美國高通公司,成立于1985年,相對于眾多歷史悠久的半導體廠商來說,充其量也就是個初出茅廬的“小伙子”,但就是這么一個公司藉著這幾年智能手機等設備的迅猛發(fā)展,在半導體行業(yè)予取予求,風頭一時無量。在2012年12月,高通的市值一度超過英特爾,在同年12月注資夏普以后,高通受到了前所未有的關注,我們今天就對高通的現(xiàn)狀進行研究,去看看這個高速成長的企業(yè)是怎么煉成的。
位于美國圣地亞哥的高通總部大樓
???????? 引領計算移動化浪潮,對應前所未有的數(shù)據(jù)通信量
高通2012年11月7日發(fā)表了基于GAAP的2012財年(2011年10月~2012年9月)結(jié)算報告,銷售額為同比增加28%的191.21億美元,營業(yè)利潤為同比增加13%的56.82億美元。均創(chuàng)下了該公司的歷史最高記錄。
高通總裁兼首席運營官Steve Mollenkopf
高通是全球規(guī)模最大的無廠***,2012年11月的股票總市值超過了英特爾,其影響力日益增強。預計2013財年仍會保持出色的業(yè)績。該公司在發(fā)布2012財年結(jié)算時同時發(fā)表了基于GAAP的2013財年業(yè)績預測:銷售額為230億~240億美元(比2012財年增長20~26%),營業(yè)利潤為66億~71億美元(比2012財年增長16~25%)。
大量投入研發(fā)資金引領技術革新
高通主要從事面向智能手機等終端的半導體芯片組業(yè)務,其收入支柱是半導體和專利授權收入。2012財年的銷售額中,半導體和服務的銷售額為124.65億美元(比上財年增加35%),專利授權收入為66.56億美元(比上財年增加16%)。
高通公司的業(yè)務模式
高通的業(yè)務模式是,把半導體芯片組的銷售和專利授權收入的大部分利潤用于研發(fā)投資,以此為基礎獲得新專利以及在芯片組中導入新功能。引用高通高級副總裁兼首席營銷官Anand Chandrasekher的話,就是“通過率先推進技術革新,并提供新技術來推動無線領域整體生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展”。為此,該公司每年都會增加研發(fā)投資額。2012財年的研發(fā)投資額為39.15億美元(比上財年增加31%),同樣也為史上最高。
高通指出,目前半導體行業(yè)有三個重要動向,分別是“Computing Redefined”(重新定義的計算)、“Unprecedented Data Demand”(前所未有的數(shù)據(jù)需求)以及“Digital 6th Sense”(數(shù)字第六感)。
認為個人電腦向移動計算機的過渡將加速的高通,正在以“Snapdragon”品牌提供智能手機用處理器,該系列處理器集成了兼容ARM架構(gòu)的自主CPU內(nèi)核和多種移動通信方式的基帶處理電路等。高通總裁兼首席運營官Steve Mollenkopf表示, “將來,所有的(個人用)計算機都將變成移動的。與個人電腦相比,移動計算機必須整合的技術大幅增加。因此,我們將不斷把所需的技術整合到芯片組中”。他也表示,能成套提供RF收發(fā)器IC和電源管理IC等也是高通的一個優(yōu)勢。
高通從2011年開始提供能使安卓智能手機的開發(fā)更容易的參考設計“Qualcomm Reference Design”(QRD),這是事先將采用高通芯片組的智能手機的電子電路設計、結(jié)構(gòu)設計、推薦部件的選擇、包括元器件驅(qū)動等在內(nèi)的軟件的成套開發(fā)以及各種測試等全部完成后再供貨給智能手機廠商的參考設計。目的是通過減輕智能手機廠商的開發(fā)負擔,在中國、東南亞及南美等地區(qū)推出具備高競爭力的低價位智能手機。
