【導讀】：在舉國關注“芯片自主”的大前提下，自主研發的北斗芯片登入產業舞臺，直擊國內衛星導航產業的痛點，在北斗衛星導航產業發展過程中，芯片技術突破功不可沒。

衛星定位導航系統對人類社會信息化進程的推進居功至偉，在當前新的產業形勢下，我們邀請了北京北斗星通導航技術股份有限公司研究院副院長溫景陽博士、深圳市晟達科技有限公司總經理林宏政、深圳華強信息產業有限公司副總劉敏超探討北斗芯片產業的現狀及發展思路。

衛星定位導航系統對人類社會信息化進程的推進居功至偉，它所提供的定位、導航、測量、授時等時空服務，深刻影響著各行各業，成為現今新一代信息技術的核心要素。比如在智能交通領域，通過引入衛星導航技術實現了車輛定位、防盜、反劫、行駛路線監控及呼叫指揮等功能。

2007年，我國北斗衛星導航系統正式建成，5年后投入民用市場，并在全球GNSS行業嶄露頭角。目前，北斗導航系統已經在我國及東南亞諸國的交通、漁業、測量勘探等行業得到廣泛應用，并涌現出北斗星通、華力創通、國騰電子、合眾思壯、中海達、中國衛星、江蘇三友等一大批上市企業。然而，從整體而言，北斗產業鏈仍處在“嬰幼兒期”，尤其是在北斗芯片、模塊等基礎領域，更是如此。

在當前新的產業形勢下，我們邀請了北京北斗星通導航技術股份有限公司研究院副院長溫景陽博士、深圳市晟達科技有限公司總經理林宏政、深圳華強信息產業有限公司副總劉敏超探討北斗芯片產業的現狀及發展思路。

一、我國北斗芯片產業的現狀

雖然我國的北斗導航系統已經在諸多民用領域得到廣泛的應用，并取得了良好的社會和經濟效益。但美國早在1994年就完成24顆GPS衛星的布設，并于當年開始提供全球民用化服務，創造并壟斷了市值巨大的衛星導航產業。時至今日，盡管北斗在2013年取得10倍于三年前的終端銷量，但目前我國絕大部分的導航終端仍采用美國GPS芯片，其占有率高達95%.

此前，我國在北斗導航系統研究中偏重于衛星的研制和發射，占北斗研究總經費的90%，只有不到10%用于導航芯片的開發研究，芯片技術的缺失嚴重制約了北斗的產業化進程。對于我國北斗芯片產業的現狀，我國著名北斗專家曹沖曾表示：“我國衛星導航芯片的入行門檻比較低，全國4000多家芯片生產企業絕大部分是中小企業，人才不足，不具備研制兼容型、互操作式導航芯片的自主研發能力。這將使我國的導航芯片產業繼續在低附加值狀態徘徊，實現北斗加GPS導航逐漸替代美國GPS導航的規劃步履艱難。”

二、北斗芯片為何物？

北斗芯片是包含RF射頻芯片、基帶芯片及微處理器的芯片組，相關設備通過北斗芯片，可以接受由北斗衛星發射的信號，從而完成定位導航的功能。

RF射頻芯片就是通過固定頻率（即頻點）接收或發射信號，目前有單頻點、雙頻點、多頻點以及多系統多頻點等多種類型，是芯片中成本最大的部分。

基帶芯片是用來合成即將發射的基帶信號，或對接收到的基帶信號進行解碼。基帶算法是影響定位精度的核心因素之一，然而目前擁有相關算法專利的公司大多被博通等大企業收購，從事衛星導航芯片的企業（包括國內北斗芯片廠家）很難繞過這一專利壁壘。國內北斗芯片中一般集成多個基帶，封裝方式也有差異。目前常用的基帶芯片大多采用基于ARM7TDMI內核的微處理器，基帶芯片及微處理器一般是信息處理的部分。

此外，芯片制造工藝（也稱為“制程”）優良與否，決定了芯片體積和功耗的大小。芯片體積越小，意味著集成電路越精細，功耗也越低，同時其制造難度與成本也越高。

據林宏政表示，衛星導航芯片的前期研發，除了核心技術難于突破之外，費用過于高昂也是一大難關。尤其在制作北斗/GPS設計流片中，僅開一次光罩便要花費600-800萬元不等，而一次性流片成功的往往不多。如果沒有海量的市場需求作為支撐，芯片企業很難持續經營下去。

