北斗产业日趋成熟 定位芯片生产商不断进击

经济观察网 记者 李靖恒 “我们生产的芯片干的事情就是告诉你,你的位置在哪里。”泰斗微电子科技有限公司的产品市场总监何毅华在接受记者采访时，向记者介绍了该公司最新发布的TD1050芯片。

这颗芯片的规格是5毫米×5毫米，比指甲盖还小。“我们其实可以做得更小，只不过现在是为了和行业兼容。”何毅华告诉记者。

泰斗微电子于2008年成立，一成立就开始做北斗定位卫星导航芯片的开发。第一代芯片是2010年发布，到现在已经完成了五代产品的迭代。在何毅华看来，目前北斗系统的定位精度已经达到了非常高的程度，尤其是在北斗三号系统开通之后。

中国银河证券分析师李良在近期的一份研究报告中表示，一个有意义的定位数据需至少需要4个卫星的支持。目前有能力为全球提供服务的卫导系统仅有4家，即美国全球卫星导航定位系统(GPS)，俄罗斯格罗纳斯系统、欧洲伽利略系统以及中国的北斗系统。4大导航系统基本都无法做到全天候100%的全球覆盖。同时，也因为重点支持区域不同，各导航不同区域的精度也有所区别。用户使用卫星导航信号也不能仅仅依靠单一系统，多个系统互相备份有助于提高服务的稳定性。

“因此，各大导航系统不是完全的竞争敌对关系，多星座合作、并存、兼容将是未来导航系统的发展方向，GPS一家独大的局面在未来或将改变。”李良表示。

找到你在哪里

何毅华表示，泰斗微电子生产的TD1050芯片的用途是拿来定位导航。TD1050可以用来接收北斗、GPS、格纳斯、伽利略这4个系统的信号，可以做到全球定位。它可以支持多频，包括L1、L2、L5（GPS的三个频段）、B1、B2、B3（北斗的三个频段）。

何毅华介绍，计算位置需要同时接收4颗卫星的信号，然后通过算法计算位置。这颗芯片里面分成两个部分，一个部分是射频（用来接收信号），一个部分是基带（用来处理信号）。先接收卫星信号，然后再通过定位算法来使告诉你在哪里。

“比如说，我们现在用的手机、运动型的手表，它都会给你呈现你的位置。我们跑步的时候不是有个轨迹嘛，那个轨迹就是通过一秒一个位置叠加得来的，它每一秒会定一个位置，然后连起来就是你的运动轨迹。你用滴滴打车、百度导航的时候，他马上也会给你定一个位置。”何毅华说。

泰斗微电子跟地图厂商是配合的关系。地图厂商在地图上面把信息都采集好，做好标定。定位芯片会根据卫星信号计算出地图上的的具体位置坐标，然后在地图上去做匹配。

何毅华表示，生产一颗芯片有很多方面的难度，首先，要把射频和基带融合在一个晶圆上面：“我们以前早期的时候是一个射频芯片，一个数字处理的芯片，它们是分开的，通过模块的形式连在一起。后面我们发展到射频部分是一个晶圆，基带部分是一个晶圆（也就是数字部分），然后通过封装把它们封在一起。在我们最新的芯片里，我们的射频和数字部分放在了一个晶圆上面。”

“普通定位的精度大概是在2到2.5米左右。这颗芯片在加入了我们的定位算法以后，可以把定位精度提升到0.01米的水平。”何毅华说。

泰斗微电子现在使用的是28纳米的工艺。据何毅华介绍，在目前市面上量产推广的定位芯片里面，28纳米已经是最好的工艺水平了。泰斗微电子主要是做芯片的设计，芯片的加工交给代工厂。最开始的时候，泰斗微电子用的是130纳米的工艺。后面做到55纳米、40纳米，现在是28纳米。

“工艺先进以后，它所带来的好处就是我们可以把我们功耗和成本做的越来越低。因为你的工艺做高了以后，就代表在同样大小的晶圆上可以放下的芯片越多。那随之而来提升的就是我们芯片的竞争力。不过，如果要做7纳米，它的流片投入是非常高的，成本太高了（芯片流片指的是试生产,也就是设计完电路以后,先生产少数几片或者几十片,供测试用），对于我们来说没有这个必要。像手机里面的那个主控芯片，它体积本来非常大，而且它发热量很高，所以它才需要使用那么高的工艺。对于我们来说，28纳米的工艺目前来说已经够了。当然我们会往高的工艺去做，后面我们可能会继续做22纳米甚至14纳米。”何毅华说

跟随北斗一起成长

何毅华告诉记者，公司在2008年的3月份成立。他是在当年12月加入公司。“我先是来公司实习，因为那时候我还在读研，还没有毕业。我的专业是通信信号处理及集成电路设计。”