Snapdragon的挑戰(zhàn):“不斷導入重要功能”
美國高通公司2012財年(2011年10月~2012年9月)供貨的“MSM”芯片(將應用處理器和基帶處理LSI集成在一枚芯片上。MSM是mobile station modem的縮寫)數(shù)量達到了5億9000萬個。比上財年大幅增加了22%。
“移動化帶來計算的重新定義”。以前在美國英特爾公司主導建立“Centrino”平臺時就廣為人知的Anand Chandrasekher(高通公司高級副總裁兼首席營銷官)回憶道,“(標配無線LAN功能的)Centrino也是對計算機的重新定義”,同時指出,“在無損便攜性的情況下實現(xiàn)高性能計算——這種新的計算形態(tài)已經(jīng)誕生”。
自主開發(fā)主要功能,整合后提供
為推動向移動計算的過渡,高通提供的是以“Snapdragon”品牌為代表的半導體產(chǎn)品。高通的戰(zhàn)略是,自主開發(fā)智能手機和平板終端等移動產(chǎn)品的半導體所需的各種主要功能,將其整合后提供給客戶。
高通總裁兼首席運營官Steve Mollenkopf認為“將不斷把(移動產(chǎn)品中)重要的功能導入芯片組。因為移動產(chǎn)品不同于個人電腦,必須整合大量技術”。高通技術公司高級市場營銷總監(jiān)Michelle Leyden Li則表示“通過整合主要功能優(yōu)化后提供給客戶,在系統(tǒng)整體的性能和耗電量方面易于保持優(yōu)勢”。
不過,不僅是整合,注重自主技術也是高通的特點。Anand Chandrasekher強調(diào)指出,“高通在CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、DSP(數(shù)字信號處理器)、調(diào)制解調(diào)器(基帶處理器)及RF(無線收發(fā)器)的任意一個領域都擁有首屈一指的技術”。另外,在峰值性能、單位耗電量的處理性能以及采用新技術的產(chǎn)品供貨時間等方面均居行業(yè)之首,而且為了維持這種地位持續(xù)投入了大量研發(fā)資金。
??????? 推薦使用自主開發(fā)產(chǎn)品
高通一直在推進使移動產(chǎn)品的各種半導體電路采用自主開發(fā)的產(chǎn)品。例如CPU。以前,在移動通信用基帶處理LSI和RF收發(fā)器IC領域具有優(yōu)勢的該公司一直供貨配備英國ARM公司CPU內(nèi)核的MSM芯片。2009年開始量產(chǎn)供貨的第一代Snapdragon將其換成了自主開發(fā)微架構(gòu)的ARM指令集兼容CPU“Scorpion”。
Snapdragon品牌的“S4 Pro MSM8960”在一枚芯片上集成了2個CPU“Krait”、GPU“Adreno 225”、支持LTE/3G/2G的基帶處理電路等。
Michelle Leyden Li驕傲地表示,“在移動產(chǎn)品用CPU方面首次實現(xiàn)1GHz工作頻率的就是我們,我們是唯一一家安裝了‘a(chǎn)SMP’(以獨立形態(tài)動態(tài)變更多個CPU的工作頻率的技術。是asynchronous symmetric multiprocessing的縮寫)的企業(yè)”。采用新微架構(gòu),利用28nm工藝技術制造的“Krait”內(nèi)核的四核產(chǎn)品以1W的電力實現(xiàn)了6000DMIPS的處理性能。“與其他競爭公司的四核產(chǎn)品相比,電力效率達到兩倍”(Anand Chandrasekher)。
GPU方面,2009年從美國Advanced Micro Devices(AMD)公司***了移動產(chǎn)品用圖形及多媒體技術資產(chǎn)后,也開始進行自主開發(fā)。配備最新四核產(chǎn)品等的GPU“Adreno 320”與其他競爭公司目前的四核產(chǎn)品GPU相比實現(xiàn)了2~3.5倍左右的電力效率。
