北斗芯片是北斗產業鏈的第一環，也是產業鏈最重要的組成部分之一。在完成北斗導航衛星的研制和發射，形成北斗導航衛星星座基礎設施的努力下，北斗導航產業鏈漸漸成形，細分為導航芯片、導航終端設備、導航地圖信息服務、運營服務等主要產業環節。其中，芯片產業在北斗導航中有重要地位，北斗芯片的產業化成功直接決定著終端的重量、體積、性能和成本，也間接決定著北斗導航下游產業的推廣。從產業成熟化發展角度，自主設計北斗專用的集成化芯片（即ASIC芯片）將是北斗導航產業發展的必然趨勢。因此，導航芯片的研制和發展將直接影響到整個衛星導航產業的發展。

    我國的北斗導航系統從2000年10月第一顆試驗星發射，經歷了北斗一代導航系統、北斗二代導航系統的建設，北斗導航芯片也經歷了好幾代的發展。航天華迅付總經理張科偉就該話題談到，最開始北斗一代接收機芯片的研制工作只集中在小范圍的個別研究機構中，體積大價格高市場應用非常有限。2010年底國家組織了二代導航重大專項民用基帶芯片項目招標比測，雖然部分廠家已經開始了北斗二代導航接收機芯片的研制，但絕大部分廠家還是用FPGA或者FPGA+DSP的板卡參加招標。2011年，交通部兩客一危示范工程的招標中，國內主流廠家都推出了自主的北斗芯片，基帶芯片的工藝大部分是110nm，射頻芯片的工藝主要采用130nm。現在北斗芯片的應用越來越廣泛，其發展可以用“后起之秀”來概括。

 

技術歷程

北斗芯片的短暫歷史搭載了我國高科技的跨越式創新發展。隨著北斗產業的發展，北斗芯片的集成度不斷提高，一方面是工藝的不斷提高，另一方面是集成技術的提高。關于北斗芯片在技術上的發展，中科微微電子有限公司北斗事業部總經理李曉江在采訪中談到，北斗一代期間，由于北斗一代服務的局限性和市場空間的狹小，北斗一代沒有引起商用芯片企業的重視。射頻芯片由于有射頻發射功能，射頻技術難度較大。市場上僅有少量公司做北斗一代射頻芯片，部分廠家甚至用分立器件搭建；基帶芯片更是缺乏投入。

    從2007年到2012年12月27日，北斗二代區域系統正在建設中，北斗二代的巨大市場前景，吸引了國內眾多芯片廠家，紛紛投入該領域研發芯片。由于此時北斗二代尚未公布ICD文件，這個階段的芯片設計廠家，都是在北斗辦的國家項目框架下開展研發的，芯片方案按照“雙芯片方案”的規劃開展，比較突出的芯片企業包括西安航天華迅、中科微、泰斗微電子、和芯星通、東方聯星等,市場推廣做好的代理商有深圳市金航標電子有限公司等企業。這一時期的芯片大多采用當時的成熟工藝，如0.18um、0.13um等工藝。

    從2012年12月27日之后，北斗二代ICD文件公布，民用芯片設計全球開放，除了上述北斗辦資助的國內企業，國外芯片企業以及國內沒有獲得資助的芯片企業，紛紛增加對北斗芯片的投入，推出支持北斗功能的各類芯片，北斗芯片進入比較全面的自由競爭階段。國外芯片轉承原有GPS實力，芯片設計水平相對比較高，方案采用“射頻基帶一體化SOC芯片”，采用國際成熟工藝（65nm、55nm、40nm等）,致使國外的芯片產品在功耗、成本、性能等方面都有一定的優勢。而國內企業大多數主推“雙芯片方案”，或者SIP的多芯片封裝，采用的工藝也接近國際成熟工藝（0.13um、0.11um、55nm）等，在功耗、成本、性能上雖然有劣勢，但差距已經大大縮小。

    芯片制造工藝方面，中科微的李曉江就此認為，國內產品與國外的芯片工藝差距在一代左右，而且國外的成熟工藝現在在國內都可以實現代工，差距并不懸殊。芯片市場之所以會出現“國外領跑，國內緊隨”的局面，李曉江認為主要原因有兩方面的因素。第一，北斗二代以來，許多專業做芯片的國內公司加入，北斗芯片的研發實力實質上獲得了極大的進步。第二，由于北斗芯片的競爭焦點不在高性能計算，市場容量的擴增也沒有手機產品那樣迅猛，所以對先進工藝的追求并不急迫，還沒有形成工藝路線上類似CPU式的飛速躍遷，采用成熟工藝就可以滿足競爭需要。所以目前北斗芯片的工藝尚集中在成熟工藝，國內與國外的差距正在縮小，并最終持平。

 

