高精度 GNSS芯片在研发、生产领域的主要难度如下:
1、前期研发大,且前期失败率较高,对应的收益率较小。芯片研发的前期费用也是芯片发展的一大难关,如 GNSS 芯片的流片,仅开一次光罩便要花费600-800 万元不等,而一次性流片成功的往往不多。这一关键因素也直接导致了资金充足的大企业更易在芯片研发上取得突出成果,中小企业则无力支撑。
同时,如此大手笔的开支,如果没有海量的市场需求作为支撑,芯片企业很难持续经营下去。目前我国北斗导航系统偏重于卫星的研制和发射,占北斗研究总经费的 90%,只有不到 10%用于导航芯片的开发研究。从产业链市场规模来看,芯片在整个产业链的产值占比 10%不到,投入大,收益小,也制约着企业的研发热情。
2、从人才储备角度,GNSS 芯片产业是典型的技术密集型产业,对从业人员的专业性有较高要求。要制造好产品的关键在于技术创新,而技术创新的关键在于高素质人才。高精度卫星导航定位实现的关键技术在于高精度北斗/GNSS 芯片的设计以及 RTK 高精度定位算法的解算能力,因此对芯片设计和算法工程师的学历、专业、经验要求较高。
同时,由于知识和经验难以在较短时间内积累,并且出于保密的需要,行业内的企业通常尽可能选择自主培养来满足人才需求。但随着高精度卫星导航定位产业的快速发展,业内不少企业的规模在不断扩大,对人才的需求不断上升,内部人才培养已无法满足企业发展的现有需求,进而加剧了市场上的人才争夺,导致整个行业高端人力资源储备严重不足。
3、从制作工艺角度看,芯片的制程越低,基于芯片生产的高精度 GNSS 终端的功耗和体积优势越明显,但其制造难度与成本也越高。而且制造先进制程的芯片需要包括光刻机在内的诸多高端设备,其核心技术目前仍主要掌握在西方发达国家手中。
近年来,随着中美贸易摩擦不断加剧,双方在高科技领域的竞争也趋于白热化,未来如果以美国为首的西方国家限制此类光刻设备出口并禁止芯片代工厂商为中国企业提供服务,而中国企业又迟迟没能开发出具备制造先进制程芯片能力的光刻机等高端设备,将会对国内高精度卫星导航定位产业造成不利影响。