主流GPS 芯片方案供應(yīng)商大盤點(diǎn)

1、主流GPS芯片方案供應(yīng)商大盤點(diǎn)(zt)GPS系統(tǒng)最初定位于軍事、航空、航海等專業(yè)領(lǐng)域，但近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，體積、功耗和成本都得到極大改善，同時(shí)也受到消費(fèi)者需求和政府法規(guī)的推動(dòng)，GPS系統(tǒng)在民用市場開始顯山露水，已在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和手持設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。一臺GPS設(shè)備關(guān)鍵的元件有天線、低噪音放大器(LNA)、射頻接收轉(zhuǎn)換(RF Section).數(shù)字部 分(也稱數(shù)字基帶，Digital Baseband)、微處理器(Microprocessor)、微處理器周邊外設(shè)(Processor Peripherals)輸入輸出和驅(qū)動(dòng)(I/OandDriver)等幾個(gè)部分。芯片提供商也強(qiáng)手如云，包括

2、SiRF、 u-blox、Ti、Analog Devices NXP、高通、英飛凌、索尼、意法半導(dǎo)體、Trimble(天寶)、Atmel、 SiGe、u-Nav等等。下面，我們將對其中一些代表廠商的產(chǎn)品絕活盤點(diǎn)，讓大家對主流GPS芯片供應(yīng)商有一個(gè)大致的了解。SiRF公司SiRF是GPS芯片的龍頭供應(yīng)商，產(chǎn)品線完整，能夠提供完整的解決方案。該公司成立于 1995年，2001年的銷售額為1500萬美元，2005年增長到16520萬美元，2006年上半年則比2005 年同期增長69%，預(yù)計(jì)2006年銷售額達(dá)到2.8億美元，5年間銷售額增長近20倍。代表產(chǎn)品：基于 SiRFstarIII 架構(gòu)的芯片

3、GSC3e/LP 與 GSC3f/LP、GSC3LT 與 GSC3LTf、 GSC3LTi and GSC3Ltif，基于 SiRF Instant 架構(gòu)的 GSCi-5000?；赟iRF starIII架構(gòu)的新芯片組配備20萬個(gè)相關(guān)器等，具有-159dBm頂尖的接收靈敏度和 低功耗，為便攜式和無線產(chǎn)品制造商提供了低功耗的GPS解決方案。針對不同的應(yīng)用，SiRF starIII 產(chǎn)品在尺寸、功耗、性能上做了不同的優(yōu)化，帶有f標(biāo)號的產(chǎn)品集成了閃存。這些新產(chǎn)品是SiRF在2004年2月推出的GSC3f”與GSC3”的低功耗升級產(chǎn)品。NemerixNemeriX提供的產(chǎn)品包括模擬射頻接收器和數(shù)字基

4、帶處理器。超低噪音GPS接收器NJ1006A采用雙超外差架構(gòu)，具備低噪音和功耗：放大器噪音為1.6 dB，功耗為 10mW 1Fix/s，采用 5x5mm 28 針 QFN 封裝。其基帶處理器產(chǎn)品包括NJ1030A和NJ2020O NJ1030A采用128針10 x10毫米BGA或者 128針7x7毫米u(yù)BGA封裝，采用V8 Sparc 32位RISC內(nèi)核，具有高速片上存儲器、支持64Mb外部存儲器，功耗僅為15mW 1Fix/s，多接口便于與用戶硬件集成。近期推出的NJ2020是針對基于主機(jī)的應(yīng)用(比如PDA或手機(jī))開發(fā)的。NJ2020室內(nèi)靈敏度達(dá)-158dBm，采用6x6 BGA封裝，功耗

5、僅為40mW。NJ2020處理器利用PDA或移動(dòng)電話上主板的存儲器和處理器資源。這種結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)快速集成，并因?yàn)槔矛F(xiàn)成主板資源而降低了系統(tǒng)價(jià)格。其高集成度的NJ1836成功地將NJ1006A和NJ1030A集成于一個(gè)設(shè)備中。NJ1836A具有一 系列支持PDA和便攜式媒體播放器的特性。它專為小型電池驅(qū)動(dòng)GPS接收器或無繩藍(lán)牙GPS 接收器而設(shè)計(jì)，能夠支持GPS和手機(jī)頻率分配計(jì)劃。其他特性包括支持有源或無源天線；支持 WAAS和EGNOS；單一 6x9mm微型球柵陣列（uBGA）封裝；GPIO/UART/SPI和模擬接口以 及支持SRAM和閃存的可擴(kuò)展存儲架構(gòu)。Nemerix NJ1006配合N

