A-GPS芯片发展动态分析

      GPS发展至今，其技术已相当成熟，芯片产品的良莠主要取决于射频部分，包括讯号灵敏度的提升、TTFF时间的缩短、抗噪声干扰、软件译码的效率化、功耗的缩减、芯片的微型化、成本的降低等均是芯片厂商最佳化的议题的技术。虽然卫星定位目前是以美国的24颗卫星的GPS为主流，但欧盟亦以Galileo计划推出30颗卫星的定位系统，且预计于2006~2010年间分批发射升空分布于3个轨道，2008年则开始提供定位服务，另外，中国大陆亦选择加入Galileo计划。因此，不同卫星定位系统间的竞争亦将间接考验GPS厂商的芯片设计能力，其衍生的设计问题包含芯片如何辨别不同的卫星定位系统、卫星数的增多需有更强的数字处理速度来达到更精确的定位诉求、如何将新Galileo卫星定位系统的时间标数据判读为有用的定位信息等、新频段冲突干扰问题等。
      一般而言，GPS接收架构是由天线（GPS antenna）、低噪声放大器（LNA）、射频（radio frequency）、基频（baseband）、微处理器（microprocessor）、周边线路、输出入埠等组成，其中射频是将部份的放大器、滤波器、降频器、频率合成器及振荡器等整合在一块芯片，GPS系统架构与行动电话类似，差异仅是GPS接收架构不具有发射电路。虽然GPS与行动电话的接收频率及解调制技术均不同，但在系统架构相似度高的条件下，GPS与行动电话的系统架构仍具可整合性，例如：Qualcomm在基频的ASIC中整合GPS 功能；Global Locate及Maxim则将GPS软件嵌入行动电话基频，以共享基频处理器模式来执行A-GPS功能。

芯片的微型整合化加速A-GPS行动电话上市时程
      从GPS应用由汽车逐渐拓展至PDA及手持式行动装置来看，GPS 芯片已从过去的three-chip架构（RF、baseband、microprocessor）发展至射频芯片及数字处理芯片的two-chip架构，其数字处理芯片部分，则是整合了CPU、内存（DRAM、SRAM、Flash）、power manager及clock等。此外，近来GPS芯片亦多已朝single-chip架构发展，如SiRF的SiRFstarIII及TI的GPS5300等。一般而言，单芯片的优点是让行动电话制造商设计时能用更小的PCB面积节省成本、待机时间更久及加速产品商业化时程，但其缺点是芯片为标准化产品，行动电话制造商无法依据需求自行调整参数。
      由于GPS接收模块的运作是由射频芯片将模拟讯号转换成数字讯号后才传递给基频芯片，因此射频芯片与基频芯片间并无强制相依性问题，行动电话制造商可自由选择不同厂商的不同款芯片来搭配，但为了减少设计风险与验证等，行动电话制造商还是倾向选择同一厂商的芯片组。就以IP模式开发整合式的芯片来看，为能有效解决GPS芯片与行动电话芯片的整合度、功耗、验证等技术问题，GPS芯片厂商需与行动电话芯片厂商合作，且多由行动电话芯片厂商来主导整个设计架构。
就芯片微型化整合议题分析，A-GPS芯片厂商除了低成本、低功耗、高精度、高灵敏度及良好抗干扰性等为设计诉求外，面临最大的设计困难点则是如何将GPS架构整合至行动电话的基频、射频、天线等组件内，以提供行动电话制造商一个完整的A-GPS解决方案。因此，GPS芯片业者也将开始衍生出与行动电话芯片厂商达成客制化需求，例如：Motorola与SiRF的合作协议。

数字处理架构朝独立式与共享式二轴发展
      由于A-GPS主要运用在行动手持式装置为主，其设计诉求自然无法脱离体积精简的必要性。因此，A-GPS在此设计思维下亦衍生出独立式（independent digital section）及共享式（shared digital section）两种GPS数字处理架构。
      独立式数字处理架构意指在A-GPS解决方案中有独立的GPS处理器，并不与行动电话的基频共享，其芯片可能是single-chip及two-chip；反之，共享式数字处理架构则是与行动电话的基频共享，会占用行动电话的数字处理资源，其设计方式可能是将GPS的IP内建于行动电话的基频上或将GPS软件内嵌至ROM等二种，其中以软件内嵌方式较普遍。
      独立式数字处理架构由于将GPS讯号与行动电话语音数据的数字处理分开，具有较高的定位运算效能及行动电话的兼容性等优点，但存在体积缩减及功耗问题，因此以独立式数字处理架构的A-GPS芯片厂商多半采用SiP或SoC方式解决体积及功耗问题，唯现阶段的GPS射频是采SeGi或BiCMOS制程与基频的CMOS制程不同，因此SoC的A-GPS仍有一定的技术整合门坎存在。目前采取独立式数字处理设计架构的业者有Qualcomm及TI。
      共享式数字处理架构主要是运用于具有较佳数字处理器的ARM7/ARM9、Xscale等的行动电话，行动电话制造商只要再加入一块GPS射频芯片便可执行A-GPS功能，具有成本低及体积小的优势。然而，这种设计是将GPS核心或软件内嵌于行动电话基频中，必须密切与行动电话芯片高度互动来克服基频与射频的整合性问题，因此亦造成共享式数字处理架构具有较大的射频搭配局限性及繁锁的兼容性测试而导致延宕产品上市的疑虑。目前采硬件共享式数字处理架构的业者有Qualcomm，软件共享式数字处理架构则有Global Locate及Maxim。