新整合了無線LAN/藍牙/FM基帶處理功能
Snapdragon品牌的MSM芯片最近導入的功能有無線LAN、藍牙和FM基帶處理電路。此前集成了3G和LTE等移動通信規(guī)格及GPS基帶處理電路,而從利用28nm工藝技術制造的“Snapdragon S4”系列開始,除了上述功能外還集成了無線LAN等基帶處理電路。體現(xiàn)出了2011年***美國創(chuàng)銳訊(***后以高通創(chuàng)銳訊的名稱開展業(yè)務)的效果。據(jù)介紹,現(xiàn)在已經(jīng)設計了300多種機型。
預告新一代產(chǎn)品的亮相
????????消除供給不足
高通從2012年開始供貨利用28nm工藝技術制造的Snapdragon,但一直傳言存在供給不足的問題。對此高通總裁兼首席運營官Steve Mollenkopf介紹稱,“2012年第四季度,28nm產(chǎn)品的供給能力滿足了需求”。MSM芯片2013財年第一季度(2012年10月~12月)的供貨量預計為同比增加8~14%的1.68億~1.78億個。
預計高通2013年將發(fā)布集成了新一代微架構(gòu)CPU、新一代Adreno GPU以及LTE基帶處理電路第三代Snapdragon產(chǎn)品(支持四類LTE和載波聚合)。
不僅是高端智能手機市場,高通還瞄準了以中國及印度等為目標的低價位智能手機市場。2012年12月4日發(fā)布了面向低價位智能手機的Snapdragon產(chǎn)品。集成了3G基帶處理電路、四核CPU及GPU“Adreno 305”等,利用28nm工藝技術制造。
新產(chǎn)品預定2013年第二季度開始樣品供貨,同時還將提供可使安卓智能手機的開發(fā)變得容易的參考設計“Qualcomm Reference Design”(QRD)。高通將QRD定位為開拓低價位智能手機市場的重要戰(zhàn)略。
擴大智能手機市場的撒手锏——參考設計“QRD”
美國高通技術公司高級產(chǎn)品管理總監(jiān)Sean O‘Leary認為“(曾一度以功能手機席卷了中國市場的)‘山寨機’市場日漸縮小。小規(guī)模廠商也從2G轉(zhuǎn)向3G,開放式市場在逐漸擴大”。
“山寨機”通過使用***聯(lián)發(fā)科提供的芯片組、參考設計和軟件開發(fā)環(huán)境擴大了市場。美國高通公司則瞄準取代2G山寨機的低價位智能手機市場,正在推進措施。
其中最主要的措施就是“高通參考設計”(Qualcomm Reference Design,QRD)。Sean O’Leary表示,“為了能讓更多的OEM企業(yè)能夠制造出高功能智能手機,我們從數(shù)年前就開始致力于QRD”。QRD的意義在于,能夠?qū)⒓舛思夹g導入面向中國等新興市場國家的低價位智能手機之中。
中國的3G用戶還只占27%
據(jù)O‘Leary介紹,中國的終端供貨量每年近7億部,在將近10億的手機用戶中,3G用戶只有27%。因向3G和智能手機的轉(zhuǎn)變同時發(fā)生,中國存在巨大的市場機會。另外,中國有90多家OEM企業(yè),“這些OEM企業(yè)除了中國外,還向印度等國家提供產(chǎn)品”(O’Leary)。
高通以前就在制作了配備新一代芯片組的智能手機型試制品。不過當時的主要目的是進行動作驗證,并未打算向普通消費者提供。
QRD是設計完成度達到了可以直接提供給消費者使用水平的參考設計。Sean O‘Leary表示,“只需改變外觀設計和軟件畫面設計,就能完成接近高端手機的產(chǎn)品”。可以說,高通的QRD在3G智能手機方面為中國企業(yè)提供了與聯(lián)發(fā)科2G手機參考設計相同的業(yè)務容易程度。
