В первой части статьи мы вспомнили старые-добрые времена, когда один телефон от другого можно было отличить по фотографии. Мы добрались до iPhone 4S и увидели, как функции навигационного приемника переместились в связной чип Qualcomm MDM-6610. Что же было в следующих айфонах?

iPhone 5, 5S, 5C

В модели iPhone 5 (2012 год) обработка навигационных сигналов осталась за сотовым модемом, на этот раз Qualcomm MDM9615 (gpsOneGen 8A).

Функции радиочастотного блока были вынесены в микросхему Qualcomm RTR8600 - многоканальный радиочастотный блок (RF transceiver), содержащий, помимо передающих, 10 каналов на прием. Два из них способны пропускать сигналы GPS/ГЛОНАСС L1, остальные используются для многочисленных диапазонов сотовой связи. Микросхема выполнена по 65 нм технологическому процессу.

Модем Qualcomm MDM9615 и радиочастотный трансивер Qualcomm RTR8600 на плате Apple iPhone 5 (источник ifixit.com)
Модем Qualcomm MDM9615 и радиочастотный трансивер Qualcomm RTR8600 на плате Apple iPhone 5 (источник ifixit.com)

В iPhone 5S и 5С на смену Qualcomm RTR8600 пришла новая микросхема WTR1605L. Размер микросхемы сократился почти в два раза за счет использования другого метода корпусирования и увеличилось число каналов, что добавило поддержку Beidou.

Плата Apple iPhone 5S с модемом Qualcomm MDM9615 и радиочастотным трансивером Qualcomm WTR1605L (справа, источник ifixit.com)
Плата Apple iPhone 5S с модемом Qualcomm MDM9615 и радиочастотным трансивером Qualcomm WTR1605L (справа, источник ifixit.com)

Модель 5S базировалась на новой СНК Apple A7. Это первая 64-битная СНК от Apple. В части навигации она примечательна тем, что в неё интегрирован сопроцессор M5. Он предназначен для обработки данных гироскопов и акселерометров.

От iPhone 6 к iPhone 11

Последующие модели iPhone не меняли архитектуру в части навигационных функций, а лишь развивали микросхемы.

Плата Apple iPhone 6 с модемом Qualcomm MDM9625M (выделена оранжевым, источник ifixit.com)
Плата Apple iPhone 6 с модемом Qualcomm MDM9625M (выделена оранжевым, источник ifixit.com)

Смартфон iPhone 6 поступил в продажу в 2014 году, модем в нем заменили на Qualcomm MDM9625M, навигационная технология получила обозначение IZat gpsOneGen 8B.

Раздельные микросхемы акселерометров и гироскопов заменили на одну микросхему InvenSense MPU-6700, дополнительно поставили микросхему трехосевого акселерометра Bosch Sensortec BMA280. Микросхема от Bosch обладает худшей чувствительностью и скудным функционалом, но при этом потребляет в три раза меньше (130 мкА).

Из-за начавшихся патентных споров между Apple и Qualcomm модель iPhone 7 (2016 год) выходила в двух исполнениях. В большой части продаваемых телефонов вместо модема от Qualcomm используется микросхема Intel PMB9943 (aka Intel XMM7360) в паре с аналоговой Intel PMB5750s. Они же берут на себя функции обработки сигналов ГНСС.

Плата Apple iPhone 7 с модемом Intel PMB9943 (слева от лотка SIM-карты)
Плата Apple iPhone 7 с модемом Intel PMB9943 (слева от лотка SIM-карты)

Ситуация с наличием нескольких модификаций сохраняется в двух последующих поколениях, модели iPhone 8 и Х имеют разные исполнения с модемами от Intel и Qualcomm. В моделях 2018 года XR и XS компания Intel уже полностью вытесняет Qualcomm: используются микросхемы Intel PMB9955 (XMM7560), поддерживающие GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Beidou.

Осенью 2019 года вышел iPhone 11. Важным нововведением стали антенна и приемопередатчик сверхширокополосных (UWB) сигналов, которые могут использоваться для навигации в помещениях. К сожалению, использование этой функции в России ограничено из-за особенностей лицензирования частотного диапазона.

