Tổng quan về Hệ thống BeiDou và các chip

Kể từ khi được thành lập dưới dạng hệ thống thử nghiệm vào năm 2000, Hệ thống Định vị Vệ tinh BeiDou đã trở thành hệ thống vệ tinh toàn cầu duy nhất kết hợp các chức năng định vị và truyền tin nhắn ngắn. Là thành phần cốt lõi của hệ thống, các chip BeiDou chịu trách nhiệm thu nhận và xử lý tín hiệu vệ tinh, từ đó tác động trực tiếp đến hiệu suất của các ứng dụng đầu cuối. Tín hiệu BeiDou bao phủ các dải tần số B1, B2 và B3, với BeiDou-3 giới thiệu thêm các tín hiệu dịch vụ công cộng như B1C và B2a. Cấu trúc chip bao gồm các phần RF (Tần số vô tuyến), băng tần cơ sở và ứng dụng. Phần RF xử lý tín hiệu tương tự, trong khi phần băng tần cơ sở xử lý giải mã tín hiệu.

Đến năm 2020, doanh số bán chip và mô-đun tương thích với hệ thống BeiDou sản xuất trong nước đã vượt qua mốc 150 triệu đơn vị, với lượng xuất xưởng hàng quý vượt quá 10 triệu đơn vị. Các chip SoC tích hợp băng tần cơ sở RF 28nm hỗ trợ hệ thống BeiDou-3 đã được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực IoT và điện tử tiêu dùng, trong khi các chip hai tần số, hai chế độ 22nm đã đi vào sản xuất hàng loạt.

Phân loại và ứng dụng của chip BeiDou

Các chip BeiDou đã dẫn đến sự phát triển của hai loại sản phẩm bo mạch: bo mạch loại đo lường (độ chính xác ở mức centimet) và bo mạch loại định vị (độ chính xác ở mức mét). Bo mạch loại đo lường, vốn đòi hỏi kỹ thuật phức tạp hơn, chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực chuyên biệt, trong khi bo mạch loại định vị tập trung vào xử lý dữ liệu thời gian thực và có hiệu quả về chi phí. Các sản phẩm đầu cuối bao gồm cả thiết bị đầu cuối chuyên nghiệp (như thiết bị đo đạc và định thời gian có độ chính xác cao) và thiết bị đầu cuối tiêu dùng (như thiết bị định vị trên xe và thiết bị đeo được). Loại thứ hai có quy mô thị trường lớn hơn, và sự tăng trưởng của nó phần lớn phụ thuộc vào tiến bộ công nghệ và việc giảm chi phí.

Năm 2020, quy mô thị trường ngành công nghiệp BeiDou đã vượt quá 400 tỷ nhân dân tệ. Các ứng dụng chính bao gồm điện thoại thông minh (khoảng 76,2 tỷ nhân dân tệ), hệ thống định vị trên xe ô tô chở khách (khoảng 50 tỷ nhân dân tệ), buồng lái tự hành (khoảng 13,5 tỷ nhân dân tệ) và giám sát phương tiện (khoảng 11,2 tỷ nhân dân tệ). Các ứng dụng BeiDou được chia thành thị trường đặc biệt (quân sự, an ninh công cộng), thị trường công nghiệp (giao thông vận tải, thành phố thông minh) và thị trường đại chúng (định vị, giải trí xã hội).

Top 10 chip BeiDou

HeXing XingTong: NebulasIV UC9810
Con chip băng tần cơ sở RF 22nm này tích hợp các thuật toán có độ chính xác cao và hỗ trợ 1.408 kênh với tín hiệu đầy đủ về hệ thống và tần số. Với mức tiêu thụ điện năng thấp chỉ 300mW, sản phẩm này rất phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như máy bay không người lái và nông nghiệp chính xác.