包攬硬件設計、軟件開發(fā)及認證
???????? 具體而言,高通提供(1)電氣設計和機械設計的設計圖、部件清單、推薦供應商;(2)基帶處理用軟件二進制、設備驅(qū)動軟件、驗證過的安卓軟件平臺及多種應用軟件;(3)無線功能測試及軟件ROM寫入等制造工具和軟件開發(fā)套件;(4)GCF(Global Certification Forum)、CDG(CDMA Development Group)及安卓CTS(compatibility test suite)等的認證和現(xiàn)場測試,等等。在授權提供知識產(chǎn)權的同時,還擴大了高通公司芯片組的銷售。
高通公司通過QRD提供的產(chǎn)品
QRD還具備設計靈活性,移動通信方式支持W-CDMA和CDMA2000。另外,使配備部件廠商自主功能的部件的采用、利用CMOS技術制造的功率放大器等新技術的采用、以及旨在利用自主傳感器等的軟件庫的追加等變得容易,還支援終端廠商實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。
?????? 40多家廠商采用高通QRD
Sean O’Leary介紹說“我們擁有拿到QRD后60天內(nèi)推出產(chǎn)品的業(yè)績。終端廠商可大幅削減開發(fā)成本,非常容易便實現(xiàn)低價位智能手機”。現(xiàn)在已有40多家OEM企業(yè)正在利用QRD,向市場推出了100多款機型。
高通2012年11月在新聞發(fā)布會上公開的QRD利用企業(yè)
Sean O‘Leary表示,“從大企業(yè)到小企業(yè)均在廣泛利用QRD”。利用QRD的中國企業(yè)有聯(lián)想、***技術、中興、擁有“酷派”品牌的宇龍計算機通信科技、海爾、比亞迪、擁有“天語”品牌的天宇朗通通信設備等。
高通此前提供的QRD均采用整合了應用處理功能和基帶處理功能的處理器“MSM”系列。最初的QRD面向配備ARM11內(nèi)核的“MSM7x25”和“MSM7x27”于2011年第二~三季度推出。之后于2011年第四季度投放了面向CPU(Cortex-A5)工作頻率為1GHz的“MSM7x27A”的產(chǎn)品,2012年第二季度投放了面向Cortex-A5為雙核的“MSM8x25”的產(chǎn)品。
QRD的發(fā)展藍圖。2013年第一季度預定提供第4代QRD
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2013年第一季度預定面向配備28nm工藝制造技術用雙核自主CPU“Krait”的“MSM8x30”,以及配備四核Cortex-A5的“MSM8x25Q”提供QRD。MSM8x30支持中國三大通信運營商的移動通信規(guī)格(TD-SCDMA、CDMA2000、W-CDMA、TDD/FDD模式LTE)。高通還宣布面向2012年12月4日發(fā)布的四核“MSM8x26提供QRD,并計劃隨時擴充QRD的產(chǎn)品線。
高通還提供攝像頭、語音播放、降噪及點對點通信技術“AllJoyn”等中間件。
設法實現(xiàn)差異化的終端廠商
高通公司擴充QRD主要有以下影響:(1)縮短了后涉足終端廠商追趕先行廠商的時間;(2)新興企業(yè)和其他行業(yè)的企業(yè)能輕松涉足硬件業(yè)務,等等。例如,配備Krait內(nèi)核Snapdragon的智能手機于2012年亮相。而與該智能手機相同的QRD在2013年第一季度就可以入手。利用QRD的廠商只需約1年的時間就能追趕上先行涉足的廠商。
但另一方面,QRD也給智能手機廠商提出了一道課題。那就是在任何人都能制造出近乎最尖端的智能手機的時代,終端廠商該怎樣發(fā)展業(yè)務?
