ปัจจุบัน ชิปนำทางดาวเทียมประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก เช่น ตัวรับสัญญาณ GNSS RF, ตัวประมวลผลสัญญาณเบสแบนด์ GNSS, ไมโครโปรเซสเซอร์, ระบบจัดการพลังงาน, หน่วยความจำและหน่วยควบคุม, อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล, อุปกรณ์อนุกรม, และวงจรเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง เนื่องจากความซับซ้อนของการออกแบบชิป โดยเฉพาะการรวม RF และเบสแบนด์ในชิป SoC ความสามารถในการออกแบบชิปนำทางดาวเทียมจึงมีผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพ ความไว การบริโภคพลังงาน ขนาด และต้นทุนสิ่งนี้ส่งผลอย่างมากต่อความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์เทอร์มินัลการนำทางและระบุตำแหน่ง ดังนั้น ทิศทางการพัฒนาของชิปนำทางด้วยดาวเทียมจึงเป็นตัวแทนแนวโน้มของผลิตภัณฑ์เทอร์มินัลนำทางด้วยดาวเทียมเป็นส่วนใหญ่ จากโครงสร้างของชิปนำทางด้วยดาวเทียม จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าการรวมตัว ประสิทธิภาพ และการใช้พลังงานจะเป็นความท้าทายทางเทคโนโลยีหลักสำหรับการพัฒนาชิป Beidou ในอนาคต.

ทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีชิป

1. การออกแบบกระบวนการและการบูรณาการ SoC ที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงการบูรณาการชิป
ปัจจุบัน กระบวนการผลิตชิปนำทางและระบุตำแหน่งที่สมบูรณ์และมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากที่สุดคือกระบวนการ CMOS ขนาด 40 นาโนเมตร ซึ่งมีข้อดีเช่น การใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนต่ำ และความเสี่ยงต่ำ ในอนาคต กระบวนการนี้จะพัฒนาไปสู่กระบวนการ CMOS ขนาด 22 นาโนเมตร.
SoC (System on Chip) ผสานรวมไมโครโปรเซสเซอร์, คอร์ IP แบบอนาล็อก, คอร์ IP แบบดิจิทัล, หน่วยความจำ, และอินเตอร์เฟซสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงไว้ในชิปเดียว ซึ่งมอบการผสานรวมที่สูง, ฟังก์ชันการทำงานที่แข็งแกร่ง, การใช้พลังงานต่ำ, และขนาดที่เล็กกะทัดรัด การทำเช่นนี้ช่วยลดต้นทุนการพัฒนาและเวลาในการผลิตสินค้าในระบบอิเล็กทรอนิกส์/ข้อมูลอย่างมาก, ลดวงจรการพัฒนา, และเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของสินค้า การพัฒนาชิป SoC เป็นแนวโน้มที่เป็นธรรมชาติในเทคโนโลยีชิป.

2. การกำหนดตำแหน่งร่วมแบบความถี่คู่ระดับชิปเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง
การระบุตำแหน่งแบบสองความถี่ช่วยเพิ่มความแม่นยำและความน่าเชื่อถือในการระบุตำแหน่งในสภาพแวดล้อมเมืองที่ซับซ้อนอย่างมาก ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำของการระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียม ได้แก่ ความล่าช้าจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์และผลกระทบจากเส้นทางหลายทางที่เกิดจากการสะท้อนของอาคารและสิ่งกีดขวาง โดยทั่วไปแล้ว แบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นและอัตราการรหัสที่สูงขึ้นจะนำไปสู่การรบกวนจากการหักเหและการสะท้อนที่น้อยลง.
เทคโนโลยีการกำหนดตำแหน่งร่วมแบบความถี่คู่และความถี่หลายความถี่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งและความต้านทานต่อผลกระทบจากสัญญาณหลายเส้นทาง อย่างไรก็ตาม ฟังก์ชันเหล่านี้มักถูกพัฒนาผ่านบอร์ดหรือ FPGA (Field Programmable Gate Array) ซึ่งนำไปสู่ต้นทุนที่สูง การใช้พลังงานสูง และมีขนาดใหญ่ ส่งผลให้การใช้งานในสมาร์ทโฟน อุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ต้องการการใช้พลังงานต่ำและขนาดกะทัดรัดเป็นไปได้ยากการพัฒนาเทคโนโลยี SoC แบบชิปเดียวความถี่คู่ช่วยแก้ไขปัญหานี้ และเป็นแนวโน้มระหว่างประเทศที่สำคัญสำหรับการนำไปใช้ในวงกว้างของระบบระบุตำแหน่งความถี่คู่.

3. การออกแบบที่ใช้พลังงานต่ำมากเพื่อยืดเวลาสแตนด์บาย
เพื่อลดการใช้พลังงาน ผู้ผลิตชิปนำทางดาวเทียมชั้นนำมักใช้เทคโนโลยีการปรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่แบบไดนามิก เทคนิคการออกแบบพลังงานสแตนด์บายต่ำสุด และเทคโนโลยีหน่วยความจำฝังตัว ปัจจุบัน การใช้พลังงานสแตนด์บายของชิปนำทางดาวเทียมชั้นนำต่ำกว่า 2uA ซึ่งสามารถให้ประสิทธิภาพการสแตนด์บายเทียบเท่ากับชิป MCU (ไมโครคอนโทรลเลอร์ยูนิต) ที่ใช้พลังงานต่ำ.
นอกจากนี้ การใช้ “กระบวนการหน่วยความจำฝังตัว” ในชิปนำทางดาวเทียม ซึ่งรวมหน่วยความจำอินเตอร์เฟซแบบขนานเข้าไว้ด้วยกัน ช่วยลดต้นทุนการบรรจุภัณฑ์และเพิ่มประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ในการเข้าถึงหน่วยความจำ ซึ่งส่งผลให้การใช้พลังงานในการเข้าถึงหน่วยความจำลดลง.

แอปพลิเคชันตลาดมวลชนความแม่นยำสูงของเป่ยโต้ว

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสมาร์ทโฟน, อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT), ยานพาหนะที่เชื่อมต่อ, โดรน และแอปพลิเคชันอื่น ๆ ความต้องการบริการระบุตำแหน่งที่แม่นยำได้แพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ระบุตำแหน่งในตลาดมวลชนต่าง ๆ ได้ถึงระดับ “เมตร” หรือแม้กระทั่ง “ระดับต่ำกว่าเมตร”ข้อจำกัดของแผงวงจรขนาดใหญ่ที่มีความแม่นยำสูงแบบดั้งเดิมซึ่งใช้พลังงานสูงกำลังปรากฏชัดเจนมากขึ้นและไม่สามารถตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันในตลาดมวลชนที่ต้องการความแม่นยำสูงได้อีกต่อไป ผลิตภัณฑ์การระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงในระดับชิปเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเป็นผลลัพธ์ของแอปพลิเคชันในตลาดมวลชนที่ต้องการความแม่นยำสูง.

ตลาดการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภท ตลาดพลเรือน และตลาด IoT มุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์ปลายทางแบบพกพา อุปกรณ์เคลื่อนที่แบบพกพา และอุปกรณ์สวมใส่เป็นหลัก โซลูชันความแม่นยำสูงในระดับชิป ด้วยข้อได้เปรียบที่มีการใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษและเวลาสแตนด์บายที่ยาวนาน จะช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ปลายทางที่มีความแม่นยำสูงได้อย่างมาก นี่จะเป็นตลาดหลักสำหรับชิป Beidou.