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北斗衛星導航系統全“芯”升級 向國產化邁進

儀表深度 2020年12月23日 16:37:36 來源:儀表網人氣:47234
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  【儀表網 儀表深度】今年7月,由我國自主建設、獨立運行的北斗衛星導航系統全面建成并向全球開通使用。作為國家重要的空間信息基礎設施,北斗系統對國家的國防、經濟、科技等各個層面發展都具有基礎性支撐作用。在12月22日舉辦的北斗應用領域相關論壇上,與會專家認為,未來除了我們常見的導航應用外,北斗的應用將滲透到社會生活各領域,并發揮其巨大作用。
 
  “北斗芯”都是“中國芯”
 
  在前面兩代北斗系統中使用的芯片確實是美國進口的。根據相關的數據提供,在我國多模導航型中所使用的芯片,研發的公司都是芯星通科技有限公司、泰斗微電子科技有限公司、杭州中科微電子有限公司、西安航天華迅科技有限公司、武漢夢芯科技有限公司。而且在多模導航型射頻芯片中,以及射頻基帶一體化集成芯片中,所使用的芯片全部都是國產的芯片公司,全程都沒有使用國外進口的芯片。
 
  當然,對于國產芯片很多人隨之也會有其他的擔心,比如認為國內的芯片始終是沒有進口的優秀,這樣的擔心并不多余。中國《國家衛星導航產業中長期發展規劃》指出,突破核心關鍵技術,是重點發展方向和主要任務之一。而核心技術的突破中,芯片又是重中之重。其實芯片的發展早已成為中國行業廠家努力的共同方向,中國導航定位協會咨詢中心主任曹沖也曾表示,北斗芯片類型不在多,而在于精,在于水平高;芯片公司實際上也不在多,而在于強。
 
  經過多年發展,北斗已形成完整產業鏈,基礎產品實現自主可控,國產北斗芯片、模塊等關鍵技術全面突破,性能指標與國際同類產品相當。多款北斗芯片實現規?;瘧?,工藝水平達到22納米。大家關注的“北斗芯”,都稱得上是“中國芯”。目前北斗芯片跟國外基本水平是同一量級,今后功耗會更低,精度會更高。
 
  芯片檢測儀保障國產芯片的質量
 
  國產芯片的質量突飛猛進,其中也離不開芯片檢測儀的功勞。芯片檢測儀涉及生物芯片檢測技術和體外臨床檢測技術領域,主要用于對化學發光和其他自發光形式的生物芯片反應結果進行檢測和分析。芯片檢測儀包括蛋白芯片技術、基因芯片技術在內的生物芯片技術在科研、醫藥衛生、法醫鑒定、環境監測等領域得到越來越廣泛的應用。目前芯片檢測儀大多采用熒光信號,由于熒光需要激發光,雜散光的存在限制了熒光法的靈敏度。時間分辨熒光法雖然克服了雜散光對靈敏度的影響,但是在固相生物芯片上實現起來相當困難。
 
  芯片檢測儀由測試主機、測試工業溫度擴展機、測試功能擴展板、芯片封裝適配器以及相關的配件組成。主要用途是測試器件的輸入電阻、工作電流、工作電壓、器件功能、性能測試。對芯片等級進行篩選,驗證芯片的生產信息以及對器件編程校驗等。最后輸出完整的芯片測試報告。
 
  芯片檢測儀可測試各種邏輯器件、處理器芯片、可編程邏輯器件、存儲器芯片、各種總線接口電路、數字電位器、電源管理芯片等。對芯片質量進行分析與可靠性測試,以及老化、篩選試驗,很多科研院所以及企業的產品應用領域都有著特殊的要求,為了確保這種要求,往往對于產品所用到的器件進行各種嚴格的篩選,如高低溫測試、老化測試以及超參數性能驗證,這些利用芯片測試儀可有效而且快速的完成。
 
  芯片測試儀還配備了測試夾具,可以針對不同情況的芯片開發新的芯片測試程序,幫助客戶檢測各種不同種類、作用的芯片。利用工程師多年的研發經驗,快速的幫客戶開發針對芯片各項參數的測試程序。對于使用大批量芯片的客戶,為了確保測試效率,芯片測試儀可以為其提供各種自動的測試方案,如增加機械手,自動抓取芯片。
 
  全“芯”升級 國產化加速
 
  眾所周知,芯片工藝優良與否,決定了芯片體積和功耗的大小。從長遠角度來看,體積更小、功耗更低、工藝更成熟是芯片發展的行業趨勢。隨著上海北伽推出了應用于手機導航的40納米的小體積芯片,“體積小、更小,功耗低、更低”或將成為新一代芯片發展的趨勢。但是,也有業內人士指出,工藝水平的提高取決于流片廠家的工藝成熟度和流片費用的承受能力,歸根到底是北斗芯片廠家如何把握性價比和合理滿足用戶需求的問題。
 
  據介紹,芯片技術的缺失一度嚴重制約了北斗產業化進程。據統計,目前中國國內大大小小的芯片廠商有4000多家,但高精度芯片的發展進程卻比較緩慢。
 
  而造成這種狀況的原因有三個:其一,中國國內從事高精度衛星導航的廠家為數不多;其二,芯片研制投入大,風險大,但回報效益并不明顯,高精度市場容量有限,一次流片生產的十幾萬到幾十萬片芯片,不足以被年使用量在10萬片的市場所消耗;其三,中國尚處于北斗系統的建設初期,系統本身和衛星導航廠家所遇到的種種問題并不能固化。
 
  一般說來,業內對于芯片的理解,基于用戶需求的不同,分為應用于測繪、形變監測等高精度領域的“高精度芯片”,以及應用于車載、手機等導航領域的“導航芯片”。對用戶而言,高精度芯片追求的是多頻、高精度,而導航芯片追求的是低功耗、小體積。目前,中國從事北斗芯片研制的企業較多,高精度領域有司南導航、和芯星通等企業,導航領域有和芯星通、東莞泰斗、中科微電子、上海北伽、西安華訊、東方聯星等。
 
  隨著北斗系統的不斷發展與穩定、北斗芯片銷量的擴大、大眾應用市場的需求更新,以低功耗、小體積的芯片替代以往的部件將成為核心趨勢。全“芯”升級的新一代高精度基帶芯片,將可保證板卡、接收機等產品性能的一致性、縮短使用過程的啟動時間、降低成本,從而更加適應新的市場需求。
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