硬件廠商是做好被追上的時間不斷縮短的心里準備,繼續(xù)通過新技術和創(chuàng)意引領業(yè)界?還是以利用獨自的網(wǎng)絡服務等為賣點?抑或是專注于品牌和設計?現(xiàn)有終端廠商要想與其他公司實現(xiàn)差異化,都必須采取新的措施并轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略方針。
以“1000倍數(shù)據(jù)流量”為目標,組合所有無線技術
??????? 高通為無線通信技術的開發(fā)目標設計了一句口號,即“對應1000倍的數(shù)據(jù)流量”。2011年全球數(shù)據(jù)通信量比上一年翻了一番。按照這樣的速度,10年后的通信量就會達到目前的約1000倍。高通的目標就是以這種假設為前提的。
高通市場營銷部高級總監(jiān)Peter Carson介紹說:“要實現(xiàn)1000倍的數(shù)據(jù)通信,需要綜合利用以下三個方面的技術進步:(1)移動通信方式的進化、(2)利用更寬的頻帶、(3)利用WLAN和小型蜂窩。”為此,高通正在進行多項研發(fā)和標準化活動。
開展“1000x”宣傳活動
高通認為,重要的不僅是提高頻率利用效率,還要綜合考慮移動通信及WLAN的多種方式、覆蓋范圍各異的基站以及需要授權和不需要授權的頻帶的組合。正如該公司董事長兼CEO保羅·雅各布(Paul Jacobs)在2008年接受《日經(jīng)電子》雜志采訪時所說,“為提高用戶可用的實際速度,今后高‘密度’基站的配置很重要”,目前高通正朝著在離用戶近的地方設置小型基站,利用所有頻帶和通信方式處理數(shù)據(jù)通信的方向前進。
移動通信方式的進化方面,高通率先推進對新一代移動通信方式的支持。該公司2012年11月開始樣品供貨的基帶處理LSI“MDM9x25”,就相當于第三代支持LTE的基帶處理LSI。
高通將于2013年開始量產(chǎn)MDM9x25,該公司高級副總裁兼首席營銷官Anand Chandrasekher自信地說:“我們比其他公司領先了兩代。”整合了MDM9x25電路的新一代“Snapdragon”處理器預計將在2013年發(fā)布。
首次支持載波聚合技術
MDM9x25支持以20MHz的帶寬實現(xiàn)下行最大150Mbit/秒速度的LTE Cat4終端。另外,還在業(yè)界首次支持3GPP發(fā)布的Release 10規(guī)范規(guī)定的LTE-Advanced“載波聚合”技術。
載波聚合是整合多個頻帶加以利用的技術。“可以將連續(xù)的20MHz帶寬用于LTE服務的通信運營商目前還很少。為提高實際的峰值數(shù)據(jù)速率,需要盡早支持載波聚合”(Peter Carson)。
在所有的地方設置小型蜂窩
高通還推進了低耗電化。與MDM9x25組合使用的RF收發(fā)器IC“配備了通過追蹤功率放大器(PA)的信號功率電平(Power Level)、動態(tài)控制最高效率電源電壓的技術”(Peter Carson)。
隨著網(wǎng)絡容量的擴大,在所有地方設置支持3G/4G及WLAN的小型蜂窩(小型基站)的時代即將到來,高通也為此進行了投資。繼2011年***從事無線及有線局域網(wǎng)等半導體業(yè)務的美國創(chuàng)銳訊(***后以高通創(chuàng)銳訊的名稱開展業(yè)務)后,2012年8月又***了開發(fā)室內(nèi)外小型蜂窩用SoC及軟件的以色列的DesignArt公司。
在多種無線通信方式和頻帶并存的時代,需要能夠智能切換或并用這些通信方式和頻帶的技術。Peter Carson說道:“目前的把數(shù)據(jù)從移動通信向WLAN分流的機制還與以前一樣。今后將在芯片組中整合能在確保安全的同時自動切換的機制。”高通還預定支持3GPP的Release 8規(guī)定的“ANDSF”(Access Network Discovery and Selection Function)等。
為支持1000倍的數(shù)據(jù)通信,無線網(wǎng)絡可能會變得越來越復雜。Peter Carson表示,“高通的目標是創(chuàng)造一個可以讓用戶在意識不到通信方式和頻帶等的變化的情況下,無縫利用無線網(wǎng)絡的環(huán)境”。通過開發(fā)能夠隱藏無線網(wǎng)絡復雜化問題的芯片組,高通正在為了能夠成為支撐1000倍通信時代的獨一無二的企業(yè)而努力。
高通有死角嗎?2012年11月,筆者出席了高通公司(Qualcomm)在其位于美國圣地亞哥的總部舉行的記者發(fā)布會。雖然各位讀者對高通已經(jīng)比較熟悉,但在最近,該公司以處理器廠商的身份出現(xiàn)在了智能手機的產(chǎn)品說明書中,在半導體廠商的銷售額排名中,其名次也大幅提高,這使得該公司也成為了非技術人群也常有耳聞的企業(yè)。
參加發(fā)布會的某媒體的記者苦笑著說:“我從很早以前就跟上司說‘要多報道一下高通’,但并未收到什么回應。等到高通的總市值超過英特爾后,上頭又馬上對我說‘要多寫寫高通’。”2012年12月,高通宣布將向夏普出資99億日元,其關注度又進一步提高。
高通在2012年11月發(fā)布了2012財年的結(jié)算業(yè)績(2011年10月~2012年9月,基于GAAP),該公司2012財年的銷售額為191.2億美元,同比增加28%;營業(yè)利潤為 56.8億美元,同比增加13%。可以說,每年都會刷新歷史最高業(yè)績的高通是向智能手機轉(zhuǎn)移最成功的企業(yè)之一。該公司在3GPP(3G通信合作伙伴計劃)等方面主導推進了移動通信規(guī)格的標準化,迅速投放了符合最新標準的通信芯片,并且還將CPU及GPU等主要電路換成自主開發(fā)的產(chǎn)品,整合到了芯片組中,可以說,這些戰(zhàn)略全部收到了成效。
高通有死角嗎?
