北斗芯片為何追求22nm？

沈叢

近日，國務院新聞辦公室舉行新聞發布會，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言人冉承其介紹，北斗系統28nm工藝芯片已經量產，22nm工藝芯片即將量產，我國北斗芯片再次取得重大突破。那么在北斗芯片進入22nm后，北斗系統將如何更好地賦能各行各業，并催生出更多新的應用領域？

為何要向

22nm演進？

在北斗芯片進人22nm的同時，質疑聲也不斷涌來。在人們的傳統思維中，導航定位芯片對先進工藝的要求并不高，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制程方面頻頻提升呢？

事實上，北斗系統并不單單應用在導航定位方面，在其他應用領域也被給予厚望，賦能各行各業。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理葛晨介紹說，目前一些較為成熟且性價比較好的導航定位芯片工藝采用的是40nmCMOS工藝，可以為導航定位芯片帶來低功耗、低成本、低風險等諸多優勢，但是若想與各行各業進行更好的融合，芯片需要在更先進制程上進行演進。北斗芯片進人22nm后，意味著能夠在單一芯片上集成微處理器、模擬P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、尺寸小等優點，可以有效降低電子/信息系統產品的開發成本，縮短開發周期，提高產品的競爭力，是芯片技術發展的必然趨勢。

“北斗芯片集成度越高，功耗越小，意味著北斗系統能夠更好的與其他產業進行融合，應用范圍也會更廣。例如，北斗在小型無人系統中的應用，需要北斗芯片在全系統全頻點基帶射頻一體化SoC的基礎上，進一步集成視覺以及場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。”中國衛星導航協會秘書長張全德說道。

著力構建

“北斗+”新業態

《2020中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》顯示，2019年，我國衛星導航與位置服務產業總體產值達3450億元，較2018年增長14.4%，其中與衛星導航技術研發和應用直接相關的產業核心產值為1166億元，在總產值中占比為33.8%。

為了能夠與新一代通信、區塊鏈、物聯網、人工智能等新技術深度融合，同時涌現出更多北斗應用的新模式、新業態、新經濟，對于北斗芯片的要求也將更加嚴苛。為了滿足更多應用需求，同時也為了能更好地參與全球市場競爭，獲得更多市場份額，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指標的升級外，達成“北斗+”相關技術的融合，也將是未來北斗芯片發展的主要趨勢，同時這也是目前北斗芯片所面臨的最大挑戰之一。

張全德介紹，北斗系統著力構建“北斗+”新業態，推動了北斗與各項技術的融合發展，也推進衛星導航技術在更深層次、更廣領域服務于社會民生。因此，北斗芯片未來的發展趨勢是功能集成，使其能夠融合通信、物聯網和各種傳感器，成為推動智能產業發展的助推器。

目前，北斗應用與產業化發展已經全面進入技術融合、應用融合、產業融合的新階段。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題。如何能使北斗芯片更好地融合于移動通信芯片、物聯網芯片等，對于北斗產業的發展非常重要。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。

未來將向通信導航

一體化發展

北斗組網的完畢伴隨著5G商用元年的到來，由于通信與導航均用到無線電波，因此二者之間有著天然的融合性。

隨著5G的大力發展，它與北斗系統融合后將催生出哪些新的應用領域？

“5G的發展對時間和位置提出了更高要求，這為北斗衛星導航系統與5G的融合發展提供了很好的機遇。北斗衛星導航系統與5G的融合發展，將進一步推動智慧城市、自動駕駛、無人機等產業發展，形成新的經濟增長點。同時，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-timekinematic，實時動態）定位模塊面積方面，從30mmX40mm縮小到12mmX16mm，面積減少84%，模塊功耗比前代削減67%。”賽迪顧問分析師說道。

北斗星通相關負責人向記者介紹，北斗除了定位授時等基本功能外，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沒有通信基礎設施的應用場景，北斗系統將發揮出巨大的優勢。同時，隨著如今5G的加速發展，通信領域也在不斷升級，通信與導航一體化發展趨勢將愈發明顯。為順應這樣的趨勢，北斗芯片也將開發出更多高性能的應用。例如，通過技術授權的方式，將北斗多系統兼容的定位技術，融合到手機的主芯片中去，可大力促進北斗在通信行業的產業化應用。在未來，隨著北斗及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，未來定將催生出更多智能化的應用場景。