各类政策的出台一方面加快了中国北斗卫星导航应用产业链的协同发展 , 促进了应用市场的扩大 , 另一方面也鼓励了芯片企业 。
此外 , 芯片研究20余年的研发积累、海外芯片人才归国、资本的加入都为导航芯片的一次次突破打下了基础 。 而芯片产业链的发展更为北斗芯片的快速迭代创造了更有利的条件 , 台积电、英特尔、中芯国际等晶圆厂不断突破向前突破制程 , 已经逐步精进到7纳米都能稳定量产的水平 。 北斗芯片所使用的22纳米以下的制程工艺则更是成熟、稳定 , 产能能够得到保证且成本相对较低 。 这些从客观上都促进了中国北斗芯片企业的发展 。
值得一提的是 , 北斗芯片的价格也在十年间快速下降 , 北斗导航位置服务(北京)有限公司公司总经理曹红杰曾在接受媒体采访时表示 , 北斗芯从几千块降到了几百块 , 共享单车使用的芯片现在已经降到几块钱 。
截止到2019年底 , 国产北斗导航型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中国30%和90%的市场份额 , 并输出到100余个国家和地区 。 《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》中也提到 , 最关键的国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片 。
这些芯片及模块大多应用于基于智能定位的室内外位置融合服务、高精度位移测量服务、智能交通、医疗救助、煤矿安全生产、重要设施安全监测、消费电子、无人机、车载导航等领域 。
文章插图
2015-2023年中国卫星导航与位置服务产业各细分市场总市值(单位:亿元)
“北斗三号”:100%全国产北斗终端芯片逐步实现了全面自主研发 , 并且在性能、制程等多方面走在了全球领先的地位 。 而北斗卫星上使用的核心芯片同样也要实现100%自主可控 。
事实上 , 在北斗系统开发早期 , 科研人员对于进口产品始终存在着某种依赖 , 但随着北斗工程的国际影响日益扩大 , 科研人员也渐渐发现国外的某些产品已经不能完全满足北斗卫星的技术要求 , 重要部件实现国产化已经势在必行 。
2015年7月27日 , 第18、19颗北斗导航卫星发射入轨 , 这是两颗新一代北斗导航卫星 , 100%使用了国产「宇航CPU」芯片 , 也是首次成体系地、批量使用国产芯片的中国卫星 。
宇航CPU是卫星的核心芯片 , 任务是接收地面指令、处理载荷数据、管理控制姿态等 , 相当于卫星的大脑 。
但这颗只有拇指甲盖大小宇航CPU背后凝聚了中国航天科技集团公司九院772所10年的心血 。
1994年 , 772所在北京丰台成立 , 主要从事宇航级超大规模集成电路和模块的研制生产与销售 。 此后5年 , 772所逐步理清宇航级芯片的技术路线 , 开始攻克抗辐射的难题 , 确立抗辐射设计加固技术;2003年 , 772所负责研发的第一块超大规模集成电路上天 。 两年后 , 772所接到了新的任务需求——研发宇航级CPU芯片 。
772所的CPU征程也随之开始 。
在研发初期 , 以赵元富为核心的772所研发团队就意识到仿制的CPU产品是没有竞争优势的 , 决心将目标锁定在自主研发国际新一代宇航用CPU上 。 经过近两年的潜心试验和研究 , 772所又将第二批七、八款芯片随星送上了太空 , 在其稳定运行三年后 , 国产芯片在太空中的表现进一步获得各方认可 。
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