半导体

手机GPS趋热 设计首选高灵敏度模块

作者:赵艳秋来源:中国电子报发布时间:2007-11-28 15:43我要评论
众多手机企业都看好今年下半年GPS手机市场。有咨询机构表示,GPS将成为继摄像头、MP3之后,第三个被手机融合的产业。目前,很多手机企业都在大力研发内置了GPS功能的产品。《中国电子报》记者了解到,大多数手机设计者目前选择GPS模块进行设计,在芯片性能上,他们最看重灵敏度,而未来,从成本上考虑,他们有可能从目前的纯硬件方式向软件方式过渡。这些信息将有助于相关芯片企业规划下一步的产品开发。

  多数手机采用GPS模块设计

目前,市场上提供的GPS方案主要分为单芯片、套片和模块。其中单芯片是将GPS的两部分——射频与基带集成在一颗芯片上,套片是将单独的射频与基带封装在一起,而模块则是在射频与基带之外,加入了必要的外围器件,封装成独立的产品,这样,在手机开发过程中,GPS部分不需要太大的开发工作量,设计者只需将输出信号与周边硬件做个转换即可。
记者了解到,目前市场上主流的手机设计者均采用GPS模块进行设计。手机设计企业龙旗控股第二产品事业部技术总监邹波明介绍说,他们采用模块设计,因为GPS属于比较高端的技术,采用模块设计会比较稳妥,风险相对来说也会比较小。
推出酷派系列手机的宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司研发中心总工程师张伟介绍说,他们也采用模块方案。他介绍说:“采用芯片方案设计,复杂程度较高,需要的技术能力相对要强一些;而设计出来后,生产时的一致性也不容易保证。如果生产出来的每一个产品还需要调试的话,有这个成本还不如直接用模块来设计。再有,现在手机产品更新速度那么快,用模块设计的话,只要注意它与天线之间的配合就好了,主电路方面不需要考虑太多,这样设计工作相对要简单一些。”
瑞士U-Blox公司北京代表处首席代表刘卫介绍说,从他们与用户接触过程中来看,虽然目前采用芯片或模块两种设计方案的都有,但用户采用模块,设计上更省事,品质上也更有保障,而且手机的开发周期特别短,两个月新品就要上市,因此,他个人更看好采用模块的开发。“只要模块的利润大家认为合适,其实用模块开发更好。尤其是今年,许多客户都选择采用模块来开发。”他说。
因此,提供品质好的模块将会为半导体公司和模块厂商带来好的生意。

  芯片选型看重灵敏度

将GPS内置到手机中,手机设计者最关注GPS芯片的灵敏度、功耗以及价格。其中灵敏度是被手机设计者最看重的,也是消费者选择带GPS功能手机时的一个主要考虑的因素。
宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司研发中心总工程师张伟对《中国电子报》记者介绍说,目前市面上有些GPS方案以低功耗为卖点,有些以低漂移为卖点,但他个人认为,GPS的性能,首先看重的还是灵敏度。因为,如果灵敏度不高,初始定位很长时间都定位不到,那么低功耗和低漂移又有什么意义呢?所以他们在比较了很多方案之后,得出一个结论——灵敏度是GPS应用最关键的因素,他们选型也最看重这个指标。他进一步说,今后谁的GPS方案灵敏度高,谁就有生命力,在手机应用上尤其看重这一点。因为其他专业导航设备,它们的天线可以做得很大,天线本身增益很高的情况下,对芯片方案的选择余地会更大一点,而在手机上,天线不可能做得很大,GPS方案的灵敏度就成为最关键的指标。
深圳经纬科技有限公司产品规划部经理欧阳胜海介绍说,他们在选型时主要考虑几点:一是功耗,二是GPS信息系统的精确度,三是灵敏度。他接着强调说,灵敏度非常重要,他们现在这款产品在室内靠近窗户的地方也能采集到信号,基本上能满足设计的要求。
龙旗控股第二产品事业部技术总监邹波明介绍说,他们在选择GPS方案时主要考虑性能、品质以及价格。他说,在保证产品性能品质的前提下,希望GPS方案的价格能越来越低。“过去蓝牙要十几美元,现在已经降到了两三美元,目前,GPS模块一个要15美元到20美元,最终来说,当产品技术和品质都差不多的情况下,价格将是一个主要的因素”。

  硬件方案近期是主流

从GPS方案的发展情况看,目前有纯硬件方案、半软半硬方案以及软件方案。其中,纯硬件方案包括GPS射频和GPS基带,全部GPS接收功能与手机主芯片独立;而半软半硬方案,各家在配置上不尽相同,主要是将GPS基带上的部分运算转移到后端手机主芯片上,因此可以省去GPS基带上的一部分硬件;最后是软件GPS方案,只需要GPS射频部分,基带的功能被完全转移到手机主芯片上。在这三种方案中,采用纯硬件方案进行设计,开发的工作量较少,功耗较低,但成本较高;从半软半硬到软件方案,成本越来越低,但功耗和开发的工作量也越来越大,而开发出的性能稳定性也有待检验。
手机设计者表示,在近期,纯硬件方案将是设计主流,而软件方案可能是未来的发展趋势。
宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司研发中心总工程师张伟介绍表示,目前他还是看好纯硬件的方案,而从长远来讲,软硬结合的产品会有市场,因为软硬结合方案最大的优点是只要前端的硬件,后面可以省掉很大一块硬件,这样的话,保守地说,成本可以降五六美元,这是很有吸引力的。但他同时表示,软硬结合方案需要比较强的技术能力,适合在产品成熟度和稳定性更高的时候应用。他们现在也和一些厂家在做软硬结合方案的评估,但真正的产品上还没有考虑用。
提供GPS方案的瑞士U-Blox公司北京代表处首席代表刘卫看好纯硬件方案。他表示,从性能上说,近期内纯硬件方案是最好的,而成本高应该是它唯一的缺点。“但成本不是绝对的。因为大家知道,半导体硬件贵也贵不到哪去,它的发展取决于出货量。从芯片做成模块,因为有了附加的价值,造成成本高,以前,模块和纯软件方案之间的成本差40%%到50%%。但如果市场竞争激烈到一定程度,硬件方案也可以做出调整,成本也会与其他方案差不了太多,这样,硬件方案还是有比较大的生存空间的”。
德州仪器目前采取的技术路线也是提供纯硬件GPS单芯片解决方案。德州仪器亚洲区产品行销工程师黄凯介绍说,相比于市场上的软件GPS解决方案,他们认为独立的单芯片方案其主要的优势是功耗低。因为在单芯片方案中,GPS的计算和定位功能都在GPS单芯片上完成,不会占用手机主芯片的频率资源,也不会增加主芯片的功耗。
龙旗控股第二产品事业部技术总监邹波明认为,在主芯片主频不高的手机上,例如只有52MHz或104MHz的情况下,产品要采用纯硬件GPS方案。而在智能手机上,主芯片的主频比较高,已经具备了运行GPS的能力,手机厂商会考虑向射频+软件的方向发展,这是个趋势。
SiRF公司已经推出了半软半硬的产品。该公司首席代表赵斌介绍说,他们推出了面向手机的最新产品SiRFGSD3,由于部分导航软件运行在系统主CPU上,GSD3的系统成本比现有方案低10%%~20%%。与此同时,在典型手机ARM处理器上,GSD3只需占用约5MIPS的主频资源,所以功耗可以忽略不计。但因为要把GPS位置运算移植到主处理器上,软件移植需要一些时间,这方面的工作与用户使用的操作系统有关,设计周期可能会延长几个星期。

责任编辑:电子信息产业网
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