超越GPS芯片的40nm，北斗芯片追求22nm

如今，中国的北斗卫星导航定位系统完成了所有卫星发射，7月底已经正式开通全球服务。基于北斗的芯片的快速升级，28nm工艺的已经量产，22nm工艺的北斗芯片即将量产了，我国北斗芯片再次取得重大突破。

一、为何要向22nm演进?

在北斗芯片进入22nm的同时，质疑声也不断涌来。在人们的传统思维中，导航定位芯片对先进工艺的要求并不高，当前采用40nm工艺的导航芯片也较多，例如GPS运用的均是40nm芯片，那么北斗芯片因何如今在先进制成方面频频提升呢?

事实上，北斗系统并不单单应用在导航定位方面，在其他应用方面北斗也是被给予“厚望”，赋能各行各业，因此，对于北斗芯片的要求也有别于传统意义上的卫星导航芯片，对于先进制成的要求不言而喻。

深圳华大北斗科技有限公司北京分公司总经理葛晨介绍，目前一些较为成熟且性价比较好的导航定位芯片工艺采用的是40nm CMOS工艺，可以为导航定位芯片带来低功耗、低成本、低风险等诸多优势，但是若想与各行各业进行更好的融合，芯片需要在更先进制成上进行演进。

北斗芯片进入22nm后，意味着能够在单一芯片上集成微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器、外围接口等，具备集成度高、功能强、功耗低、尺寸小等优点，可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是芯片技术发展的必然趋势。

“导航芯片本身对于芯片的先进制程要求并不高，但是对于北斗系统来说，他并不仅仅是一个导航系统，更多的希望是使其能够赋能各行各业。北斗芯片集成度越高，功耗越小，意味着北斗系统能够更好的与其他产业进行融合，应用范围也将会更广。

例如，北斗在小型无人系统中的应用，需要北斗芯片在全系统全频点基带射频一体化SoC基础上，进一步集成视觉以及场景识别等小型智能处理器，因此采用22nm工艺制程是最为合适的。” 中国卫星导航协会秘书长张全德的说道。

二、“北斗+”是大趋势

《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2019年，我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元，较2018年增长14.4%，其中与卫星导航技术研发和应用直接相关的产业核心产值为1166亿元，在总产值中占比为33.8%，预计2020年总体产值将达2284亿元。

为了能够与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合，同时涌现出更多北斗应用的新模式、新业态、新经济，对于北斗芯片的要求也将更加严苛。

为了满足更多应用需求，同时也为了能更好地参与全球市场竞争，获得更多市场份额，对于北斗芯片的要求除了工艺制程、定位精度、芯片功耗等典型技术指标的升级外，达成“北斗+”相关技术的融合，也将是未来北斗芯片发展的主要趋势，同时也是目前北斗芯片所面临的最大挑战之一。

张全德介绍，北斗系统着力构建“北斗+”新业态，推动了北斗与各项技术的融合发展，也推进卫星导航技术在更深层次、更广领域服务于社会民生。因此北斗芯片未来的发展趋势是功能集成，使其能够融合通信、物联网和各种传感器，成为推动智能产业发展的助推器。

目前，北斗应用与产业化发展已经全面进入技术融合、应用融合、产业融合的新阶段。因此，如今北斗芯片所面临最大的挑战之一便是功能集成融合问题。如何能使北斗芯片更好地融合于移动通信芯片、融合于物联网芯片等，这对于北斗产业的发展非常重要，因此22nm级的芯片不单单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层楼。

三、通讯导航一体化是未来发展趋势

北斗组网的完毕伴随着5G商用元年的到来，由于通讯与导航均用到无线电波，因此二者之间有着天然的融合性。随着5G的大力发展，与北斗系统融合后将催生出哪些新的应用领域? “5G的发展对时间和位置提出了更高要求，这为北斗卫星导航系统与5G的融合发展提供了机遇。

北斗卫星导航系统与5G的融合发展，将进一步推动智慧城市、智慧农业、自动驾驶、无人驾驶、无人机等产业发展，形成新的经济增长点。同时，这也对北斗芯片提出了更多更高的要，例如，为了能够使北斗系统在高精度导航与通讯方面性能均得到极大提升，22nm北斗芯片在高精度RTK(Real - time kinematic，实时动态)定位模块面积方面，从30mmx40mm缩小到12mmx16mm，面积减少84%，模块功耗比前代削减67%。” 赛迪顾问分析师说道。

北斗星通相关负责人向记者介绍，北斗除了定位授时等基本功能外，还具备双向通信能力，这是GPS等其他定位导航系统所不具备的能力，是北斗的独特之处，因此对于像中远海渔船等这类没有通信基础设施的应用场景，北斗系统将发挥出巨大的优势。

同时，随着如今5G的加速发展，通讯领域也在不断升级，通讯与导航一体化发展趋势将会愈发明显。为顺应这样的趋势，北斗芯片也将开发出更多高性能的应用。例如，通过技术授权的方式，将北斗多系统兼容的定位技术，融合到手机的主芯片中去，可大力促进北斗在通讯行业的产业化应用。

在未来，随着北斗及5G等信息基础设施的不断完善，结合人工智能、大数据、云计算等技术，未来定将会催生出更多智能化的应用场景。

北斗芯片进入22nm意味着能够在单一芯片上集成微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器、外围接口等，具备集成度高、功能强、功耗低、尺寸小等优点，有效地降低电子信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是芯片技术发展的必然趋势。