北斗系统用的是本国芯片还是外国芯片?
▍北斗系统用的是本国芯片还是外国芯片?
国家机密不能告诉你!
▍北斗系统用的是本国芯片还是外国芯片?
北斗系统原来使用的是美国的芯片,一位65多岁的广西老奶奶实在看不下去,就给我们国家设计了一款芯片,2015的时候首次使用用在北斗卫星上,现在是全面使用。
北斗系统使用的芯片有两种:
第一、装在卫星上的芯片叫宇航级别芯片,它与我们电脑与手机上使用的芯片是不同的。
因为太空中有各种强烈的辐射,而且辐射是可以穿透到芯片内部,如果芯片没有良好的抗辐射能力,那么在太空辐射下芯片很快就报废,因此宇航级别的芯片一定要有抗辐射能力。
在2015年之前我们卫星上使用宇航级别的芯片主要从进口美国的,由于美国不想让我们发展得太快。因此他对我们出口的都是一些相对低端的宇航级别的芯片,而且价格贵的要死,一枚美国的AT697F宇航级别的芯片就要我们几十万。
2015年我们北斗卫星首次采用了我国80岁的广西老奶奶研发出来的宇航级别芯片,分别是第一代龙芯1E和龙芯1F抗辐射芯片,价格只需要几万块一枚。到2020年的时候北斗卫星上使用的是第三代龙芯系列芯片,现在我们的北斗卫星上使用的全部是国产宇航级别的芯片。
第二、装在地面终端设备上的定位芯片叫商用级别芯片,这种芯片不需要抗辐射能力。
手机要想使用卫星导航系统,必须要在上面安装定位芯片,没有定位芯片是无法使用卫星导航功能的。过去一般智能手机以及其他导航设备安装的都是美国研发的定位芯片,现在很多手机依然是安装美国的定位芯片。
如果你的手机上安装的是美国的定位芯片,那么在使用北斗导航系统的时候,可能效果不会很好。因为每个导航系统都有自己的独特的信号以及算法,美国的定位芯片是针对GPS开发的,没有考虑其他导航系统。
我们北斗卫星系统也研发有对应的定位芯片,我们北斗系统的定位芯片可以兼容接受其他导航系统的信号。
在我们的北斗定位芯片没出来之前,美国卖给我们定位芯片的价格是1000美元一枚,正是由于这个价格太贵,从而导致我们的北斗导航系统迟迟无法向民用普及。
但是这个问题已经被我们解决了,因为我们现在已经研发出28nm的定位芯片,性能要比美国的定位芯片好很多,因为美国的定位芯片当前仍然是40nm。也由于如此,现在美国人再也不敢向我们喊价1000美元一枚了,他们现在卖给我们只要6美元一枚。
但是现在6美元一枚,我们也不要他的,因为他们的定位芯片仍然是40nm,但是我们最新的定位芯片已经发展到22nm,有的中国芯片研发公司已经在研究14nm的定位芯片。
当然围绕我们国家北斗系统开发芯片的公司已经达到了4000家,这里面就包括韩国三星公司,他们也开发了针对北斗系统的定位芯片,不过没有我们自己开发的先进。
北斗定位芯片市场非常庞大,你们想一下就知道,如果全球每一台手机都安装一枚北斗定位芯片的话这个数字是非常巨大的。除了手机之外还有汽车、轮船以及各种测量装备等等,因此定位芯片是一个每年消费达到万亿规模的市场。
也正因为如此,所以美国人才要限制我们北斗导航系统的与芯片的产业的发展。大家可以想啊,一旦中国北斗导航系统被全球各国使用,那么我们北斗定位芯片马上就会全球大卖,美国人能不急吗?
最后介绍一下为我们国家研宇航级别芯片的老奶奶。
为我国研发宇航级别芯片的老奶奶叫黄令仪,1936年出生于广西南宁。1954年考入华中科技大学,1960创建实验室研发半导体二极管,1962年加入中科院计算所研发大型通用计算机。1977年被中科所“点名”负责集中电路与芯片设计,1989年被派到美国与一家公司合作,1990年回国潜心钻研各种集成电路的设计方法。
2001年,黄令仪老奶奶已经65岁,当时的她已经退役,但是中科院计算机所却邀请她出山为“龙芯“做物理设计。
接到邀请后,老奶奶看到经费只有100万,一口就回绝了。因为经历过众多集成电路设计因为经费短缺导致半路夭折的老奶奶知道这个点钱根本不可能研发芯片。她不想再经历项目半路夭折的痛苦。
但是后来,老奶奶想来想去,觉得在有生之年为中国的第一块芯片拼一把也是一件值得骄傲的事情,于是决定出山。经过与众多同事一起努力,终于研发出来了中国第一块国产芯片“龙芯”。
现在黄令仪老奶奶已经84岁了,但是为了中国芯片的发展,她当然仍然在芯片设计的一线工作。
▍北斗系统用的是本国芯片还是外国芯片?
前两代的北斗卫星芯片依靠美国进口,但第三代已经全面更换国产芯片了。
为什么说芯片是一切高科技产品的核心呢?这不仅仅只体现在我们的手机、电脑等电子产品上,北斗导航卫星就是最好的例子。在前两代卫星中,芯片多数是从美国进口而来的,不仅价格昂贵,还拿不到最新的芯片。并且,美国在很多地方对我国加以限制,导致几年前我们的军事武器还只能用GPS定位。要是中美真的开打,我国的很多导弹都无法定位美国!
