精准的秘密——iPhone4 GPS芯片解析

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手机GPS是不少用户看重的一项功能,一是它能方便在外地出差或旅游的朋友,二是相对于专用的车载GPS,使用手机GPS的成本较低。不过,之前很多手机的GPS功能都难以令人满意,要不就是定位有误差,要不就是搜星速度不够快,相比专用的GPS装置还是有一定差距。但是最近iPhone 4的出现改变了这一现状,不少用户都称iPhone 4不但搜星速度快,定位也比普通手机精准。是什么让iPhone 4的GPS功能一下变得强大呢?其实秘密就在iPhone 4内部的那块GPS芯片上。

实测,iPhone 4不负众望

为了实际测试iPhone 4的GPS性能,我们专门使用了其他两款手机和iPhone 4进行对比,分别是HTC HD2以及诺基亚E72。考虑到大多数用户的使用习惯,我们的测试方法也相对简单一些:在城市繁华闹市地段,纯粹采用手机内置的GPS定位。我们主要测试三部手机的定位速度和搜星速度,由于采用相同的Google Map软件,所以在定位的精准度上,三部手机应该没有太大差异,在这里就不特别进行比较了。

从实际的测试来看,我们可以看到iPhone 4在定位的速度以及搜星的数量上,都要强于其他两款手机,特别是在GPS性能方面一直比较强悍的HTC HD2,这次都要败在iPhone 4的脚下。在相同的地点,iPhone 4的GPS搜索到卫星并成功定位只需要7秒,而HTC HD2以及诺基亚E72虽然也很快,但是都超过了15秒;即使是在搜星数量上,iPhone 4也比其他手机要多搜到两颗星,当然不排除在移动位置后其他两款手机搜星的数量会发生变化的情况。

现在我们可以毫不犹豫地说,iPhone 4在GPS性能上的确有自己的过人之处。那么我们就把目光投向iPhone 4所采用的那颗GPS芯片上,要知道排除软件和驱动的因素,一款手机的GPS性能主要是由内置(或外置)的GPS模块所决定。iPhone 4的GPS性能如此出色,很大程度是因为内置的那颗GPS芯片——Broadcom(博通) BCM4750。

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_三部手机的GPS性能简测
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手机上常见的Google Map,可以用于GPS导航

博通助力iPhone 4 GPS

要说到GPS技术,就不得不谈到Global Locate这个公司,这个公司的GPS技术以及芯片在业界一直都是名列前茅。在2007年,Broadcom(博通)公司以1.46亿美元收购了Global Locate,而BCM4750这颗GPS芯片可以说是Broadcom彻底消化了Global Locate之后的产物。

软硬兼施的BCM4750

BCM4750被Broadcom公司称为目前业界功耗最低、精准度和灵敏度最强的GPS芯片。这颗芯片采用低成本90纳米半导体工艺制造,具有极高的跟踪灵敏度。这个GPS接收器充分利用了Global Locate的架构,能够在室内深处和“城市峡谷”环境中测量到最微弱的GPS信号,可测信号电平低至-162dBm。

BCM4750这颗芯片很适用于个人导航设备,因为个人导航设备要求很短的“首次定位前时间(TTFF)”和极高的导航性能。而具有网络连接的产品,如无线个人导航设备和蜂窝电话,能够充分利用到BCM4750软件解决方案的全套功能,在很多情况下,这些功能将TTFF缩短至不到1秒。由于Broadcom公司同时提供芯片和软件,其中包括AGPS(辅助全球卫星定位系统)栈和客户端软件,所以配合起来,整个GPS解决方案的性能就非常可观了。

两招造就强悍GPS性能

由于Broadcom公司长期维护一个由位于赤道附近的陆地GPS接收器组成的全球参考网络和一些为运营级加固服务器,并直接向配备GPS的蜂窝电话和无线个人导航设备提供这些数据,所以客户产品采用BCM4750和有关客户端软件后,能够充分利用AGPS的优势。

在定位速度上,BCM4750由于跟踪灵敏度的提高,所以在这方面远比普通手机内置的GPS接收器强。有了新的高灵敏度追踪的BCM4750 芯片,实现初始定位的速度会快得多,而且在很多情况下,BCM4750在竞争对手的产品根本无法实现初始定位的地方都能顺利完成初始定位。值得一提的是,BCM4750集成了很多外部组件,因此解决方案占板面积非常小,为把GPS设计到移动设备中提供了方便。

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iPhone 4的GPS芯片

不仅仅是博通,手机GPS一览

BCM4750的确是一款强悍的GPS接收器芯片,目前除了iPhone 4使用外,包括iPad 3G也采用了这颗芯片。实际上,从手机内置GPS接收器芯片以来,就有很多家公司在这一领域进行了努力,其中不乏一些经典的产品,下面我们就一起来看看还有哪些手机内置的GPS芯片值得我们关注。

SiRF GSC3

SiRF可以说是GPS芯片的龙头供应商。在手机GPS接收器芯片中,SiRF最出名的无疑是GSC3系列,这款基于SiRF starⅢ架构的芯片组配备20万个相关器,具有-159dBm顶尖的接收灵敏度和低功耗,为便携式和无线产品制造商提供了低功耗的GPS解决方案。

NemeriX NJ1030A

在外置GPS模块领域中,NemeriX可算是业界的领先者了。目前手机外置GPS模块中最常见的一种就是NemeriX的NJ1030A方案了,它专为小型电池驱动GPS接收器或无绳蓝牙GPS接收器而设计,能够支持GPS和手机频率分配计划,而且灵敏度也能达到-152dBm。

英飞凌Hammerhead Ⅱ

英飞凌的Hammerhead Ⅱ在多款高端智能手机中都有使用,包括苹果的iPhone 3G以及东芝TG01等。Hammerhead Ⅱ正是英飞凌和Global Locate合作的产物,这颗芯片可满足高性能、低功率、超小体积手持设备和移动电话的需求。

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GSC3芯片模块
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NJ1030A芯片
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英飞凌的Hammerhead II的GPS模块

对于GPS芯片而言,一直都是群雄争霸的局面,在这个领域里有太多大佬,包括德州仪器(TI)和索尼这样的巨头也参与进来,所以断言谁能在短期内真正地垄断是不可能的,只能说在一个时间段某个公司推出的产品在性能上更出色一些,比如iPhone 4所采用的BCM4750。实际上GPS技术发展到现在,相关的产品都比较成熟。在硬件指标上,主要是看产品的灵敏度,谁的灵敏度更高,那么谁的产品在复杂环境下的定位精度和速度就会更高;此外,谁能将整个模块做得更小巧,成本更低,那么使用在手机中的几率也会更大。

对于有GPS需求的手机用户来说,如果要根据GPS效果来选择手机,一方面当然要看手机内置的GPS芯片性能如何;但是另一方面也要关注硬件厂商是否有自己配套的软件以及强大的数据库,比如iPhone 4内置的BCM4750,除了性能强悍以外,博通公司自己不俗的软件开发能力以及庞大的AGPS数据库也是保证iPhone 4 GPS性能出众的关键。除了博通外,很多公司的手机内置GPS配套产品也相当齐全,也是值得用户信赖的。