最近芯片概念股已经超过猪肉股，连华都涨了70%。国产GNSS产业链似乎也迎来了北斗三东风的春天。

一、概述

二、受制于人 1994-2007

三、产业觉醒 2007-2012

四、强势崛起 2012-2020

一、概述

根据权威数据，到2020年，北斗卫星导航系统上下游市场将呈现1:4:5.产业链产值分布结构。

GNSS的核心部件是芯片。典型的用户终端系统由天线、射频芯片、基带芯片和导航定位解决方案处理器组成。射频芯片负责接收信号，而基带芯片解码接收到的基带信号。芯片和算法决定了导航产品的定位精度等技术性能指标。

GNSS芯片分为消费级和高精度两类，是卫星导航定位产业链的核心部件。

芯片和板卡占导航设备产业价值链的50-65%（参考值实际上可能约为20%）。在高精度应用中，制造商根据芯片设计专用算法，构建GNSS通用基板，然后开发不同应用程序的OEM板，然后制造整机并提供相应的服务。

GPS芯片的发展始于1994年，2002年产业化，2004年普及。GPS芯片企业主要在国外，如Broadcom、SiRF、U-blox等企业。Broadcom 它是世界上最大的GPS芯片制造商。全球高精度GNSS板卡长期以来一直被Trimble和加拿大Novatel垄断。

国内GNSS芯片技术起源于科研机构，发展于人才回归，爆发于当地人才的崛起。本文将回顾国内GNSS芯片的发展过程，向北斗人致敬。

二、受制于人 1994-2007

从1994年到2007年，中国绝大多数导航终端使用进口GPS芯片。

1994年， 24个GPS卫星座的布置已经完成，北斗一号建设已经在中国启动。

第一套国产测量GPS接收机于1995年诞生。

1999年5月8日，美国轰炸了我驻南联盟大使馆。五枚导弹都来自一架从美国起飞的B-2轰炸机，GPS起到了准确的引导作用。

北斗一号建于2000年。国内GNSS芯片的研究也始于2000年左右，主要是GPS和GPS GLONASS芯片。

2003年3月，在伊拉克战争中，大量美国轰炸机和巡航导弹准确命中目标。

2004年，中国启动北斗二号建设。这一年也是北斗芯片的第一年。

2004年，北京某研究所成功开发GPS GLONASS相关器芯片。

2004年左右，随着国际卫星导航行业的快速发展，许多具有GPS芯片设计经验的留学团队回国成立了GNSS，开发了第一批国内芯片。

东方联星开发了中国首款北斗多模导航芯片OTrack-32和消费导航芯片Progee。

科技集团对向国外开放北斗多频ICD的判断过于乐观，引进了美国天宝。然而，长期以来，北斗ICD文件没有向国外开放，因此无法开展核心研发。

GPS射频芯片于2005年成功开发。

2006年，重庆某研发成功GPS GLONASS双模射频芯片。GPS CMOS射频芯片和DSP基带芯片。

然而，这些产品没有国际竞争力，存在功耗大、集成度低、成品率低、性能不稳定等缺点，仅限于少数特殊用途。

从2000年到2007年，北斗系统的芯片基本上由美国公司提供，北斗行业受人们的控制。北斗1芯片的研发仅限于FPGA。射频前端由分离元件构建，FPGA与通用DSP的数字处理相结合，与真正的芯片化还有很大的差距。

三、产业觉醒 2007-2012

2007年，中国开始发射北斗二号卫星。

国内卫星导航设备市场化条件日益成熟，批量用户群初步形成，进入应用行业快速发展时期。国内企业看到了导航芯片行业的巨大前景，觉醒了自主研发意识，开始投资芯片研发。一些制造商推出了北斗2号射频和基带芯片，具有独立的知识产权。然而，在此期间，国家拨款较少，研发能力有限。

2008年2月，上海复控华开发了北斗基带芯片“领航一号”，性能和成本均优于国外产品。

2008年3月，西成功开发了第二代多星座、全频点射频芯片，推出了高水平GPS基带处理芯片。(这里有疑问)

2009年，中国启动了北斗3号建设。北京微电子技术研究所成功开发了北斗1号基带处理SOC芯片，标志着中国GNSS芯片核心技术的突破。

2010年9月，北斗星通(和心星通)推出了首款拥有完全自主知识产权的多模多频SoC芯片Nebulas。在多频方面，和心星通一直走在前列。

中国卫星、航天电子、国腾电子、和芯星通、华立创通、合众思壮、东莞泰斗、海格通信(广州润芯)、西安华讯、中科微电子、东方联星、国智恒、复控华龙、简约纳、中电20、中电24、中电54等国内企业和研究单位都增加了对芯片设计制造的投入。GNSS模块与基带芯片的市场竞争非常激烈。基带处理芯片的灵敏度、定位精度和启动时间基本接近，主要区别在于芯片的设计方案和辅助功能。

2011年，中国GNSS芯片市场规模约21.84亿元，约95%的市场被外国制造商占据。虽然中国取得了巨大的发展，但绝大多数都是二次开发生产的OEM板。中国只在导航地图、系统集成和运营服务中占据一定的市场份额。

在此期间，国内企业与国外的差距主要体现在：

1.由于缺乏设计经验，基带芯片灵敏度差，影响恶劣环境下的稳定性和可靠性。

2.芯片工艺落后，在性能、成本、功耗等方面没有优势。

3.基带芯片集成度低，缺乏成熟的GNSS基带SOC芯片。在各种导航终端系统中，除了基带芯片外，还需要添加额外的应用处理器。在成本和功耗方面，无法与国外高集成度、多功能的GNSS基带SOC芯片竞争。