目前，國際上知名芯片開發企業有S i R F、u-box、博通、意法半導體等，國內導航芯片企業有北斗星通、東方聯星、國騰電子、泰斗微電子、華力創通等。在導航芯片研發領域，國際知名公司擁有絕對的實力。

三、北斗雙模芯片的最新進展

溫景陽表示：無論是民用導航領域抑或高精度行業應用，無論是單系統抑或是兼容北斗的多模定位模式，芯片都是關鍵因素。打造北斗芯片在體積、功耗、定位精度、靈敏度等方面的優勢，提升芯片的綜合品質，提升用戶體驗，是北斗導航系統成功突圍的核心之一。

目前，如何推動北斗芯片產業和諧發展，政府和企業都是摸著石頭過河，進行了許多大膽的嘗試，比如各級政府的財稅補貼、各行各業的示范工程、各地的北斗產業園孵化器以及每年舉辦各類大型的北斗論壇和展會等等，取得了一定的成效。在全社會的大力參與下，北斗在射頻芯片、基帶芯片、導航模塊等領域獲得了突破。

據林宏政介紹，由于GPS導航及定位的應用逐漸走向高精度與高穩定度的應用，并且為了避免對單一系統的依賴，從2008~2009年開始，各GPS原廠陸續投入雙?；蚨嗄５男酒澳K的開發。晟達科技也于09年開始進行北斗/格洛納斯雙模產品的研發，并順利投入市場。在此技術及經驗背景下，晟達科技從2010年開始開發北斗/GPS雙模產品，并于2012年底北斗ICD文件發布的同時，成功推出高性能北斗/ GPS混合芯片與單芯片解決方案，包括基帶、射頻、軟件和SDK等，并開始推向市場。

2013年，在深圳市交委主辦的深圳智能交通大講堂中，林宏政發表演講《如何利用北斗的特性推廣北斗》，介紹了晟達科技的uniquesky雙模芯片的卓越性能和特點，并同時展示了uniquesky雙模芯片與其他品牌的GPS芯片同時進行路測的效果比較圖（如圖1所示）。

Uniquesky北斗/GPS雙模芯片可混合接收北斗、GPS信號，統一進行混合計算，共同參與定位。通常單GPS系統可搜星8-10顆，而北斗雙模系統的模塊可搜星數量平均可以達到15顆以上，這也意味著系統的可靠度、定位精度，以及用戶的使用體驗都要優于單GPS系統。目前Uniquesky北斗雙模模塊尺寸做到10x12mm，定位感度-163dBm，授時精度50-20ns，定位精度小于2m，有差分輔助的情況下，定位精度小于1m.林宏政表示，Uniquesky北斗雙模系統不僅在性能方面完全優于單GPS系統，在價格方面也可做到與單GPS差不多的價格，未來北斗雙模終端完全可以發揮自身特有的優勢，尤其是在單GPS無法達到的效能下，創造出北斗雙模特有的應用市場，比如通過北斗雙模開啟國內高精度導航及精準定位市場等。

四、國外芯片大廠對北斗市場的影響

目前，國外主流衛星導航企業如英國CSR公司、瑞士u-blox公司、加拿大NovAtel公司、MTK，以及美國的Trimble公司、Qualcomm公司、SiRF科技等，憑借悠久的接收機產品技術研發作為基礎以及國內外市場的先入優勢，已快速推出支持北斗/GPS雙模芯片和多模芯片雙模芯片或多模芯片。這無疑將極大推動國內北斗芯片技術的進步和市場的繁榮。

對于國際大廠的涉足對國內北斗導航市場的影響，林宏政做了分析：目前，芯片企業要盈利，首先需要考慮市場的需求量。目前高通、MTK推出的北斗多模芯片主要面向手機、平板等大眾通訊市場，對我國車載導航市場影響不大。SiRF的車機在A5、A6平臺上帶有北斗多模的基帶芯片，但其中的算法影響了使用效果。瑞士u-BLOX公司將已經推出u-blox M8的多模GNSS平臺，集成了自行開發的第8代芯片技術，根據以往經驗，其使用效果應該不錯。