Одна из плат Apple iPhone 11 с модемом Intel X927YD2Q (по центру снизу) и радиочастотным приемопередатчиком Intel 5765 P10 A15 08B13 (на одну позицию правее, источник ifixit.com)
Одна из плат Apple iPhone 11 с модемом Intel X927YD2Q (по центру снизу) и радиочастотным приемопередатчиком Intel 5765 P10 A15 08B13 (на одну позицию правее, источник ifixit.com)

Что касается спутниковой навигации, телефон содержит модем Intel X927YD2Q, работающей в паре с трансивером Intel 5765 P10 A15 08B13 H1925

iPhone 12, 13

В 2019 году Intel продал большую часть своего телефонного бизнеса компании Apple. В объем сделки входили около 17000 патентов и 2200 сотрудников. Дальнейшая разработка модемов, в том числе ГНСС приемников, осуществляется в калифорнийских подразделениях Apple. Но на переходной процесс после слияния требуется некоторое время.

Параллельно на рынке стали появляться телефоны от Xiaomi и других конкурирующих брендов, поддерживающие навигационный диапазон L5. В этом частотном диапазоне расположены более широкополосные сигналы. Широкая полоса у навигационного сигнала позволяет существенно снизить ошибки многолучевого распространения и, как результат, повысить точность позиционирования в городских условиях. Эксперты высказывали предположения о появлении аналогичных решений в продукции Apple следующих поколений.

Третье обстоятельство - бурное развитие сетей 5G и необходимость реализации их поддержки в флагманских телефонах.

Всё вместе привело к тому, что в iPhone 12 и 13 мы снова видим микросхемы от Qualcomm - лидера решений 5G.

Плата Apple iPhone 12, желтым выделен трансивер Qualcomm SDR865, зеленым - baseband-процессор Qualcomm X55M (источник фото - ifixit.com)
Плата Apple iPhone 12, желтым выделен трансивер Qualcomm SDR865, зеленым - baseband-процессор Qualcomm X55M (источник фото - ifixit.com)

Связные и навигационные функции iPhone 12 базируются на Qualcomm Snapdragon X55M и трансивере Qualcomm SDR865. Телефон содержит две навигационные антенны и обрабатывает сигналы навигационных диапазонов L1 и L5.

Плата Apple iPhone 13 Pro, синим выделен трансивер Qualcomm SDR865, голубым - baseband-процессор Qualcomm X60M (источник фото - TechInsights)
Плата Apple iPhone 13 Pro, синим выделен трансивер Qualcomm SDR865, голубым - baseband-процессор Qualcomm X60M (источник фото - TechInsights)

В iPhone 13 обновился Snapdragon, теперь это X60M, что слабо отразилось на навигационных функциях телефона. На смену 7 нм техпроцессу пришли 5 нм, что положительно сказалось на энергоэффективности и нагреве.

Заключение

Если пытаться выделить тренды, то мы видим как среднестатистический навигационный приемник из устройства превратился в функцию. Второстепенную функцию связного модема. В случае с Apple, ещё и реализуемую собственными силами подразделений.

Но не все современные приемники "нормотипичные". Смартфоны занимают более 90% рынка ГНСС устройств по количеству выпускаемых единиц, но в денежном выражении это только 60%. Остаются средства телематики, автомобильные системы, геодезические и морские приложения, авиационная техника и железнодорожный транспорт и т.д. Российские компании представлены в этих секторах, имеют достойные решения, а российские инженеры - возможность для самореализации. Тренда к интеграции разных систем в одной СнК это не отменяет, а значит и работа навигационного инженера продолжит дрейфовать либо в сторону разработки IP-ядер, софта и прошивок, либо к использованию чужих чипов, модулей и плат в своих проектах.

Больше картинок и деталей:

Ссылка на первую часть статьи

Комментарии (10)


  1. peacemakerv
    04.05.2022 16:38
    +6

    Ччерт, смотришь на эти платы как на небоскребы с высоты птичьего полета, и понимаешь, что нам теперь доступно в нашей стране вместо этих технологий только ... как птички с высоты.


    1. site6893
      05.05.2022 12:44
      +1

      да, шутка что "в России последний айфон єто тот который у тебя в руках"... уже не шутка.


