手机GPS趋热 设计首选高灵敏度模块

　　■本报记者 赵艳秋

　　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。

　　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。