公司成立的时候，国家在做北斗行业的产学研推进，也就是跟高校合作来驱动北斗产业化。广东省生产力促进中心牵头，成立了泰斗微电子科技有限公司。

“因为我导师在做专家评委的时候，他看到了这家公司。他就跟我说他觉得这家公司挺不错，有理想，整个创始团队比较年轻，他建议我过来实习一下，实习着就留在这家公司了。那个时候其实我还不是非常了解北斗，后面我才慢慢的了解，包括北斗系统以及国家的规划。”何毅华说。

刚加入公司时，何毅华是先从写代码开始。“我基本上把每一个芯片部分的代码设计都做过。然后从技术开发的工程师转到做产品市场。”何毅华表示。

何毅华回忆，最初公司投入的金额只有1000万。“当时其实我们也不懂芯片，我们只知道未来北斗行业会非常的有前途，而且我们是抱着一腔热血，要为这个北斗事业做一番贡献。那时候就拿了1000万的启动资金就开始做芯片了。后来做着做着，我们就发现1000万对于做芯片来说太少了，因为我们去流一次片就需要几百万，包括我们的整个研发的投入。所以后面我们还陆续经过了几轮的增资。”

从2008年到现在为止，何毅华认为公司有几个重要的节点，第一个节点是在2013、2014年的时候，公司拿到了国家“两客一危”重大专项唯一指定的供应商。这个唯一指定供应商的意义就在于，泰斗微电子作为一个民营企业首次获得了国家层面的认可。因为之前参与这个市场的玩家都是属于国资背景。而且那时候公司这个注册地还是在东莞，后面才迁到广州。

第二个节点是在16年的时候，泰斗微电子推出了全新一代的TD1030芯片，这个芯片让他们实现了市场占有率的飞速提升，从原先不足20%的市场占有率，一下子提升到了最高的时候有70%的市场占有率。“这一颗芯片应该是让我们公司整体的能力实现了飞跃，包括我们芯片研发、市场等各种能力都实现了一个飞跃。”何毅华表示。

这颗芯片最典型的应用就是17年的共享单车摩拜，那时候摩拜单车的定位用的芯片就是由泰斗微电子生产。另外还有“小天才”儿童手表上面的定位芯片。

何毅华认为，现在的北斗整个的定位精度已经赶上GPS了：“以前大家可能经常会觉得，北斗的定位精度是不是不如GPS。随着北斗三号系统的开通，北斗整个的定位精度已经非常好了。它的覆盖面也做到了全球覆盖。所以从系统上来说，在我看来已经比较优秀了。”

李良也在研究报告中叶表示，北斗系统空间星座将从北斗二号逐步过渡到北斗三号，在全球范围内提供公开服务，性能指标和覆盖范围皆有跨越性的提升，北斗系统真正成为全球范围极具竞争力的导航系统。而且，北斗三号系统除了常见的地球静止轨道卫星和地球中圆轨道卫星之外，还额外部署了3颗倾斜地球同步轨道卫星，这使得北斗三号全球导航系统对于边远地区的定位精度有着显著的提升。

北斗产业趋于成熟

何毅华进一步介绍，北斗是一个生态，不仅仅有定位，还有短报文通讯等等。北斗定位产业上游就是芯片的设计制造，中游就是基于芯片的终端研发制造，最下游就是基于终端以及用户做的服务，生态化的服务，也可以理解为运营。

李良在研究报告中表示，2020年北斗产业链各环节产值较上年均有提升,产业结构趋于成熟，产业向下游转移。产业链上游产值实现384亿，同比增长12.1%，在总体产值中占比为9.52%;中游产值实现1770亿，同比增长11.9%，在总体产值比为43.88%;下游运营服务在产业链各环涨幅最快，疫情封闭使无人系统、医疗健康、防疫消杀、远程监控、线上服务等下游运营服务环节的应用场景非常活跃，市场规模快速扩大，2020年下游产值达到1879亿，同比增长23.2%，在总体产值中比为46.6%。

何毅华还对记者表示，北斗相关产业的发展也跟整个物联网的发展有关系。“当时很多新兴的物联网应用起来了，包括共享单车、无人机的一些应用，我们有很多客户也是做无人机的。这一些厂商其实都是在14年左右开始成长起来的，共享单车差不多是15、16年的时候开始爆发。相对来说就在那个时间点，新兴物联网的应用就起来了。这些那新兴物联网的很多应用都会需要定位信息。”

另外，在一些比较重要的领域里面，比如说3G、4G的通信网络基站，还有在电力网络里面，都会需要用到授时这么一个功能。“所谓授时就是各个不同的站点需要做时间的同步，那这个时间同步它需要非常的精准，比如说要精准到50纳秒（一纳秒等于十亿分之一秒）。那50纳秒怎么做到？我就必须要通过卫星上的时间，大家都是跟卫星上的时间去对准。这里面就要用到我们的芯片和模块实现卫星时间的对准，这样就能保证时差在50纳秒以内。”何毅华说。

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