6、J1030的方案可使靈敏度達(dá)到-152dBm。TITI的輔助GPS （A-GPS）解決方案在異步和同步蜂窩式網(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供快速而精確的定位服務(wù)。這些解決方案在優(yōu)化之后，適用于所有當(dāng)前和發(fā)展中的無線標(biāo)準(zhǔn)（如GSM、GPRS、EDGE、CDMA、UMTS 和 WCDMA）。TI在2005年推出的90nm工藝技術(shù)的單芯片A-GPS解決方案，GPS5300 NaviLink 4.0單芯 片采用TI DRP技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)離散的GPS解決方案，不僅具有最小系統(tǒng)占用面積（50mm2）、最 低總體系統(tǒng)成本等特性，而且還擁有低功耗、高性能等A-GPS功能特性。為加速開發(fā)具備A-GPS 功能的手持終端，優(yōu)化的GPS53

7、00單芯片還可與TI 3G技術(shù)和OMAP處理器相連接，以便為移 動(dòng)終端制造廠商提供完整的解決方案。作為TI NaviLink A-GPS系列解決方案的首款產(chǎn)品，GPS5300能夠?yàn)橐苿?dòng)終端提供強(qiáng)大的定 位功能，具體包括以下特性：業(yè)界最小型的離散A-GPS解決方案，整個(gè)系統(tǒng)的電路板面積不足50平方厘米；業(yè)界成本最低的完整A-GPS系統(tǒng)，總體材料清單比現(xiàn)有GPS解決方案縮減一半以上；具有片上集成電源管理功能的低功耗解決方案，可直接連接至電池，且能輕松集成到手機(jī) 設(shè)計(jì)中；高性能A-GPS解決方案，可在衛(wèi)星信號較弱的情況下（符合3GPP與3GPP2運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，并 超出A-GPS性能要求），實(shí)現(xiàn)TTFF（

8、首次定位時(shí)間），使用戶能夠快速了解當(dāng)前的確切位置。為加速基于NaviLink解決方案的A-GPS移動(dòng)電話的上市進(jìn)程，TI還與移動(dòng)電話模塊制造商 之一 Murata協(xié)作，共同為移動(dòng)終端OEM廠商提供可選模塊。Atmel公司Atmel的低功耗GPS模塊芯片組高度集成并能極大節(jié)省制版空間。GPS芯片組包括全面集 成的RF接收器芯片 ATR0600，16通道基帶芯片 ATR0620和SiGe制作的LNA ATR0610。 它為在蜂窩手機(jī)、PDA、手表和個(gè)人定位器里及傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)的GPS實(shí)現(xiàn)做了專門優(yōu)化。僅 需少量外圍元件，極低功耗（ 100兆瓦 1 fix/sec）。作為選擇性擴(kuò)充，除了前文提到的與u

9、-blox AG合作推出的單芯片ATR0635夕卜，Atmel還與Magellan推出新的GPS芯片組ATR0663。該芯片組整合了全球最新的GPS相關(guān)技術(shù)和一個(gè)以ARM926EJ-S（TM）為基礎(chǔ)的微處理器。ATR0663包括一個(gè)先進(jìn)的GPS基帶和一個(gè)具備集成2D圖形加速器的LCD控制器（以 實(shí)現(xiàn)2048 x 2048像素的虛擬屏幕支持）、一個(gè)AC97音頻控制器，以及一個(gè)圖像傳感器接口。多種輸入/輸出（I/O）選項(xiàng)，包括以太網(wǎng)（Ethernet） USB 2.0 Full Speed Host and Device、SD/MMC、TWI和USART，為PND應(yīng)用提供了一個(gè)高針對性的片上系統(tǒng)（

