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大疆无人机全面转用国产芯片,为何?

“自主可控”是趋势,但“全面替代”尚远

大疆目前在其主流消费级和部分行业级无人机中,采用的是一种“混合芯片”策略,也就是说,其产品中既有大量国产芯片,也有部分关键芯片仍依赖进口,其目标是在保障性能、成本和供应链安全的前提下,逐步提高国产芯片的渗透率,最终实现核心技术的自主可控。

大疆无人机全面转用国产芯片,为何?-图1
(图片来源网络,侵删)

大疆已经采购并使用了哪些国产芯片?

大疆在多个非核心、但对成本和供应链至关重要的环节,早已大规模采用国产芯片,这不仅是出于成本考虑,也是供应链多元化战略的一部分。

电源管理芯片:

  • 这是国产化率最高的领域之一。 无人机需要复杂的电源系统,包括电池充放电管理、电压转换、稳压等。
  • 国内厂商:矽力杰圣邦微南芯半导体 等公司的电源管理芯片,在大疆的产品中已经有广泛应用,这些芯片技术成熟,性能可靠,能够很好地满足需求。

传感器接口/信号链芯片:

  • 无人机上有大量传感器(如IMU惯性测量单元、气压计、磁力计等),需要接口芯片和信号调理芯片来连接主控芯片和传感器。
  • 国内厂商: 圣邦微 等公司在模拟前端和接口芯片领域也有布局,并已进入大疆的供应链。

MCU (微控制器单元):

大疆无人机全面转用国产芯片,为何?-图2
(图片来源网络,侵删)
  • 除了主飞行控制器这个“大脑”,无人机上还有很多“小脑”,负责处理电机控制、云台稳定、数据采集等任务,这些任务通常由性能要求相对较低的MCU来完成。
  • 国内厂商: 一些国内MCU厂商(如兆易创新中颖电子等)的产品,可能被用于这些辅助控制单元,以降低成本和分散风险。

连接器、被动元件等:

  • 虽然不是“芯片”,但这些基础元器件的国产化也是供应链安全的重要一环,大疆在这方面也大量采用国产品牌。

哪些关键芯片仍依赖进口?为什么?

这是整个议题中最核心、也最困难的部分,以下几类“硬骨头”芯片,目前大疆主要依赖海外供应商(主要是美国公司)。

核心SoC (System on Chip) / 主飞行控制器:

  • 作用: 这是无人机的“大脑”,负责处理所有传感器数据、运行飞控算法、规划航线、控制电机和云台等,它对性能、实时性、功耗和集成度的要求极高。
  • 依赖原因:
    • 性能差距: 目前国际巨头(如高通英伟达德州仪器)在高端SoC的设计和制造工艺上依然领先,其强大的CPU/GPU算力、AI处理能力和集成的专用硬件(如图像信号处理器ISP),是当前国产芯片难以在短时间内匹敌的。
    • 生态系统: 国际大厂拥有成熟的开发工具链、丰富的软件库和庞大的开发者社区,这大大降低了开发难度和周期。
    • 集成度: 一颗高端SoC能集成CPU、GPU、ISP、DSP、内存控制器等多种功能,而国产方案可能需要多颗芯片组合,导致功耗、体积和成本上升。

高性能图像传感器:

大疆无人机全面转用国产芯片,为何?-图3
(图片来源网络,侵删)
  • 作用: 这是无人机的“眼睛”,直接决定了相机画质、动态范围、低光表现等核心体验。
  • 依赖原因:
    • 技术壁垒极高: 图像传感器是半导体产业的金字塔尖之一,涉及光学、材料、电路设计、制造工艺等多个尖端领域,索尼是绝对的市场领导者,其传感器在动态范围、信噪比、功耗控制等方面优势巨大。
    • 供应链绑定: 索米等国际巨头与下游厂商(如大疆)有深度合作,共同进行传感器定制开发,这种深度绑定难以轻易打破。

GPS/GNSS接收机芯片:

  • 作用: 提供精准的定位和导航信息,对于自动起降、航线飞行至关重要。
  • 依赖原因:
    • 精度和可靠性: 高端GPS芯片需要支持多系统(GPS, GLONASS, Galileo, 北斗)、高精度(RTK)和抗干扰能力。u-blox(瑞士)和高通等公司在技术上仍有优势,虽然国内有北斗星通华力创通等公司,但在消费级无人机这样对成本和性能都极为敏感的市场,全面替代仍需时间。

高性能图传系统芯片:

  • 作用: 实时将高清视频和遥控信号从无人机传输到遥控器,延迟和稳定性是关键。
  • 依赖原因:
    • 技术门槛高: 高清、低延迟、远距离的图传技术是核心竞争力,其芯片设计涉及射频、基带处理、编解码等多个复杂领域,大疆自研了部分图传技术,但底层核心芯片仍有依赖。

大疆推动国产化的动机与挑战

动机:

  1. 供应链安全: 这是首要驱动力,近年来,美国等国的出口管制政策(如将大疆列入“实体清单”)给其供应链带来了巨大风险,核心芯片断供将是致命打击,备胎”计划和自主可控是生死攸关的战略。
  2. 成本优势: 国产芯片在价格上通常具有竞争力,有助于大疆保持其市场领导地位。
  3. 国家政策支持: 中国政府大力推动半导体产业发展,提供了资金、政策等多方面支持,为企业与国内芯片厂商合作创造了良好环境。
  4. 技术协同: 大疆作为应用端巨头,其需求和反馈能反哺国内芯片设计公司,加速国产芯片的迭代和成熟。

挑战:

  1. 性能鸿沟: 如前所述,在高端SoC、图像传感器等领域,国产芯片与国际顶尖水平仍有1-2代甚至更远的差距。
  2. 生态系统缺失: 缺乏像高通、英伟达那样成熟的软硬件生态,开发成本高,周期长。
  3. 信任与验证周期: 芯片是高可靠性产品,需要长时间的严格测试和验证才能大规模商用,大疆对产品稳定性的要求极高,采用新芯片的门槛非常高。
  4. 产能与良率: 即使设计出合格的芯片,国内晶圆代工厂(如中芯国际)在先进制程(如7nm及以下)的产能和良率上与台积电、三星仍有差距。

大疆的国产化之路将是一个“分阶段、分领域、由易到难”的渐进过程。

  • 短期(: 继续深化在电源管理、MCU等非核心领域的国产化,并开始与国内厂商合作,对部分核心芯片进行“备胎”测试和验证。
  • 中期(3-5年): 随着国内半导体产业的进步,有望在部分中高端SoC、图像传感器上取得突破,并在一些新发布的或非旗舰级产品中率先试用,国产GPS芯片的渗透率会持续提升。
  • 长期(5年以上): 目标是实现核心芯片的全面自主可控,但这不仅需要大疆一家的努力,更需要整个中国半导体产业链(设计、制造、封测、设备、材料)实现跨越式发展。

大疆无人机采购国产芯片是一个正在进行时,并且是国家意志、市场需求和企业战略共同驱动的必然趋势,它不是一蹴而就的“运动”,而是一场需要耐心和实力的“持久战”。 大疆的每一步,都深刻反映了中国科技企业在全球化竞争与地缘政治博弈中的现实处境与艰难求索。

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