2012年11月,筆者出席了高通公司(Qualcomm)在其位于美國圣地亞哥的總部舉行的記者發(fā)布會。雖然各位讀者對高通已經(jīng)比較熟悉,但在最近,該公司以處理器廠商的身份出現(xiàn)在了智能手機的產(chǎn)品說明書中,在半導體廠商的銷售額排名中,其名次也大幅提高,這使得該公司也成為了非技術人群也常有耳聞的企業(yè)。
霸氣的高通專利墻
參加發(fā)布會的某媒體的記者苦笑著說:“我從很早以前就跟上司說‘要多報道一下高通’,但并未收到什么回應。等到高通的總市值超過英特爾后,上頭又馬上對我說‘要多寫寫高通’。”2012年12月,高通宣布將向夏普出資99億日元,其關注度又進一步提高。
高通在2012年11月發(fā)布了2012財年的結(jié)算業(yè)績(2011年10月~2012年9月,基于GAAP),該公司2012財年的銷售額為191.2億美元,同比增加28%;營業(yè)利潤為 56.8億美元,同比增加13%。可以說,每年都會刷新歷史最高業(yè)績的高通是向智能手機轉(zhuǎn)移最成功的企業(yè)之一。該公司在3GPP(3G通信合作伙伴計劃)等方面主導推進了移動通信規(guī)格的標準化,迅速投放了符合最新標準的通信芯片,并且還將CPU及GPU等主要電路換成自主開發(fā)的產(chǎn)品,整合到了芯片組中,可以說,這些戰(zhàn)略全部收到了成效。
筆者一邊在記者發(fā)布會上聽著該公司的戰(zhàn)略,一邊思考著這一問題。結(jié)論是,筆者目前尚未發(fā)現(xiàn)其死角。
在大約2年前,筆者曾估計“聯(lián)發(fā)科以及繼其之后的中國大陸及***等地的新興半導體廠商或許會撼動高通的根基”。但高通的應對舉措來得既迅速又強勁。聯(lián)發(fā)科想通過2G手機實現(xiàn)可用于量產(chǎn)的參考設計被高通在3G智能手機上得以實現(xiàn)。聽說已經(jīng)有40多家OEM企業(yè)在使用“QRD”(Qualcomm Reference Design,高通參考設計),并已經(jīng)向市場投放了100多種機型。
此外,高通還瞄準未來,努力增加能夠以芯片組形式提供的功能。比如,高通主導成立了無線供電技術業(yè)界團體“Alliance for Wireless Power(A4WP)”,正在制定面向便攜終端的無線充電標準。該公司總裁兼首席運營官Steve Mollenkopf表示,“細節(jié)不便透露,但我們?yōu)殚_發(fā)新型電池技術進行了投資”。另外,高通還在開拓民用數(shù)碼產(chǎn)品及家用網(wǎng)絡設備等移動終端以外的用途。該公司表示,雖然目前還推測不出智能手機市場的衰退期,但仍然要為這一時代的到來做好準備。
目前看來,高通的良好勢頭還將繼續(xù)保持下去。終端廠商要考慮的課題是“如何與一手掌握終端核心技術的企業(yè)保持良好關系,又如何與全球的競爭企業(yè)相抗衡”。這一課題與個人電腦時代“Wintel”(微軟與英特爾的合作)模式的威脅十分相似。今后必須要密切關注高通的動向。
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