當你看著眼前這塊只有5毫米大小，甚至比綠豆還要小的芯片時，很難想象得到它能讓你在一秒鐘內(nèi)精確定位，定位精度達2.5米而功耗卻僅有35mW。它就是由我國自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航芯片——蜂鳥Humbird，這款芯片已經(jīng)成為我國北斗導(dǎo)航芯片的典范。近日，北京市科委重點支持的和芯星通科技（北京）有限公司北斗導(dǎo)航核心芯片(和芯蜂鳥Humbird)項目獲得了2014年度北京市科學技術(shù)獎二等獎。

　　“扛住資金壓力，也要造蜂鳥”

　　在與國外導(dǎo)航系統(tǒng)的競爭中，芯片是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。

　　“發(fā)展北斗芯片，必須要面向民用，必須要走軍民融合之路?！焙托拘峭ü究偨?jīng)理胡剛告訴記者，“和芯星通自2011年就決定研發(fā)一款面向民用的北斗導(dǎo)航芯片，并快速啟動產(chǎn)品立項?！?/p>

　　然而，當時的和芯星通面臨著資金、技術(shù)雙重挑戰(zhàn)。Humbird采用55納米工藝，這對當時的中國導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)而言尚為首次嘗試，且芯片研制在PPC（性能、功能、成本）約束條件下，性能指標瞄準國際一流產(chǎn)品，難度和挑戰(zhàn)可以想象。

　　“當時我們的第一款芯片Nebulas剛推出，資金面很緊張。但我們滿心希冀中國百姓能夠用上民族自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航芯片，所以下定決心，無論如何也要把蜂鳥研發(fā)出來?！焙鷦傉f。

　　在北京市科委等單位的大力支持下，歷經(jīng)18個月的開發(fā)，2013年5月，和芯星通成功推出了“和芯蜂鳥”——Humbird芯片。它具有功耗低、靈敏度高及體積小的優(yōu)勢，由其構(gòu)建的導(dǎo)航定位模塊，定位精度、靈敏度等性能均達到國際領(lǐng)先的GPS模塊同水平，而且在成本上也與GPS同類產(chǎn)品齊平，極具國際競爭力。

　　據(jù)了解，蜂鳥Humbird芯片采用完全自主知識產(chǎn)權(quán)的GNSS技術(shù)，可同時運行64通道，為用戶提供超低功耗、超高性能的位置服務(wù)和用戶體驗。

　　定位準、功耗低

　　據(jù)胡剛介紹，蜂鳥芯片兼容支持北斗+GPS/GLONASS/GALILEO，支持雙系統(tǒng)聯(lián)合定位和單系統(tǒng)獨立定位模式，用戶可靈活配置。獨有的Ultra-sense高靈敏度基帶設(shè)計，使接收機在城市峽谷及復(fù)雜環(huán)境中仍保持出色的定位效果。

　　該芯片不僅支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，同時也兼容GPS，也就是說，安裝蜂鳥芯片的車載導(dǎo)航儀在搜索不到北斗信號的時候會自動連接GPS，而在GPS無信號的時候再連接北斗。因雙系統(tǒng)的聯(lián)合定位，可以保證旅途中車輛導(dǎo)航信號十足。

　　“北斗+GPS雙模定位，衛(wèi)星分布密度明顯高于單GPS，因此定位成功率更高。GPS在全球分布32顆星，中國上空一般8到11顆星，加上北斗衛(wèi)星，可見星由8到11顆增加到20—23顆左右。在城市中，由于高樓林立衛(wèi)星信號經(jīng)常受到遮擋，雙模定位大幅提高了定位成功率，例如，僅3顆GPS衛(wèi)星無法3D定位，在增加了3顆北斗衛(wèi)星后，可以成功定位?！焙鷦傉f。

　　據(jù)介紹，蜂鳥芯片再定位僅需要一秒鐘時間。例如，當司機駕駛車輛穿越隧道時，因衛(wèi)星信號被隧道阻擋車輛定位臨時中斷，當汽車駛出隧道時，僅用一秒鐘，蜂鳥芯片就能重新捕獲跟蹤信號。

　　同時，由于采用了創(chuàng)新性的Rhythm-Sleep獨有技術(shù)，蜂鳥芯片能夠運行在極低的功耗水平。芯片引腳簡潔、體積小巧，除適用于車輛監(jiān)控/導(dǎo)航、授時等專業(yè)應(yīng)用外，也非常適合于便攜導(dǎo)航、GIS手持等應(yīng)用。

　　此外，蜂鳥芯片冷啟動即首次定位時間已經(jīng)高于國際水平。經(jīng)實際應(yīng)用統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出，目前，該芯片首次定位用時平均小于29秒，而國際水平在32秒。

　　特別值得一提的是，芯片中采用了完全國產(chǎn)的GNSS核心算法，如Ultra-sense高靈敏度基帶技術(shù)、Rhythm-Sleep超低功耗設(shè)計，并且針對北斗信號做了專門的研究和獨有算法。

　　小芯片、大產(chǎn)業(yè)

　　“隨著北斗在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域里市場份額的快速擴張，蜂鳥芯片的出貨量已經(jīng)超過200萬，去年貢獻了6000萬的產(chǎn)值?！焙鷦傉f。

　　據(jù)了解，蜂鳥芯片面向車載信息服務(wù)應(yīng)用（監(jiān)控、導(dǎo)航）的前裝、后裝市場，并適用于行業(yè)手持、PND等便攜導(dǎo)航、精密授時等大眾及行業(yè)應(yīng)用。

　　其中車載應(yīng)用前景廣闊，而便攜、可穿戴應(yīng)用等消費類市場則不可限量。隨著汽車保有量的增加，導(dǎo)航定位功能正從高大上走向?qū)こ０傩占?，這為北斗導(dǎo)航帶來了穩(wěn)定增長的潛力，目前蜂鳥芯片已經(jīng)批量應(yīng)用至車載前裝。

　　“而便攜導(dǎo)航設(shè)備和可穿戴設(shè)備，尤其是后者正處在快速增長期，如學生卡、運動手環(huán)手表等產(chǎn)品，蜂鳥在相應(yīng)領(lǐng)域已取得實際應(yīng)用，我們將在這一方向進行更長足的投入?！焙鷦傉f。

　　如今，蜂鳥芯片也走出了國門，前不久，我國成功將首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空，這是我國發(fā)射的第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，但卻是北斗布局全球系統(tǒng)的第一顆實驗星，標志著中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運營向全球拓展的啟動。“目前也與韓國、日本等亞太國家進行合作。”

　　胡剛說，近幾年，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)芯片研發(fā)取得了長足進展。部分廠商提供的芯片性能已可與國外同類產(chǎn)品比肩。在高精度應(yīng)用如測繪、駕考等領(lǐng)域，國產(chǎn)芯片已在短短時間內(nèi)占據(jù)了30%以上的市場份額。

　　“未來我們要把芯片做得更小，功耗更低。另外，配合互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，除了提供單顆芯片產(chǎn)品外，還可以為下游產(chǎn)業(yè)打造完整的解決方案?！焙鷦傉f。