俗话说得好,今天你对我爱搭不理,明天我让你高攀不起!随着国内芯片技术的不断发展,在第三代北斗导航卫星上全部使用的国产芯片。这不仅仅意味着美国每年少赚我们3万亿,还标志着中国军事实力的强盛!
在国际市场上,北斗导航在逐步取代美国的GPS。根据官方的说法,北斗导航在2020年就能占领20%的全球定位市场份额。并以全球经济为蓝图快速扩张,带动无可估量的市场经济效应。别看这平常的导航系统,目前北斗导航相关产业的年产值已突破2000亿人民币,已经打开了30多个国家的市场!
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▍北斗系统用的是本国芯片还是外国芯片?
本国,实际上北斗上的所有东西都是国产的,芯片这东西对于北斗来说只是低技术门槛的东西,上面的原子钟才是卫星的核心,北斗的定位精度能超过GPS和格洛纳斯主要是原子钟比他们准。
定位芯片(你手机中就搭载有)需要通过带有时间戳的数据包计算自己与卫星的距离,然后通过三点定位的方式确定自己的位置,如果距离计算不准确那定位就会出现误差。计算距离准不准确主要得看卫星发射的时间戳准不准确,卫星发射的时间戳准不准确主要看原子钟的误差大不大。而我们的北斗比他们精度高主要就是因为我们的原子钟比他们准的多。
对了还提一嘴,最近欧洲的伽利略系统坏了,原因就是他们找美国买的原子钟坏了。能不能修好不知道,如果修不好那伽利略就成废品了。
不要一提起芯片就觉得中国没有,实际上中国各种类型的芯片都有,军事装备、科技设备上的芯片早就国产化了。只是通用芯片(我们最熟悉的CPU、GPU、SOC等)性能差一点,而且没人做生态而已,如果你想玩的话淘宝上都能组一台全国产电脑出来,当然由于没生态,顶多只能用来打打字处理处理文字数据看看视频而已,作图,玩游戏,专业办公就不用想了,人家没给国产操作系统做软件。
▍北斗系统用的是本国芯片还是外国芯片?
如今在服役的北斗三号系统上天卫星核心器部件100%国产化率,相关技术星间链路、高精度原子钟等关键性核心技术均是国产。这么做的目的不言而喻,我国不可能把天眼交给别人,也不可能会遗留任何漏洞让有心人有机可乘。
大家是否能够想象到在过去一旦美国关闭GPS,全球有导弹的国家导弹都会“失明”。这并不是危言耸听,比如1993年一艘行驶在印度洋海域的我国贸易货轮银河号因为突然丢失了GPS导航信号变成了一只无头苍蝇,而美国以该船上有运往伊朗的违禁化学品让银河号被迫停船检查。事后调查发现是美国关闭了该货轮所在地的GPS信号,银河号被迫中止正常航运长达33天也没有发现任何违禁品。
但在今天美国就算关闭了GPS信号,全球不受影响的国家仅有两个:我国和俄罗斯。俄罗斯的格洛纳斯虽然受到苏联的解体影响在精准度方面有所欠缺,但至少俄罗斯不会受到美国GPS的钳制。而欧盟的伽利略人就需要美国的GPS进行支撑辅助。
北斗导航信号接收芯片则不一定是国产
目前国产北斗接收芯片只能用于交通、气象、渔业、公安、林业、军事等传统行业领域,而在最为广泛的民用消费电子领域非常欠缺,比如智能手机厂商采用的多模导航芯片也多出自高通、博通、MTK等等国际芯片厂商。有的是集成在SOC芯片上,而有的则采用方案集成。比如下图联发科采用12nm支持工艺的MT6762芯片除了集成了CPU、GPU、基带之外,还集成了蓝牙、fm、wlan、GPS模块。
而华为麒麟980所采用的双频GPS并不是SOC集成,而是采用的方案集成,通俗一些讲就是外挂,外挂了麒麟Hi1103,Hi1103是华为自研的一块蓝牙、GPS、WiFi多合一芯片。
当然Hi1103也并非是华为的首颗自研外挂芯片,华为首颗自研的多合一芯片Hi1101在2014年就面市了,只是并未普及,在荣耀7X上则使用了升级版的Hi1102。Hi1102也并未完全普及,比如同年上市的Mate 10 Pro依然采用博通的芯片。
为什么北斗系统信号接收芯片可以不是国产的?
举个例子:我们看的电视有国产的也有国外进口的,它们都可以收看到我国的电视节目。电视能放什么节目,有多少个频道跟电视并没有太大关系,而和发射电视信号的广播电视局有关系,所以有线电视可以实现按月收费。
北斗导航卫星的每一颗卫星会连续不断地向地面广播时间信息、轨道信息、卫星星座的健康参数等,而卫星和卫星之间则是通过星间链路传递信息。卫星定位其实采用的是三角定位法,通过测量卫星发送的信号到定位点卫星接收器的传送时间计算卫星到定位点的距离(时间乘以光速),3颗卫星到定位点的距离就可以确定定位点的空间位置,因为光速过大,所以需要第4颗卫星来纠正时间差。这也就是为什么精准定位要4颗以上的卫星。
普通的北斗导航卫星接收芯片仅仅只是被动的接收解析北斗卫星的广播信号,一旦北斗卫星停止广播或者更改广播信号的编码方式,那么就可以测地的停用接收芯片接收信号,不管是国内的还是国外产的。
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