28nm多模低功耗芯片问世 北斗民用消除技术壁垒

　　北斗从开始产业化应用至今，已有近5年的时间。在这段时间里，北斗的影响力主要集中在行业应用领域，如车载、测绘、地质勘探、渔业、农业、野生动物保护等领域。

　　不过，行业领域与民用领域相比，市场容量相对有限。如何使北斗在民用领域大规模应用，成为北斗产业化进程中的需要攻克的最大难关。

　　01

　　北斗28nm低功耗多模芯片问世 技术壁垒被消除

　　北斗进入与百姓生活相关度更强的民用领域，最大的壁垒在于芯片技术。

　　2013年，首颗55纳米北斗最小基带芯片和芯蜂鸟发布(1纳米等于10的负9次方米)，尺寸为5*5cm，面向民用导航市场。2014年，同样为55纳米工艺的基带与射频一体化的北斗多模导航定位芯片问世，尺寸为6*6cm，面向工业级。2015年，工艺为40nm、尺寸为4*4mm的北斗多模基带射频一体化芯片出现，面向消费级市场。

　　以手机这个与百姓生活最为密切的电子产品为例，2013年的手机芯片已是是40nm。当前，手机芯片已达到28nm、20nm和16nm工艺，而定位芯片多停留在40nm甚至55nm工艺，包括北斗芯片。

　　这意味着，北斗芯片此前的技术工艺在功耗优化整体策略方面很难进入到如同手机、消费类这种千亿地市场。如果技术壁垒不突破，北斗芯片就无法真正进入到更多的民用领域，如手机以及对功耗和尺寸要求更高的可穿戴产品以及其他物联网智能终端产品。

▲ 图示：北斗28nm多模低功耗芯片

　　可喜的是，2017年5月底，国内首个超低功耗的北斗导航定位芯片发布，工艺为28nm，尺寸为1.9*2.9mm，仅笔尖大小。跟踪功耗小于18mW，捕获功耗<30mW，较市场主流功耗降低60%，大大提高了芯片续航能力。

　　同时，该芯片全球通用，除支持BDS、GPS、GLONASS、Galileo四系统外，还支持WAAS/QZSS/EGNOS /MSAS/GAGAN增强信号。值得一提的是，该芯片已率先支持北斗三号系统体制信号，提前准备与北斗系统建设同步发展提升。

　　此外，芯片内置Sensor Hub，实现多传感器融合，更可扩展支持WiFi, Cell ID与sensor、GNSS的混合定位，PDR与Hybrid算法提升定位精准度;支持DGNSS, 差分定位精度可达0.5m;支持AGNSS，提供快速启动性能。芯片内置抗干扰模块和LNA，-162dB的超高灵敏度，可适应更复杂的集成环境和信号场景，保持持续精准定位。

　　此火鸟芯片由国内北斗企业北斗星通旗下和芯星通公司研发推出。

　　“该芯片在功耗、性能等方面，可与国外的同类导航芯片相媲美甚至超越。”据和芯星通科技(北京)有限公司市场部产品高级经理高静波介绍，“除了芯片，和芯还提供位置服务平台以及相关的应用软件支持等，是一个全方位的整体解决方案。”

　　02

　　国家集成电路大基金助力 推动北斗芯片发展

　　任何一款芯片的问世，前期都需要巨额的研发投入。而北斗产业是一个刚刚起步的产业，北斗企业仍在发展壮大中，研发芯片的投入对于北斗企业而言无疑是一个巨大的挑战。没有资金，就无法实现技术突破。没有技术突破，北斗产业谈何发展壮大。

　　作为我国自主知识产权的北斗产业，该28nm北斗多模芯片的研发有幸得到国家集成电路大基金的支持。

　　业内人士广为知晓，我国集成电路市场需求接近全球的1/3，而自身的产值却远远不够，每年集成电路进口额超过2000亿美元， 2012年，中国集成电路进口额为2322亿美元，2013年为2313亿美元，2014年为2176亿美元，2015年为2307亿美元，2016年为2271亿美元。我国集成电路的进口额曾一度超过石油的进口额，成为国内进口量最大的产品。“缺芯之痛”，成为困扰我国集成电路产业发展的最大问题。

　　对此，2013年开始，我国政府决心发展集成电路产业，出台《集成电路产业推进纲要》。2014年成立1300多亿元的集成电路大基金，开始推进中国集成电路产业的发展。

　　北斗作为国家自主知识产权的卫星导航系统，其北斗芯片的发展成为我国集成电路产业发展的重要组成部分。据国家集成电路产业投资基金管理机构副总裁高松涛表示，国家集成电路大基金投入5000万元支持北斗低功耗芯片的研发，2015年进行酝酿，2016年启动，2017年该低功耗北斗多模芯片问世。

　　正是得益于国家集成电路大基金支持，本次北斗28nm多模低功耗芯片才能研发成功问世。该芯片的推出，不仅将能够提升我国集成电路产业的产能，也推动我国北斗产业化应用的发展。

　　03

　　北斗民用进入加速度 支持更多物联网应用

　　北斗28nm多模低功耗芯片的问世，消除技术壁垒之后，将推进北斗民用进入加速度的进程。

　　北斗多模定位芯片，将对物联网的发展发挥巨大的支撑作用。“一是更快，可以实现开机就定位，一出大厦就定位;二是更准，定位精度可达0.5m，可以精确是主路还是辅路，这是目前出现的导航地图还无法做到的。三是更省电，无需频繁充电，比如具有定位功能的智能手表在典型使用情况下可以实现2周充一次电。” 高静波指出。

　　目前，和芯星通公司已与共享单车中的ofo小黄车建立了战略合作伙伴关系，此芯片将应用于共享单车之中。作为新生事物，共享单车在运营管理和服务上面临着诸多挑战。“北斗芯片，不仅可以为共享单车提供精准的定位功能，也能够为共享单车在精细化运营、定制化和个性化服务上实现助力。”Ofo联合创始人薛鼎表示，“目前ofo共享单车已推出600多万辆，在4个国家100多个城市投放，已拥有几千万的用户。北斗芯片将为小黄车在走入全球市场的过程中，助一臂之力。”

　　此外，另一个共享单车摩拜的定位也是通过北斗多模芯片来实现的。

　　有了28nm低功耗北斗多模芯片，除了共享单车，北斗将可应用于尺寸更小、对功耗要求更低的智能手表、智能手环、智能手机、智能摄像头等等诸多物联网智能产品上。

　　据悉，和芯星通正在与几家手机厂商洽谈合作，今后会有更为精准定位的智能手机问世。

　　28nm低功耗北斗多模定位芯片的问世，将引领国产北斗多模芯片进入28nm时代。同时，随着民用领域技术壁垒的消除，北斗产业化向民用领域发展将不断延伸，北斗产业化发展将迎来质的飞跃。

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