作者:汝晴
芯片 , 国之命脉 。1989年 , 美国发射了第一颗GPS(全球定位系统)卫星 , 从此打开了“天眼” 。
这一枚小小的方块 , 竟卡住了我国无数尖端行业的咽喉 , 成了科技巨头们的阿喀琉斯之踵 。
2021年 , 36氪重磅推出《芯征程》系列产业观察 。 本系列将对半导体产业上下游进行一次全方位的深度研究 , 包括不断突破摩尔定律极限的制造巨头、设备供应商、材料供应商、以及芯片设计企业 。 希望我们的内容能够为饱受“缺芯”困扰的中国产业界提供一些借鉴与参考 。
一年后 , 海湾战争打响 , 还未完全建成的GPS系统向世界展示了全球定位系统的恐怖实力——为攻击部队提供精确定位 , 帮助美军精确掌握自身位置、记录敌方位置 , 快速绘制战场态势图精准打击敌军 。
这一仗更让世界认识到 , 卫星导航系统与国家安全息息相关 , 建设一个自主可控的全球卫星导航系统至关重要 。
2020年6月 , “北斗三号”系统最后一颗全球组网卫星顺利入轨 。 至此 , “北斗三号”全球卫星导航系统星座部署全面完成 , 北斗系统具备全球导航定位的能力 。
北斗系统是一套时空战略基础设施 , 通讯系统的授时、交通工具和智能设备的导航定位都依赖于它 。 其应用涉及到国家战略安全 , 必须要自主可控才可靠 。
而芯片作为北斗系统的灵魂与心脏 , 它的自主可控更是北斗人不断奋斗突破的结果 。
有机无“芯”1989年 , 北京的一处不足30平米的临时机房内 , “两弹一星”元勋、中科院院士陈芳允首次用两颗卫星演示了“卫星定位系统” , 证明了其1983年提出的大胆构想——用两颗地球静止轨道卫星 , 覆盖中国区域 , 实现定位、定时 , 并兼具通信功能是可以实现的 。
而这正是日后“北斗一号”系统的雏形 。
5年后的1994年12月 , 北斗导航试验卫星系统工程(“北斗一号”)获得国家批准 , 开始分三个阶段建设北斗系统 。 2000年 , 我国发射2颗地球静止轨道卫星 , “北斗一号”建成系统并投入使用 。 我国的授时(指天文台用无线电信号报告最精确的时间)、信息发送等功能由原先的GPS转变成北斗传输 。
“北斗一号”是一个试验之作 , 初步证明了我国具备自建卫星定位导航系统的能力 , 解决了中国自主卫星导航系统的有无问题 。 但其不足也十分明显 , 该系统是覆盖我国本土的区域导航系统 , 不能覆盖两极地区 , 赤道附近定位精度差 , 只能主动式定位 , 民用普及度也十分有限 。
这一阶段 , 北斗导航终端设备使用的芯片几乎没有国产芯片的身影 。
当时 , 西方国家在几乎所有高科技领域都对中国实施严酷的技术封锁 , “北斗一号”的建设 , 让北斗系统建设者们也意识到了国内在导航卫星技术和经验方面的不足 。
而更为紧要的危机也在此时酝酿 。
导航卫星需要拥有对应的频段才能上天工作 。 一旦频率被卫星占用 , 其他卫星就不能再使用 , 然而优质的频段就像是“黄金地产”稀缺有限 , 根据国际电信联盟(ITU , 负责分配频率资源)的规则 , 频率资源遵循“先用先得”和“逾期作废”的原则 , 有效期以申请日期开始计算 , 只有7年 。
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