从GPS产业链动荡看便携式导航技术的发展

引言

GPS便携式导航装置的产业链，上中下游的购并案例不断上演。以蓝牙基带为基础的集成软件GPS、GPS纯软件运算、应用处理器结合GPS或GPS强化多媒体能力、整合无缝通信及GPS功能的SoC设计，将是上游GPS芯片产业的四大发展趋向。中游地图信息产业之间并购激烈，导航软件及地图则成为差异化的关键，影像导航考验应用处理器运算能力。下游设备端包括PND集成无线通信应用、A-GPS定位技术和整合内建GPS手机，都将大放异彩，LBS和定位服务兵家必争，竞争更为激烈。至于未来Galileo整合GPS芯片设计的普及度，牵涉到成本结构，市场接受度仍有待努力。

GPS产业的发展概况

整个汽车导航、手机与其它GPS便携式产品导航装置的产业价值链，大致可依照(图1)所示，分为包含HW或SW解决方案的GPS IP、通信、地图信息、导航软件、硬件产品系统制造商、服务厂商等部分。正因为产业迅速火红，从2006年至2007年第4季止，整体价值链上下游的购并案例不断上演，这段期间GPS及多媒体芯片厂商、导航软件、地图、乃至于系统厂的购并过程，好不热闹。
　
图1　GPS便携式产品导航装置的产业价值链示意图
资料来源：CompalComm Internal Research，2007

由于多数芯片厂商的GPS相关技术及IP，都是从由CEVA独立出来的GloNav授权而来，因此芯片效能例如灵敏度、功耗及定位速度等差异并不大。尤其以手持式或是汽车导航的应用及对应的地图精确度来说，差异实在有限。以往，由于SiRF 耕耘市场并布局已久，加上在装置端设计及技术支持的能力较佳，因此几乎获得了大多数厂商的青睐，SiRF加上Samsung 处理器便成为GPS应用的胜利方程式。

但是随着如Global Locate、u-blox、联发科(MediaTek)等竞争者相继推出具备价格竞争力的产品，NXP也相继推出软件GPS功能，甚至CSR喊出结合蓝牙芯片的产品价格只要1美元的竞争态势，目前GPS芯片产业正在重整当中。因此，来自于产业价值链上游GPS技术的整并与合纵连横，也更为激烈。

上游：GPS技术的解构与重组

　　并购案层出不穷

首先，蓝牙厂商购并GPS芯片公司的积极行动一直从未停过，包括全球最大的蓝牙芯片供货商CSR于2007年1月购并剑桥定

位系统公司Cambridge Positioning System(CPS)及NordNav，希望未来推出以集成蓝牙基带为基础的软件GPS解决方案，并且将价格订在1美元。第二大蓝牙芯片供货商Broadcom随即于2007年6月以1亿4600万美元，并购了从2000年起便致力于应用于手机领域GPS芯片组与软件解决方案的Global Locate，以此Broadcom在四大主要无线技术：蓝牙、Wi-Fi、FM广播与GPS的架构，俨然成形。

　　成本结构牵动设计变化

根据市场调查研究机构ABI Research的资料预估，2006～2011年全世界GPS手机出货量约2亿支，不过GPS功能若要大量普及于高端智能型手机领域，占BOM的成本结构必须维持在4~5美元以下，若是低端手机领域，则需更进一步降至1~2美元，才有大量普及的可能性。目前主流的90纳米制程、或是下一世代65纳米制程的GPS芯片组，若要达成上述目标，非常困难。也因此，NXP、SiGe半导体及CSR都不约而同提出软件GPS的架构，希望通过合理使用手机基带、应用处理器，甚至是蓝牙基带的运算能力，将硬件成本限缩到射频范围，以达到降低成本的目的。

不过根据经验，这样一来手机基带或是应用处理器的待机及运算功耗，将会耗掉将近100MIPS的能力，不仅会造成运算负担，节能设计更是一大挑战。除非结合网络辅助式卫星定位技术(Assisted-GPS；A-GPS)，至少让待机状态时不必占用系统运算资源，否则在技术上还有很多尚待努力的空间。至于便携式导航装置(PND)产品，个人认为使用软件GPS架构的机会并不大。

　　寻求完整GPS解决方案

此外，随着GPS功能在手机与便携式消费性电子装置扮演越来越重要的角色，半导体业IC设计业者势必更积极在GPS技术上花费心思，特别是应用处理器部分。例如NXP为了提供手机与媒体播放机平台更好的GPS解决方案，正在寻找完整的GPS解决方案供应商。Marvell也希望能够买下具有GPS解决方案的厂商，进而强化手机平台解决方案，进一步推出整合GPS的系统单芯片及双核心架构。

如此一来，身为GPS芯片供应大厂的SiRF，自然不能坐视，2007年6月便以合计约1.2亿美元的现金与股票，买下导航处理器厂商Centrality Communications。这项购并案让SiRF取得生产整合ARM核心、高速数字信号处理器(DSP)、多媒体加速装置(Acclerator)、硬件GPS加速器的单芯片处理器解决方案，提升在GPS平台解决方案的技术能力。

杀手级应用：GPS整合无缝通信应用

至于结合GPS、无缝通信功能