Haige BeiDou: Cá heo 3
Hỗ trợ đầy đủ các tính năng của hệ thống BeiDou-3, con chip này mang lại độ chính xác định vị ở mức milimet và khả năng truyền tin nhắn ngắn trên phạm vi toàn cầu. Sản phẩm được trang bị nhiều kênh xử lý tín hiệu cùng khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, rất phù hợp cho các môi trường phức tạp.

Guoke Micro: GK9501
Con chip định vị đa chế độ 40nm này tích hợp mạch tiền khuếch đại tần số vô tuyến (RF) và hệ thống quản lý nguồn, hỗ trợ nhiều giao diện ngoại vi khác nhau. Sản phẩm được thiết kế dành cho các ứng dụng định vị có chi phí hợp lý.

Huada BeiDou: HD9300
Một chip RTK toàn hệ thống, toàn dải tần với độ chính xác ở mức centimet, hỗ trợ hệ thống BeiDou-3 và hệ thống BeiDou hai tần số. Chip này tích hợp tính năng phát hiện nhiễu thông minh và được sử dụng trong các ứng dụng định vị có độ chính xác cao.

Zhenxin Technology: GM4622
Một chip thu sóng vô tuyến (RF) hai kênh, đa chế độ, có mức tiêu thụ điện năng thấp và kích thước nhỏ gọn. Chip này hỗ trợ các tần số đa dải của hệ thống BeiDou và chức năng chống nhiễu, phù hợp cho các thiết bị đầu cuối hệ thống định vị vệ tinh dân dụng (RNSS) đa dạng.

Mengxin Technology: Qimeng MXT2708A
Con chip tích hợp băng tần cơ sở và RF 40nm này hỗ trợ định vị kết hợp đa hệ thống và công nghệ chống nhiễu, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải và điện tử tiêu dùng.

Unigroup Zhanrui: Tianqin II Lyra
Một chip băng tần cơ sở 55nm hỗ trợ 1.100 kênh và tín hiệu BeiDou-3 đầy đủ. Chip này được tích hợp công nghệ chống nhiễu và được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như đo lường và lái xe tự động.

Dongfang Lianxing: OTrack-128
Con chip này tích hợp một bộ xử lý định vị đa chế độ và hỗ trợ giao tiếp RDSS cũng như các ứng dụng có độ động cao. Nhờ thiết kế đóng gói linh hoạt và khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, sản phẩm này phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

Wallisemi: HBP2012
Hỗ trợ định vị kết hợp đa hệ thống và truyền tin nhắn ngắn, chip này có khả năng thực hiện các chức năng điều khiển và là lựa chọn lý tưởng cho các tình huống đòi hỏi tính linh hoạt cao và khả năng chống nhiễu.

Taidou Microelectronics: TD1030
Một chip tích hợp băng tần cơ sở và RF 40nm đã được chứng nhận tiêu chuẩn ô tô. Sản phẩm hỗ trợ định vị đa hệ thống và điều hướng kết hợp, phù hợp cho các ứng dụng trong ngành ô tô, thiết bị đeo được và nhiều lĩnh vực khác.

Tóm tắt

Sự phát triển của các chip BeiDou đã trải qua quá trình chuyển đổi từ mẫu BM3002 ban đầu sang các kiến trúc SoC hiện đại, với công nghệ quy trình sản xuất được cải tiến từ 0,35μm lên 22nm. Mức tiêu thụ điện năng và kích thước chip đã được tối ưu hóa đáng kể. Các chip hiện tại đang phải đối mặt với những thách thức về độ nhạy, khả năng chống nhiễu và dung lượng truyền thông. Tuy nhiên, những tiến bộ trong tương lai sẽ tập trung vào mã hóa sửa lỗi chuyển tiếp, tích hợp đa thẻ và công nghệ chuyển đổi chùm tia toàn cầu. Khi hệ thống BeiDou mở rộng trên toàn cầu, công nghệ chip sẽ tiếp tục thúc đẩy sự đổi mới trong ngành và sự phát triển của các ứng dụng.