10、SoC）解決方案。此外，一個(gè)雙外部總線接口和九層總線矩陣實(shí)現(xiàn)了快速內(nèi)存存?。‵ast Memory Access）和高吞吐量（High Throughput），而無需裝載微控制器。跟蹤靈敏度可達(dá)-159 dBm。該芯片組可以與ATR0603 RF接收器IC、ATR0610低噪音放大器兼容使用。0V，內(nèi)部工作電壓1.5V或1.8V。意法半導(dǎo)體ST也能夠提供面向GPS應(yīng)用的全系列解決方案，適用于車載與便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)。STA2056單芯片解決方案將基帶和射頻功能集成入一個(gè)小型QFN-68封裝，形成一個(gè)極 其緊湊的解決方案，能提供準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)，同時(shí)削減系統(tǒng)尺寸和物料成本。這是業(yè)內(nèi)第一 個(gè)把射頻電路植

11、入一個(gè)數(shù)字單片GPS接收機(jī)內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星跟蹤和定位計(jì)算，無須外部主 CPU和存儲器的半導(dǎo)體器件。這個(gè)單片GPS外設(shè)包括一個(gè)CAN 2.0 B有源接口和一個(gè)四通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。STA2056適合車載遠(yuǎn)程信息處理和導(dǎo)航OEM應(yīng)用。此外，該器件還提供完整的可用接口 ：I2C （IC互聯(lián)）、UART（通用異步收發(fā)器）、SPI （串行外設(shè)接口）和GPIO （通用輸入輸出）。 內(nèi)置的4KB備份RAM用于保存GPS信息,優(yōu)化系統(tǒng)啟動(dòng)性能。STA2051和STA2051GO GPS處理器，加上一個(gè)無線前端接收器，可將GPS功能與額 外CPU計(jì)算功率進(jìn)行融合，并可以裝配一系列外設(shè)。由于它們卓越的靈活性與互操

12、作性， 這些芯片組是遠(yuǎn)程通信與導(dǎo)航平臺的理想選擇，能實(shí)現(xiàn)語音識別、文本語音轉(zhuǎn)換、DSRC- 數(shù)據(jù)短程通信、汽車無線電控制以及移動(dòng)運(yùn)算等應(yīng)用。STA2051配合其基帶控制器軟件庫，能夠在GPS衛(wèi)星可見度不高的都市城區(qū)和茂密的 森林地帶具有很高的性能表現(xiàn)，新軟件庫增加一個(gè)叫做STrack 1的高靈敏度功能，這項(xiàng)功能 可以在衛(wèi)星可見度不高地區(qū)跟蹤衛(wèi)星，當(dāng)重新進(jìn)入衛(wèi)星可見度高的地區(qū)時(shí)，具有很高的衛(wèi)星 數(shù)據(jù)采集靈敏度。此外，新軟件庫還提供”航位推測”定位功能，當(dāng)無法接收GPS衛(wèi)星信號 或信號較弱時(shí)，”航位推測”定位功能可以利用車載傳感器執(zhí)行定位任務(wù)。此外，STA2051的另一個(gè)版本STA2051E含有一

13、個(gè)外部存儲器接口，用于應(yīng)用軟件或 數(shù)據(jù)無法保存在內(nèi)部閃存的應(yīng)用場合。例如，在遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用中，除執(zhí)行3?$功能外，該芯片還執(zhí)行系統(tǒng)處理器的任務(wù)，這時(shí)用戶代碼遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了 256KB。最新一代的ST導(dǎo)航/信息娛樂平臺名為NaviFlex，其集成度更高：融合GPS接收器和 Nomadik應(yīng)用處理器，保證了汽車多媒體應(yīng)用無與倫比的音頻、視頻和成像質(zhì)量。Maxim公司Maxim公司能夠提供低噪聲、低功耗的GPS前端接收器和獨(dú)特的GPS方案。其主要產(chǎn)品包括GPS接收器前端IC MAX2741/2/5等。MAX2741是一款低噪聲、高性能、L1波段的GPS接收器，提供靈活的頻率規(guī)劃，非 常適合手機(jī)、PDA

