Actuellement, les puces de navigation par satellite comprennent principalement des composants tels que des récepteurs RF GNSS, des processeurs de signaux en bande de base GNSS, des microprocesseurs, des unités de gestion de l'énergie, de mémoire et de contrôle, des dispositifs de stockage, des dispositifs en série et des circuits d'interface périphériques. En raison de la complexité de la conception des puces, en particulier l'intégration de la RF et de la bande de base dans les puces SoC, la capacité à concevoir des puces de navigation par satellite a un impact direct sur leurs performances, leur sensibilité, leur consommation d'énergie, leur taille et leur coût. Ceci, à son tour, affecte grandement la compétitivité des produits terminaux de navigation et de positionnement. Par conséquent, l'orientation du développement des puces de navigation par satellite représente largement les tendances des produits terminaux de navigation par satellite. D'après la structure des puces de navigation par satellite, il est clair que l'intégration, les performances et la consommation d'énergie seront les principaux défis technologiques pour le développement des puces Beidou à l'avenir.

Orientations pour le développement de la technologie des puces

1. Processus adapté et conception de l'intégration du SoC pour améliorer l'intégration des puces
Actuellement, le processus le plus mature et le plus rentable pour les puces de navigation et de positionnement est le processus CMOS 40 nm, qui offre des avantages tels qu'une faible consommation d'énergie, un faible coût et un faible risque. À l'avenir, ce processus évoluera vers un processus CMOS de 22 nm.
Le système sur puce (SoC) intègre le microprocesseur, les noyaux IP analogiques, les noyaux IP numériques, la mémoire et les interfaces périphériques dans une seule puce, offrant une intégration élevée, une forte fonctionnalité, une faible consommation d'énergie et une petite taille. Cela permet de réduire considérablement les coûts et le temps de développement des produits électroniques/systèmes d'information, de raccourcir les cycles de développement et d'améliorer la compétitivité des produits. Le développement des puces SoC est une tendance naturelle de la technologie des puces.

2. Positionnement conjoint à double fréquence au niveau de la puce pour améliorer la précision du positionnement
Le positionnement à double fréquence améliore considérablement la précision et la fiabilité du positionnement dans les environnements urbains complexes. Les principaux facteurs affectant la précision du positionnement par satellite sont le retard ionosphérique et les effets de trajets multiples causés par les réflexions des bâtiments et des obstacles. En général, une plus grande largeur de bande et des taux de codage plus élevés réduisent les interférences dues à la réfraction et à la réflexion.
Les technologies de positionnement conjoint bifréquence et multifréquence sont des méthodes déjà validées pour améliorer la précision du positionnement et la résistance aux effets de trajets multiples. Toutefois, ces fonctions sont généralement réalisées à l'aide de cartes ou de FPGA (Field Programmable Gate Array), ce qui entraîne des coûts élevés, une forte consommation d'énergie et des dimensions importantes. Cela pose des problèmes pour les applications dans les smartphones, les vêtements intelligents et d'autres domaines où la faible consommation d'énergie et la petite taille sont essentielles. Le développement de la technologie SoC bi-fréquence à puce unique résout ce problème et constitue une tendance internationale clé pour l'application à grande échelle du positionnement bi-fréquence.

3. Conception à très faible consommation d'énergie pour prolonger l'autonomie en veille
Pour réduire la consommation d'énergie, les fabricants de puces de navigation par satellite adoptent généralement une technologie d'ajustement dynamique de la tension et de la fréquence, des techniques de conception à très faible consommation d'énergie en mode veille et des technologies de mémoire intégrée. Actuellement, la consommation d'énergie en mode veille des puces de navigation par satellite courantes est inférieure à 2uA, ce qui leur permet d'atteindre les mêmes performances en mode veille que les puces MCU (Microcontroller Unit) à faible consommation d'énergie.
En outre, l'utilisation de “processus de mémoire intégrée” dans les puces de navigation par satellite, qui intègrent des unités de mémoire à interface parallèle, réduit les coûts d'emballage et améliore l'efficacité du processeur en matière d'accès à la mémoire, réduisant ainsi la consommation d'énergie liée à l'accès à la mémoire.

Applications du marché de la masse de haute précision Beidou

Avec le développement rapide des smartphones, de l'internet des objets (IoT), des véhicules connectés, des drones et d'autres applications, la demande de services de localisation précis est de plus en plus répandue. La précision de positionnement requise par divers terminaux de positionnement grand public a atteint le “niveau du mètre”, voire le “niveau du sous-mètre”. Les limites des cartes traditionnelles de haute précision, de grande taille et à forte consommation d'énergie, deviennent de plus en plus évidentes et ne peuvent plus répondre aux besoins des applications de haute précision du marché de masse. Les produits de positionnement de haute précision au niveau de la puce sont la tendance inévitable et le résultat des applications de haute précision du marché de masse.

Certains marchés d'applications industrielles, le marché civil et les marchés de l'IdO ciblent principalement les terminaux de poche, les appareils mobiles portables et les appareils à porter sur soi. Les solutions de haute précision au niveau des puces, avec leurs avantages inhérents de consommation d'énergie ultra-faible et de longue durée de veille, amélioreront considérablement la compétitivité des produits de terminaux de haute précision. Il s'agira du principal marché pour les puces Beidou.