片、特殊应用模拟芯片等模拟芯片,这些高端芯片基本上依靠进口。此外,中国芯片产业市场集中度较低,制造、设计领域的领军企业缺乏,关键装备和材料的龙头企业急需培育。研发自主的高端芯片是我们必须要解决的事情,这在未来十几年中将是一个漫长的历程。



1 美国对华为芯片的禁令

2 国产芯片

3 芯片制造过程

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