14、和汽車電子產(chǎn)品。MAX2742是一款低功耗、低成本的單芯片GPS前端接收器，內(nèi)部包含了 LNA、混頻 器、IF電路、數(shù)字采樣和本振合成器，省去了外部SAW或分立濾波器。MAX2745是一款低功耗GPS前端接收器，支持32MHz三次諧波晶體設(shè)計(jì)和16MHz 基波頻率晶體設(shè)計(jì)。內(nèi)置溫度傳感器，無需外部IF SAW或分立濾波器。Maxim的GPS方案將其GPS前端接收器IC與Philips公司的Spot GPS軟件相結(jié)合，利用系統(tǒng)處理器，省去了昂貴的大尺寸GPS基帶IC。與其它基于硬件的多芯片方案相比，大大降低了系統(tǒng)成本、功耗和尺寸。該軟件方案可工作在自動(dòng)和輔助兩種GPS模式，在每一秒鐘為系統(tǒng)（如汽

15、車跟蹤）提供方 位信息。也可以對算法進(jìn)行調(diào)整，使其符合步行或室內(nèi)應(yīng)用的要求，為蜂窩電話、PDA、數(shù) 碼相機(jī)、MP3播放器、膝上型電腦、便攜式DVD播放器等移動(dòng)產(chǎn)品提供理想的GPS設(shè)計(jì)。NXP恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductors，原飛利浦半導(dǎo)體）在不久前結(jié)束的在美國內(nèi)華達(dá)州 拉斯維加斯舉辦的”消費(fèi)電子展” （CES）上展示了一個(gè)具有先進(jìn)多媒體功能的低成本、便攜 式GPS設(shè)備完整解決方案。該解決方案基于恩智浦半導(dǎo)體的Nexperia移動(dòng)多媒體處理器PNX0190，包括恩智浦 軟件公司的swGPSTM Personal （一種用于GPS的軟件解決方案）以及ALK技術(shù)公司的 CoPilo

16、t導(dǎo)航軟件-為針對移動(dòng)中的聯(lián)接用戶開發(fā)具有導(dǎo)航功能的、低成本的、具有豐富多媒 體功能的便攜式媒體播放器（PMP）的設(shè)計(jì)師提供他們所需要的一切軟件功能。傳統(tǒng)GPS解決方案需要硬件GPS基帶處理器。相比之下，該的解決方案利用在 PNX0190多媒體處理器上運(yùn)行的swGPS Personal來有效進(jìn)行GPS計(jì)算。恩智浦的解決方 案排除了昂貴的GPS基帶芯片，從而降低了材料成本；其基于軟件的方式具有靈活性并能適應(yīng)未來不斷發(fā)展的市場，能夠在新的功能問世時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場升級。恩智浦的解決方案成功地將高質(zhì)量導(dǎo)航功能與豐富的多媒體處理結(jié)合在一起，包括 MP3播放、標(biāo)準(zhǔn)的以及高清晰的視頻播放及錄制、調(diào)頻收音機(jī)、圖像存

17、儲和游戲等。英飛凌Infineon和Global Locate合作推出的Hammerhead是全球首款單芯片CMOS GPS接收 器。該芯片支持移動(dòng)站輔助式（MS-A）、移動(dòng)站基于式（MS-B）、自主式和增強(qiáng)式跟蹤模 式。一流的室內(nèi)信號跟蹤效果，完全支持輔助式和自主式跟蹤模式，即使在最微弱的信號環(huán) 境中也可以進(jìn)行高度精確的導(dǎo)航。Hammerhead芯片的基于主機(jī)的軟件架構(gòu)，不僅將器件尺 寸和成本減至最小，還允許將協(xié)議消息直接嵌入到GPS導(dǎo)航軟件中。不久前，以Hammerhead芯片為基礎(chǔ)，兩家公司又推出了全新的Hammerhead II芯片， 可滿足高性能、低功率、超小體積手持設(shè)備和移動(dòng)電話的