4.缺乏芯片大规模生产的经验。除技术指标外，还应考虑为下游应用程序制造商提供一套完整的应用程序解决方案。

计划将北斗导航系统的ICD(接口控制)文件发送到 2012年底宣布，本可为国内企业提供缓冲期。然而，外国制造商仍然可以在中国低价出售北斗芯片板卡，导致国内企业直接面临国际竞争。原因，我们不知道，我们也不敢问。

四、强势崛起 2012-2020

北斗的应用在很大程度上受到国内芯片开发水平的限制，促使制造商竞相推出北斗高精度产品。GNSS高精度芯片板卡从进口到国内替代，逐渐主导国内市场，整体性能甚至优于国际同类产品。

GNSS芯片产业随着GPS的现代化，Galileo和北斗的建设呈现出以下趋势：

1.多模多频芯片。

2.集成化、小型化、灵敏度高、功耗低、价格低。

3.GNSS与移动通信，WiFi、互联网等融合。

4.A-GNSS技术与LBS集成。

5.从应用产品到运营服务逐步转变，促进了应用规模和服务的普及。

北斗二号于2012年建成，在亚太地区提供服务。

2013年，国家发展和改革委员会发布了《促进信息消费——加快北斗卫星导航产业规模发展》，明确提出支持中国北斗芯片产业，北斗芯片产业开始取得丰硕成果。

2013年，东莞泰斗微电子发布55nm CMOS、射频 基带 FLASH三合一，TD1020导航芯片，支持北斗和GPS。它的研发速度快，产品种类多，震惊了行业。我还是不知道秘密，还是不敢问。

2014年11月，上海北伽导航科技发布40nm北斗航芯1号，国产芯片进入平板电脑、可穿戴设备、车载导航时代。

2015年5月，新一代高精度多模多频卫星导航系统级SOC芯片与芯星通发布 Nebulas II UC4C0(55nm)也是世界上第一款全系统多核高精度导航定位SOC芯片，标志着中国卫星导航芯片进入国际领先水平。

2016年5月，芯星通发布了世界上第一个多系统、多频点、高精度GNSS模块——UM332。该产品采用行业最小尺寸的单UC4C0基带芯片和单宽带射频芯片。Mockbird芯片同时发布了40nm工艺，尺寸仅为4x4mm，是中国最小的基带射频集成芯片，在灵敏度、抗干扰性、A-GNSS等方面有了很大的提升。

2017年，中国开始发射北斗三号卫星。

2017年5月，国内首款28nm发布 GNSS Soc芯片-UFirebird火鸟。率先支持北斗三号信号、四大卫星导航系统和国际主要SBAS增强信号。尺寸仅为1.9mmx2.9毫米在低功耗方面取得了重大突破。整体性能甚至优于国际同类产品，这意味着北斗基础产品实现了历史性的飞跃。

2017年9月，深圳发布了具有完全独立知识产权的射频基带集成芯片，是世界上第一个支持北斗三号信号系统的多系统多频高精度SOC芯片。

2019年5月，合众思壮正式发布了天琴第二代高精度星基增强基带芯片(55nm)，这是世界上第一个支持北斗第三号全信号系统的高精度基带芯片。

国内北斗芯片需求旺盛，发展迅速，实现了大规模应用。据统计，2018年国内北斗导航芯片模块累计销量已超过8000万件，高精度板卡销量已占国内市场份额的30%，并输出到100多个国家和地区。

近年来，国内芯片企业做出了突出贡献，但仍存在行业与需求差距大、投资不足、人才不足等问题。芯片的缺乏限制了北斗的工业化进程。

北斗系统的建设侧重于卫星的开发和发射，很少用于导航芯片的研发。芯片开发成本高，技术难度大，成功率低，难以得到行业用户的认可。投资大，市场小，导致企业研发热情低。

五、总结

1.在过去的二三十年里，中国卫星导航行业按照“贸易技术”的发展道路，成功掌握了相关核心技术和部件(天线、板卡、算法)，避免了关键技术进口产品的问题，在市场竞争中取得了巨大成功，形成了北斗产业，创造了一批上市企业和亿万富翁。

2.中国完成了独立的GNSS系统建设。从最初的北斗双星定位到北斗三大全球服务，各项指标都达到了国际水平，为行业注入了长期的发展活力和信心。在北斗系统建设的帮助下，培养了大量的科研团队，为其展示才华提供了最佳的平台。

3.目前，国内GNSS芯片在国内整机产品中的应用已达到70%以上。从市场反馈和接受度来看，国产GNSS芯片完全具有国际竞争力，正在加速向国际市场迈进。下一阶段国产GNSS芯片的发展重点无疑是走向国际市场。

4.从国外GNSS芯片20多年的发展历史来看，最具竞争力。北斗芯片作为一种大规模生产的产品，类型不多，而是精细。

随着卫星导航系统空间系统的升级，各大系统的信号频率设计成型，用户端技术也将迎来更大的升级。随着高精度定位扩展到新的应用领域，卫星导航的核心部件也越来越小（体积、功耗、成本）、更快(多系统、多频点)、随着更准确（组合导航）方向的发展，许多制造商推出了ASIC架构的特殊芯片产品。可以说，国内外高精度卫星导航芯片形成了新的竞争形势。

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