發展現狀

    北斗的市場應用十分豐富，從大的方面可以分為四個方向：導航監控、授時、測繪、[敏感詞]等應用領域，其中導航監控的應用占到95%的市場用量。所以北斗芯片也相應地分布于上述四大領域，并且主要集中在前面三類應用上。導航監控應用領域，用量較大，社會社會影響力遠超授時應用，受到民眾的關注度也比較高，是北斗應用推廣成敗的標桿市場領域。北斗芯片的作用除了實現基本的授時功能外，更重要的價值體現是系統安全上。北斗授時芯片的國產化在這個應用中將是[敏感詞]的需求。未來北斗授時應用將重點考量國內自主芯片。測繪應用領域是國家的基礎數據行業，是以北斗測繪芯片為載體，北斗測繪芯片的高低，將直接決定產品的優劣，這是行業生存發展的根本。

北斗芯片市場需求大，起步晚速度快，發展中不可避免存在很多問題。北斗芯片在射頻方面，由于采用更先進的生產工藝對射頻芯片的面積改善不明顯（特別是對模擬電路部分的面積改善很小），從節省流片費用角度考慮，目前國[敏感詞]頻芯片主要還停留在130nm 工藝水平上。

    北斗芯片在基帶方面，目前國內已有2 家基帶芯片廠商推出55nm工藝的基帶芯片。并且有1 家基帶芯片廠商已經采用SIP 封裝技術，推出射頻RF+55nm 基帶BB+閃存Flash 的三合一集成芯片，旨在進入智能消費類的應用領域。

    對于北斗在智能消費領域的應用，深圳市金航標電子有限公司總經理宋仕強認為，北斗在智能消費方面的應用要取得實質性進展，除了需要重點突破價格、尺寸、功耗等三個方面以外，在技術方面還要實現干擾自動識別與消除、A-BDS 等功能。此外還要提供包括天線、RF+BB+Flash 三合一集成芯片、軟件包等在內的一套完整的解決方案和參考設計。

    與國外相比，國外的GPS基帶芯片技術已經發展到第四代，在抗多徑、加慣導方面積累了大量的實踐經驗，芯片技術已經非常成熟，實現了單芯片方案，在成本上優勢非常明顯。這些經驗都是通過大量的測試和系統實際運行積累起來的。

    作為國內北斗芯片做大的代理商，金航標公司一直扎根在市場的第一線，對市場的發展是最有發言權的。北斗芯片的發展任重道遠，金航標電子公司總經理宋仕強認為，沒有若干年的市場錘煉和經驗積累，很難異軍突起，但北斗芯片未來的發展前景卻是不可限量。據有關行業專家估計，民用車載監控及車載導航應用模塊和高精度應用的OEM 板到2014 年底累計出貨數量有望突破500 萬規模。

 

展望前景

 

    我國的導航芯片產業發展起步相對較晚，但發展勢頭非常強勁。在北斗系統建設前，導航芯片和接收機核心技術呈長期空白狀態。隨著北斗系統的建設，導航芯片產業開始起步并快速發展。2010 年后，在重大專項支持下推出兩代芯片，實現了批量生產和百萬級的應用。國內目前有十余家北斗芯片廠商，他們雖然起步晚但起點很高，一開始就將目標定為國際上第三代導航芯片的水平。不同于高通、博通等國際巨頭，目前國內衛星導航芯片企業普遍規模較小，且以衛星導航為主業，在與移動通信等技術相融合的趨勢中處于相對弱勢的位置。隨著2013年國產55納米(nm)北斗/GPS雙模芯片的推出，我國北斗衛星導航系統芯片研發取得了長足的進展。部分廠商提供的芯片性能已可與國外同類產品相媲美。在高精度應用如測繪、駕考等領域，國產芯片已在短短時間內占據了30%以上的市場份額。新增用戶主要集中在車載監控、專業手持測繪兩個領域，用戶群體的滿意度高于預期水平。

    北斗芯片作為北斗衛星導航系統的一部分，其發展前景與北斗衛星導航系統的發展緊密相關，生息與共。衛星導航系統目前尚沒有可替代的技術，[敏感詞]，俄羅斯，歐洲都在持續增加衛星導航系統的投入升級力度，軍民兩用的設計也讓這一技術走到了綜合國力競爭的前列，所以衛星導航系統在國家的戰略發展中，地位只能是越來越重要。北斗芯片作為北斗衛星導航系統的落地核心技術，必然要擔負起其獨特的歷史責任。

對中國而言，北斗衛星導航系統是聯合國認可的四大全球導航系統，其建設目標已經安排到2020年，為在四大導航系統的競爭中走到前列，實現對國際社會的承諾以及推動未來北斗衛星導航事業升級發展，北斗衛星導航系統在國家戰略中的重要性將會與日俱增。在這樣的國際國內大背景下，北斗衛星導航事業的前景無限光明，北斗芯片的前景也是振奮人心的。