中國首顆40納米級北斗導航芯片問世 明年實現量產
這是一顆5毫米見方的北斗導航芯片,比成人指甲小得多,看上去很不起眼,卻是上海科研人員智慧的結晶。今天,上海北伽導航科技有限公司在2014上海軍民兩用技術促進大會上發布“航芯一號”,標志著我國北斗導航產業大規模應用的最大瓶頸得到突破。這顆芯片將于明年量產,進入中興等品牌手機,并將逐步進入平板電腦、可穿戴設備、車載導航等設備,使百姓能用到更多北斗導航產品。
據了解,北伽導航公司去年本打算研發55納米工藝芯片,因為國內主流的北斗芯片生產工藝是130納米,而且是非一體化工藝(射頻芯片與基帶芯片分離)。然而,如今問世的是我國首顆40納米SoC工藝北斗多模射頻基帶一體化芯片。與國內主流技術相比,滬產芯片可謂跨越了兩代。這一“跨越式突破”是如何實現的呢?
要做就做國際一流芯片
北伽導航公司總經理王永平介紹,該公司前身是上海伽利略導航有限公司,成立于2005年。當時,這家國有企業作為我國唯一的地區代表,參與了“中國—歐洲伽利略衛星導航合作計劃”。通過國際合作,公司在芯片、高精度地基增強系統等領域積累了一定技術。
2010年,在市政府專題會議上,市領導明確了上海衛星導航產業發展重點:一頭抓器件,發揮本市集成電路產業優勢,研發北斗芯片;另一頭抓位置服務產業。
遺憾的是,北斗系統建設升級后,國家北斗衛星導航管理辦公室組織的年度北斗芯片比測中,上海沒有團隊和企業進入第一陣營。2012年、2013年連續兩年的北斗芯片比測中,沒有一家上海單位參與。
面對激烈的國內競爭環境,上海政府部門和企業憋著一股勁。2013年,市科委從多個團隊的北斗芯片設計方案中,選擇了王永平團隊提出的55納米北斗射頻基帶一體化方案。“這是去年國內提出的最先進北斗芯片方案,對國內企業來說,技術難度已很高。能否研制成功,我心里沒底。”王永平告訴記者。
然而去年5月,當他們把完整方案提交市科委后,方案居然被退了回來。原來,市科委相關部門那時已了解到,美國高通公司已在研制40納米工藝GPS/北斗雙模一體化芯片。如果上海決定研發一顆問世后必落后于國際領先技術的導航芯片,那么,它怎能承載國產北斗芯片參與國際競爭的夢想?
“要做,就做國際一流導航芯片。”市科委負責人對王永平說。經過多次論證,這支團隊確定了將SoC工藝升級到40納米的方案。2013年8月,北伽導航公司正式投入研發。
聘海歸科學家帶隊研發
科技創新最重要資源是人才。技術方案一確定,北伽導航公司就開始招攬海外高端人才。
馮衛鋒是美國加州大學博士,曾在美國知名芯片企業——博通公司工作,有十幾年海外從事通信和導航類集成電路設計的經驗。尤為關鍵的是,他帶隊研制過40納米SoC工藝芯片。去年,北伽導航公司將這位華人科學家招致麾下,任命他為副總裁,帶隊研發北斗芯片。
吳駿,一位在上海長大的“80后”,被北伽導航公司引進前,在美國從事芯片開發。他告訴記者,“SoC芯片設計的工作量非常大,我們導航部團隊的成員都是‘80后’,干活特別拼,工作到晚上10點、11點是家常便飯,有時做通宵。”靠著這股拼勁和高端人才的指揮,這支團隊在9個月內完成了芯片架構、集成電路設計和算法開發。今年4月底,公司將第一版芯片的設計圖紙交給了生產商。7月底,芯片實物樣品被送到公司,進入測試階段。8月5日凌晨3時,當研發團隊將芯片連入基板,完成功能測試后,全場爆發出一片歡呼聲。“這會是我終身難忘的一刻!”回憶起當時場景,吳駿記憶猶新。“我們做芯片的,最怕把芯片實物樣品連入基板后,升起一縷青煙,芯片變成一塊石頭,上百萬元投入就這樣報廢了。”幸運的是,北伽團隊一年多的艱辛付出沒有白費。在9月的路測中,這顆芯片的定位精度為2.5米,達到國內一流水平。