    1. GreatGehar
      05.05.2022 20:27

      Не стоит паниковать по этому поводу. Есть политика, есть бизнес. Политика живёт за счёт денег бизнеса. Россия для многих компаний не последний рынок, а бизнес должен зарабатывать деньги, чтобы кормить себя и политиков. Следовательно, как только будет можно, сразу нам все привезут. Я не думаю, что это будет продолжаться слишком долго.


      1. peacemakerv
        05.05.2022 20:30

        Проблема в том, что доверять снова таким "партнерам" - не очень разумное решение...


        1. Jef239
          06.05.2022 23:24

          Спецоперируют в неожиданный момент с физическим уничтожением бизнеса высокоточными авиабомбами?

          Знаете, разница между роботом-пылесосом и автоматическим пулеметом на том же шасси — с точки зрения программиста несущественная. А всё, что двойного назначения — спецоперируемые спецоператорам не продают.

          P.S. Разжую. Если вы делаете что-то, применимое в вооруженных силах — рассчитывайте, что оно пропадет при любой спецоперации. А применимо все, кроме предметов роскоши. Грубо говоря, начиная с производства шапок ушанок.


          1. GreatGehar
            07.05.2022 06:17

            Предметы роскоши тоже продукция двойного назначения. Например, золотой цепочкой можно придушить...

            В любом случае, ввозить или нет - это решение принимает политика. А бизнес продает, если можно, либо не продает, если нельзя. Но если придумают, как обойти санкции, то будут продавать. В конце концов, жили раньше без айфонов, наверно и сейчас проживём.

            В любом случае, война-это плохо.


            1. Jef239
              07.05.2022 10:52

              Давайте я вам на примере объясню. Фирма продает бинты из РФ в Украину. Вопрос — сколько пройдет до её закрытия или разрыва контракта?

              Думаю, что недели две с момента начала травли в центральных СМИ. Причем травлю организует не государство (санкция против Украины мы не вводили), а кто-то из конкурентов. Закошмарят быстро, ибо как кошмарить бизнес — всем известно.

              А теперь вернемся к Европе. Во-первых, это мы можем несерьезно относится к словам бывшего президента РФ про Россию «От Лиссабона до Владивостока». Или к рассказам про уничтожение Британии одним сарматом. А европейцы воспринимают эти слова как реальную угрозу своей жизни.

              Во-вторых — там есть курс акций. Который обрушить на 10-20 процентов скандалом в СМИ — вполне реально. Особенно, если за скандал заплатит конкурент.

              В-третьих, то, что в РФ официально считается фейком (Буча, роддом в Мариуполе...) там считается установленным фактом.

              В четвертых, европейцы может и жадные и не патрииотичные, но почему-то не хотят, чтобы их страны освобождали высокоточными авиабомбами. При этом см. предыдущий пункт про информационную картину.

              В итоге получается, что продавая в РФ, можно увеличить выручку на полтора процента, зато потерять в курсе акций процентов на 10-20, получить бойкот и снижение продаж процентов на 10-30 и забастовки собственных рабочих. Мягко говоря — не выгодно.

              То есть спокойно продавать в РФ может лишь госкомпания, которой конкуренция не страшна. Или монополия с зарплатами сильно выше рынка.

              А продлится эта ситуация — до смены поколения, лет 20-30. Ну или до кардинальной смены политической власти в РФ. Одного изменения курса при сохранении тех же лиц у власти — явно недостаточно.

              Помните "русский солдат омоет сапоги в Индийском океане"? 30 лет назад бывший зампред Госдумы об этом сказал. Не знаю, как вы, а я жду, санкции от Индии в том случае, если индийские СМИ эту фразу вспомнят + ещё пара новых таких фраз.


  1. quaer
    05.05.2022 22:41

    а где антенны на платах?


    1. Korogodin Автор
      06.05.2022 10:22

      А они не на платах, они отдельно. Подключаются через многопиновые разъемы


      1. quaer
        06.05.2022 12:13

        Интересно, как они импеданс согласовали? Было бы в целом интересно узнать как все антенны в мобоильниках сделаны, упакованы, согласованы.