18、需求。該單晶粒芯片尺寸僅為3.74 mm x 3.59 mm x 0.6 mm，總面積不到14 mm2，可用于生產(chǎn)全球最小的GPS接收器。Hammerhead II GPS接收器在RFCMOS芯片上搭載了 LNA、射頻降頻變換器和信號處 理基帶技術(shù)。該器件采用一流的芯片級封裝工藝，實(shí)現(xiàn)了最緊湊的外形。封裝采用49觸點(diǎn) 球柵陣列，進(jìn)一步簡化了布局和組裝工作。Hammerhead II芯片與其前代產(chǎn)品一樣，都具備業(yè)界領(lǐng)先的性能，提供160dBm的靈敏 度和1秒的定位時(shí)間，超過了 3GPP規(guī)格；采用成熟的基于主機(jī)的軟件架構(gòu)。軟件可完全向 后兼容Hammerhead，能夠輕松適應(yīng)更加小型化的全新器件。

19、此外，該芯片軟件還針對個(gè)人 導(dǎo)航進(jìn)行了優(yōu)化，采用復(fù)雜算法，降低多路徑誤差。Global Locate還與英飛凌的全資子公司Comneon，推出全新的協(xié)議堆棧軟件，其中融 合支持Hammerhead芯片的軟件，該軟件解決方案使得手機(jī)制造商能夠推出符合適用于 A-GPS的RRLP （無線資源定位協(xié)議）、RRC （無線資源控制），以及SUPL （安全用戶平 面定位）標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)，而無需再進(jìn)行額外的軟件開發(fā)。該解決方案全面支持E911和LBS （基 于位置的服務(wù)）應(yīng)用中的各種GPS操作模式。U-Blox公司來自瑞士的GPS技術(shù)公司u-blox AG公司以往主要提供命名為TIM的GPS模塊，其中 采用的S

20、iRF公司的GPS芯片。現(xiàn)在，u-blox也開始注重核心芯片的開發(fā)。u-blox與Atmel合作開發(fā)的ATR0635整合了完整的ANTARIS 4 GPS接收器，其中含有 96針腳BGA封裝且基于只讀存儲器（ROM）的SuperSense軟件。小尺寸加上極低的功耗（在 連續(xù)供電模式下為62 mW）使得基于只讀存儲器的ATR0635非常適合手持和移動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品。另外，其新推出的u-blox 5系列全球定位系統(tǒng)以及隨時(shí)可用的伽利略系統(tǒng)單芯片和芯片 組擁有不到一秒的接收性能。這種新的芯片還擁有SuperSense-160 dBm探測和跟蹤靈敏度、 小于50mW的功率需求以及一個(gè)小于100平方毫米的覆蓋

21、區(qū)，適用于掌上電腦(PDA)、個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備、照相機(jī)、手機(jī)、媒體播放器和其它電池操作便攜式設(shè)備。LEA-4H是U-Blox公司推出的GPS模塊，尺寸僅為17x22mm，內(nèi)置低噪聲放大器，支 持無源和有源天線。該模塊硬件由ATR0600 RF前端芯片、帶ARM7TDMI處理器的ATR0620 基帶芯片和低噪聲放大器芯片ATR0610組成。采用在業(yè)界居于領(lǐng)先地位的ANTARIX GPS 技術(shù)，可以在天空視野受限的區(qū)域(如建筑物密集的市區(qū))為用戶提供動(dòng)態(tài)條件下的出色導(dǎo)航 性能，可以在不降低精度的情況下利用弱接收信號為用戶提供高靈敏度的定位輸出，并且支 持DGPS與多SBAS系統(tǒng)，如WAAS和EGNOS定位。16路并行通道與8192時(shí)域/頻域搜 索位提供快速的啟動(dòng)時(shí)間。輔助功能又能進(jìn)一步加速了啟動(dòng)時(shí)間。低功耗與FixNow節(jié)能模 式使該產(chǎn)品實(shí)用于手持與電池供電類設(shè)備。SonySony公司目前的產(chǎn)品包括射頻芯片CXA3355E和CXD9931T，以及基帶處理器CXD2932。同時(shí)，Sony也推出了集成了 RF射頻電路和基帶電路，采用0.18m CMOS工藝設(shè)計(jì)的單芯片方案CXD2951，采用Sony單獨(dú)研發(fā)的RFCMOS技術(shù)。CXD2951靈敏度可達(dá)-152dBm，具有起動(dòng)反應(yīng)時(shí)間短、省電等