北斗芯片為何追求22nm

近日，國務(wù)院新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會(huì )，中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發(fā)言人冉承其介紹，北斗系統28nm工藝芯片已經(jīng)量產(chǎn)，22nm工藝芯片即將量產(chǎn)，我國北斗芯片再次取得重大突破。那么在北斗芯片進(jìn)入22nm后，北斗系統將如何更好地賦能各行各業(yè)，并催生出更多新的應用領(lǐng)域？

為何要向

22nm演進(jìn)？

在北斗芯片進(jìn)入22nm的同時(shí)，質(zhì)疑聲也不斷涌來(lái)。在人們的傳統思維中，導航定位芯片對先進(jìn)工藝的要求并不高，當前采用40nm工藝的導航芯片較多，例如GPS運用的均是40nm芯片，那么北斗芯片因何在先進(jìn)制程方面頻頻提升呢？

事實(shí)上，北斗系統并不單單應用在導航定位方面，在其他應用領(lǐng)域也被給予厚望，賦能各行各業(yè)。因此，對于北斗芯片的要求也有別于傳統意義上的衛星導航芯片，對于先進(jìn)制程的要求不言而喻。

深圳華大北斗科技有限公司北京分公司總經(jīng)理葛晨介紹說(shuō)，目前一些較為成熟且性?xún)r(jià)比較好的導航定位芯片工藝采用的是40nm CMOS工藝，可以為導航定位芯片帶來(lái)低功耗、低成本、低風(fēng)險等諸多優(yōu)勢，但是若想與各行各業(yè)進(jìn)行更好的融合，芯片需要在更先進(jìn)制程上進(jìn)行演進(jìn)。北斗芯片進(jìn)入22nm后，意味著(zhù)能夠在單一芯片上集成微處理器、模擬IP核、數字IP核和存儲器、外圍接口等，具備集成度高、功能強、功耗低、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，可以有效降低電子/信息系統產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競爭力，是芯片技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

“北斗芯片集成度越高，功耗越小，意味著(zhù)北斗系統能夠更好的與其他產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合，應用范圍也會(huì )更廣。例如，北斗在小型無(wú)人系統中的應用，需要北斗芯片在全系統全頻點(diǎn)基帶射頻一體化SoC的基礎上，進(jìn)一步集成視覺(jué)以及場(chǎng)景識別等小型智能處理器，因此采用22nm工藝制程是最為合適的?！敝袊l星導航協(xié)會(huì )秘書(shū)長(cháng)張全德說(shuō)道。

著(zhù)力構建

“北斗+”新業(yè)態(tài)

《2020中國衛星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》顯示，2019年，我國衛星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達3450億元，較2018年增長(cháng)14.4％，其中與衛星導航技術(shù)研發(fā)和應用直接相關(guān)的產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值為1166億元，在總產(chǎn)值中占比為33.8％。

為了能夠與新一代通信、區塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)深度融合，同時(shí)涌現出更多北斗應用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟，對于北斗芯片的要求也將更加嚴苛。為了滿(mǎn)足更多應用需求，同時(shí)也為了能更好地參與全球市場(chǎng)競爭，獲得更多市場(chǎng)份額，對于北斗芯片的要求除了工藝制程、定位精度、芯片功耗等典型技術(shù)指標的升級外，達成“北斗+”相關(guān)技術(shù)的融合，也將是未來(lái)北斗芯片發(fā)展的主要趨勢，同時(shí)這也是目前北斗芯片所面臨的最大挑戰之一。

張全德介紹，北斗系統著(zhù)力構建“北斗+”新業(yè)態(tài)，推動(dòng)了北斗與各項技術(shù)的融合發(fā)展，也推進(jìn)衛星導航技術(shù)在更深層次、更廣領(lǐng)域服務(wù)于社會(huì )民生。因此，北斗芯片未來(lái)的發(fā)展趨勢是功能集成，使其能夠融合通信、物聯(lián)網(wǎng)和各種傳感器，成為推動(dòng)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推器。

目前，北斗應用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)全面進(jìn)入技術(shù)融合、應用融合、產(chǎn)業(yè)融合的新階段。因此，如今北斗芯片所面臨的最大挑戰之一便是功能集成融合問(wèn)題。如何能使北斗芯片更好地融合于移動(dòng)通信芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片等，對于北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常重要。因此，22nm級的芯片不單單是在制程上有所突破，更多的是在功能集成以及融合上更上了一層樓。

未來(lái)將向通信導航

一體化發(fā)展

北斗組網(wǎng)的完畢伴隨著(zhù)5G商用元年的到來(lái)，由于通信與導航均用到無(wú)線(xiàn)電波，因此二者之間有著(zhù)天然的融合性。

隨著(zhù)5G的大力發(fā)展，它與北斗系統融合后將催生出哪些新的應用領(lǐng)域？“5G的發(fā)展對時(shí)間和位置提出了更高要求，這為北斗衛星導航系統與5G的融合發(fā)展提供了很好的機遇。北斗衛星導航系統與5G的融合發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市、自動(dòng)駕駛、無(wú)人機等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。同時(shí)，這也對北斗芯片提出了更高要求。例如，為了能夠使北斗系統在高精度導航與通信方面性能均得到極大提升，22nm北斗芯片在高精度RTK（Real-time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）定位模塊面積方面，從30mm×40mm縮小到12mm×16mm，面積減少84%，模塊功耗比前代削減67%?！辟惖项檰?wèn)分析師說(shuō)道。

北斗星通相關(guān)負責人向記者介紹，北斗除了定位授時(shí)等基本功能外，還具備雙向通信能力，這是GPS等其他定位導航系統所不具備的能力，是北斗的獨特之處，因此對于像中遠海漁船等這類(lèi)沒(méi)有通信基礎設施的應用場(chǎng)景，北斗系統將發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢。同時(shí)，隨著(zhù)如今5G的加速發(fā)展，通信領(lǐng)域也在不斷升級，通信與導航一體化發(fā)展趨勢將愈發(fā)明顯。為順應這樣的趨勢，北斗芯片也將開(kāi)發(fā)出更多高性能的應用。例如，通過(guò)技術(shù)授權的方式，將北斗多系統兼容的定位技術(shù)，融合到手機的主芯片中去，可大力促進(jìn)北斗在通信行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化應用。在未來(lái)，隨著(zhù)北斗及5G等信息基礎設施的不斷完善，結合人工智能、大數據、云計算等新型技術(shù)，未來(lái)定將催生出更多智能化的應用場(chǎng)景。