對于國內外芯片企業在技術和市場方面的差距，溫景陽表示：面對市場競爭，相對于國外企業擁有完善的產業鏈和生態圈，我們的劣勢在于對于用戶的理解還不夠深，在挖掘客戶深層次需求及以滿足客戶需求的產品創新上，與國外企業還有差距。此外，北斗對于SiRF、u-blox、Qualcomm而言也是新事物，也需要時間進行深度整合，我們要挑戰的是這個時間差，而不是GPS發展的30年。而且以北斗星通為代表的國內企業也有自身特殊的優勢，那就是基于對北斗系統的深刻理解，以及長期以來在北斗主管部門、政府部門的大力支持下的產品技術積累和規模應用的經驗，已經基本具備了正面迎接國外廠商競爭的實力。

五、北斗雙模芯片的應用

借鑒全球衛星導航產業的發展軌跡，北斗未來的應用將沿著國防、特定行業和大眾三個層次展開。國防應用會率先展開，大眾應用將來會是主戰場，但在目前北斗雙模在特定的行業市場最具優勢。

溫景陽介紹了公司雙模芯片的典型應用--船聯網。北斗星通是我國衛星導航行業首家上市公司，目前已經研制出了兼容支持北斗、GPS、格洛納斯和伽利略四大衛星導航系統的芯片。從2002年起，北斗星通就開始著力研發北斗海洋漁業安全生產信息保障系統（又稱“船聯網”），先后投入資金超過1億元進行研發。到目前為止，設備已經在農業部南海漁政漁港約3萬條船上得到了應用，并提供基于北斗衛星導航系統的海天地一體化“船聯網”綜合信息運營服務。

此外，北斗星通為天津港提供了基于L BS的“港口物聯網”應用解決方案，并已在上海、寧波、深圳、印度等國內外20多個港口碼頭成功推廣應用。北斗星通率先成為北斗領域最大的服務運營商。

作為專注產業鏈上游的晟達科技，林宏政表示公司的研發計劃將拓展至導航芯片的配套方案上。隨著智慧城市建設的興起，在湖北、云南、貴州等地廣泛推行的校園卡、一卡通等都將會集成衛星定位模塊；三部委在年初聯合發布的5號令，將在全國范圍內推廣車載定位終端，北斗芯片市場面臨巨大機遇。然而，目前很多客戶雖然擁有工程項目、終端產品與營銷渠道，但苦于缺乏相關配套方案，經營項目難以為繼。晟達科技將立足核心芯片技術，為客戶提供一攬子的配套解決方案，使北斗雙模芯片更好地服務于行業應用市場。

六、北斗芯片對整個產業鏈的影響

我國衛星導航與位置服務的產業鏈基本可分為：上游是導航與衛星制造、芯片、OEM板卡、模塊、天線等；中游是終端集成、系統集成；下游是銷售、運營、服務。

北斗芯片等上游產業直接決定了產業鏈的可持續發展與整體運營狀況。目前，就產業鏈上游而言，國內芯片、導航模塊、高精度板卡等基礎產品關鍵技術已經基本突破并全面實現商業應用，特別是在車載導航方面實現了幾十萬級的應用。不過相比國內衛星導航產業總規模，北斗市場占比還是相對較低。為了快速提升北斗的產業影響力，需要國內相關企業下大力氣快速提升基礎產品綜合性能，具備國際競爭力。當然，在政府和企業層面，也不能“閉關鎖國”，尤其在市場推廣方面不能“一刀切”，盲目排外，這樣或使得導航芯片技術的中外差距越來越大。

與此同時，產業鏈中下游市場的繁榮是支撐上游芯片企業正常運營的關鍵。在芯片、模塊、板卡、終端、運營服務等衛星導航產業鏈各環節中，下游利潤最高、中游次之、上游利潤最薄，其中芯片利潤從幾角至幾塊不等，相比芯片巨額的前期投入形成鮮明對比，需要海量的消費用戶作為支撐。目前GPS的需求市場十分龐大，但經過多年的市場競爭，生存下來的芯片企業屈指可數。

目前，北斗市場仍在培育期，以政府示范工程為主導，市場需求量十分有限。但有限的市場，卻擁有大量的北斗芯片企業，如果沒有成本優勢和政府補貼，單純依靠芯片的銷售很難持續經營。因此，利用北斗雙模特點，拓展優勢領域，擴大產品受眾，是目前促進北斗芯片及整個產業鏈健康發展的重點工作。

讓國內衛星導航不再缺“芯”，北斗或許已經做到了。都說芯片產業利潤就像肥皂泡，吸引不了VC來投資，但這是剛需，企業想要長久生存下去的必需品，北斗做到了，長存將不再是問題。