현재 위성 내비게이션 칩에는 주로 GNSS RF 수신기, GNSS 베이스밴드 신호 프로세서, 마이크로프로세서, 전원 관리, 메모리 및 제어 장치, 저장 장치, 직렬 장치, 주변 인터페이스 회로와 같은 구성 요소가 포함되어 있습니다. 칩 설계의 복잡성, 특히 SoC 칩에 RF와 베이스밴드가 통합되어 있기 때문에 위성 내비게이션 칩을 설계하는 능력은 성능, 감도, 전력 소비, 크기 및 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 이는 결국 내비게이션 및 위치추적 단말기 제품의 경쟁력에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 위성 항법 칩의 개발 방향은 위성 항법 단말기 제품의 트렌드를 크게 나타냅니다. 위성 항법 칩의 구조로 볼 때 통합, 성능, 전력 소비가 향후 베이더우 칩 개발의 핵심 기술 과제가 될 것임이 분명합니다.

칩 기술 개발 방향

1. 칩 집적도 향상을 위한 적합한 공정 및 SoC 통합 설계
현재 내비게이션 및 위치추적 칩에 가장 성숙하고 비용 효율적인 공정은 저전력 소비, 저비용, 저위험 등의 이점을 제공하는 40nm CMOS 공정입니다. 향후에는 22nm CMOS 공정으로 발전할 것입니다.
SoC(시스템 온 칩)는 마이크로프로세서, 아날로그 IP 코어, 디지털 IP 코어, 메모리 및 주변 인터페이스를 하나의 칩에 통합하여 고집적, 강력한 기능, 낮은 전력 소비, 작은 크기를 제공합니다. 이를 통해 전자/정보 시스템 제품의 개발 비용과 시간을 크게 절감하고 개발 주기를 단축하며 제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다. SoC 칩의 개발은 칩 기술의 자연스러운 트렌드입니다.

2. 위치 정확도 향상을 위한 칩 레벨 이중 주파수 조인트 포지셔닝
이중 주파수 측위는 복잡한 도시 환경에서 위치 정확도와 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 위성 위치 정확도에 영향을 미치는 주요 요인으로는 전리층 지연과 건물 및 장애물 반사로 인한 다중 경로 효과가 있습니다. 일반적으로 대역폭이 높고 코드 속도가 높을수록 굴절과 반사로 인한 간섭이 줄어듭니다.
이중 주파수 및 다중 주파수 조인트 포지셔닝 기술은 포지셔닝 정확도와 다중 경로 효과에 대한 저항성을 개선하기 위해 이미 검증된 방법입니다. 그러나 이러한 기능은 일반적으로 보드 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 통해 구현되므로 비용이 높고 전력 소비가 많으며 크기가 큽니다. 따라서 저전력 소비와 작은 크기가 중요한 스마트폰, 스마트 웨어러블 및 기타 분야의 애플리케이션에는 적용하기 어렵습니다. 이중 주파수 SoC 단일 칩 기술의 개발은 이 문제를 해결하고 이중 주파수 포지셔닝의 대규모 적용을 위한 국제적인 핵심 트렌드입니다.

3. 대기 시간 연장을 위한 초저전력 설계
전력 소비를 줄이기 위해 주류 위성 내비게이션 칩 제조업체는 일반적으로 동적 전압 및 주파수 조정 기술, 초저 대기 전력 설계 기술, 임베디드 메모리 기술을 채택합니다. 현재 주류 위성 내비게이션 칩의 대기 전력 소비는 2uA 미만으로, 저전력 MCU(마이크로컨트롤러 유닛) 칩과 동일한 대기 성능을 달성하고 있습니다.
또한 병렬 인터페이스 메모리 유닛을 통합하는 위성 내비게이션 칩에 “임베디드 메모리 프로세스'를 사용하면 패키징 비용이 절감되고 프로세서의 메모리 액세스 효율이 향상되어 메모리 액세스의 전력 소비가 낮아집니다.

베이더우 고정밀 대량 시장 애플리케이션

스마트폰, 사물인터넷(IoT), 커넥티드 차량, 드론 및 기타 애플리케이션의 급속한 발전으로 정밀한 위치 서비스에 대한 수요가 점점 더 광범위하게 확산되고 있습니다. 다양한 대중 시장 포지셔닝 단말기에 요구되는 위치 정확도는 “미터 수준” 또는 “서브 미터 수준”에 도달했습니다. 기존의 고정밀 대형, 고전력 소비 보드의 한계는 점점 더 분명해지고 있으며 더 이상 고정밀 대중 시장 애플리케이션의 요구를 충족할 수 없습니다. 칩 수준의 고정밀 포지셔닝 제품은 고정밀 대중 시장 애플리케이션의 피할 수 없는 트렌드이자 결과입니다.

일부 산업 응용 시장, 민간 시장, IoT 시장은 주로 핸드헬드 단말기, 휴대용 모바일 기기, 웨어러블 기기를 대상으로 합니다. 초저전력 소비와 긴 대기 시간이라는 고유한 장점을 가진 칩 수준의 고정밀 솔루션은 고정밀 단말기 제품의 경쟁력을 크게 향상시킬 것입니다. 이 시장이 베이더우 칩의 주요 시장이 될 것입니다.