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展,在半導體行業予取予求,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狀進行研究,去看看這個高速成長的企業是怎么煉成的。
位于美國圣地亞哥的高通總部大樓
???????? 引領計算移動化浪潮,對應前所未有的數據通信量
高通2012年11月7日發表了基于GAAP的2012財年(2011年10月~2012年9月)結算報告,銷售額為同比增加28%的191.21億美元,營業利潤為同比增加13%的56.82億美元。均創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績。該公司在發布2012財年結算時同時發表了基于GAAP的2013財年業績預測:銷售額為230億~240億美元(比2012財年增長20~26%),營業利潤為66億~71億美元(比2012財年增長16~25%)。
大量投入研發資金引領技術革新
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%)。
高通公司的業務模式
高通的業務模式是,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系統的發展”。為此,該公司每年都會增加研發投資額。2012財年的研發投資額為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”(前所未有的數據需求)以及“Digital 6th Sense”(數字第六感)。
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架構的自主CPU內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收發器IC和電源管理IC等也是高通的一個優勢。
高通從2011年開始提供能使安卓智能手機的開發更容易的參考設計“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、結構設計、推薦部件的選擇、包括元器件驅動等在內的軟件的成套開發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負擔,在中國、東南亞及南美等地區推出具備高競爭力的低價位智能手機。
Snapdragon的挑戰:“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高性能計算——這種新的計算形態已經誕生”。
自主開發主要功能,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品。高通的戰略是,自主開發智能手機和平板終端等移動產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(移動產品中)重要的功能導入芯片組。因為移動產品不同于個人電腦,必須整合大量技術”。高通技術公司高級市場營銷總監Michelle Leyden Li則表示“通過整合主要功能優化后提供給客戶,在系統整體的性能和耗電量方面易于保持優勢”。
不過,不僅是整合,注重自主技術也是高通的特點。Anand Chandrasekher強調指出,“高通在CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、DSP(數字信號處理器)、調制解調器(基帶處理器)及RF(無線收發器)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品供貨時間等方面均居行業之首,而且為了維持這種地位持續投入了大量研發資金。
??????? 推薦使用自主開發產品
高通一直在推進使移動產品的各種半導體電路采用自主開發的產品。例如CPU。以前,在移動通信用基帶處理LSI和RF收發器IC領域具有優勢的該公司一直供貨配備英國ARM公司CPU內核的MSM芯片。2009年開始量產供貨的第一代Snapdragon將其換成了自主開發微架構的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,“在移動產品用CPU方面首次實現1GHz工作頻率的就是我們,我們是唯一一家安裝了‘aSMP’(以獨立形態動態變更多個CPU的工作頻率的技術。是asynchronous symmetric multiprocessing的縮寫)的企業”。采用新微架構,利用28nm工藝技術制造的“Krait”內核的四核產品以1W的電力實現了6000DMIPS的處理性能。“與其他競爭公司的四核產品相比,電力效率達到兩倍”(Anand Chandrasekher)。
GPU方面,2009年從美國Advanced Micro Devices(AMD)公司***了移動產品用圖形及多媒體技術資產后,也開始進行自主開發。配備最新四核產品等的GPU“Adreno 320”與其他競爭公司目前的四核產品GPU相比實現了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。體現出了2011年***美國創銳訊(***后以高通創銳訊的名稱開展業務)的效果。據介紹,現在已經設計了300多種機型。
預告新一代產品的亮相
????????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年將發布集成了新一代微架構CPU、新一代Adreno GPU以及LTE基帶處理電路第三代Snapdragon產品(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日發布了面向低價位智能手機的Snapdragon產品。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品管理總監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。小規模廠商也從2G轉向3G,開放式市場在逐漸擴大”。
“山寨機”通過使用***聯發科提供的芯片組、參考設計和軟件開發環境擴大了市場。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企業能夠制造出高功能智能手機,我們從數年前就開始致力于QRD”。QRD的意義在于,能夠將尖端技術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和智能手機的轉變同時發生,中國存在巨大的市場機會。另外,中國有90多家OEM企業,“這些OEM企業除了中國外,還向印度等國家提供產品”(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品”。可以說,高通的QRD在3G智能手機方面為中國企業提供了與聯發科2G手機參考設計相同的業務容易程度。
包攬硬件設計、軟件開發及認證
???????? 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套件;(4)GCF(Global Certification Forum)、CDG(CDMA Development Group)及安卓CTS(compatibility test suite)等的認證和現場測試,等等。在授權提供知識產權的同時,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產品的差異化。
?????? 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天內推出產品的業績。終端廠商可大幅削減開發成本,非常容易便實現低價位智能手機”。現在已有40多家OEM企業正在利用QRD,向市場推出了100多款機型。
高通2012年11月在新聞發布會上公開的QRD利用企業
Sean O‘Leary表示,“從大企業到小企業均在廣泛利用QRD”。利用QRD的中國企業有聯想、***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”的產品,2012年第二季度投放了面向Cortex-A5為雙核的“MSM8x25”的產品。
QRD的發展藍圖。2013年第一季度預定提供第4代QRD
?
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日發布的四核“MSM8x26提供QRD,并計劃隨時擴充QRD的產品線。
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)新興企業和其他行業的企業能輕松涉足硬件業務,等等。例如,配備Krait內核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,終端廠商該怎樣發展業務?
硬件廠商是做好被追上的時間不斷縮短的心里準備,繼續通過新技術和創意引領業界?還是以利用獨自的網絡服務等為賣點?抑或是專注于品牌和設計?現有終端廠商要想與其他公司實現差異化,都必須采取新的措施并轉換戰略方針。
以“1000倍數據流量”為目標,組合所有無線技術
??????? 高通為無線通信技術的開發目標設計了一句口號,即“對應1000倍的數據流量”。2011年全球數據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Peter Carson介紹說:“要實現1000倍的數據通信,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據通信的方向前進。
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年發布。
首次支持載波聚合技術
MDM9x25支持以20MHz的帶寬實現下行最大150Mbit/秒速度的LTE Cat4終端。另外,還在業界首次支持3GPP發布的Release 10規范規定的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據速率,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)、動態控制最高效率電源電壓的技術”(Peter Carson)。
隨著網絡容量的擴大,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等半導體業務的美國創銳訊(***后以高通創銳訊的名稱開展業務)后,2012年8月又***了開發室內外小型蜂窩用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:“目前的把數據從移動通信向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規定的“ANDSF”(Access Network Discovery and Selection Function)等。
為支持1000倍的數據通信,無線網絡可能會變得越來越復雜。Peter Carson表示,“高通的目標是創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,無縫利用無線網絡的環境”。通過開發能夠隱藏無線網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布會。雖然各位讀者對高通已經比較熟悉,但在最近,該公司以處理器廠商的身份出現在了智能手機的產品說明書中,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。
參加發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月發布了2012財年的結算業績(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績的高通是向智能手機轉移最成功的企業之一。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的產品,整合到了芯片組中,可以說,這些戰略全部收到了成效。
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布會。雖然各位讀者對高通已經比較熟悉,但在最近,該公司以處理器廠商的身份出現在了智能手機的產品說明書中,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。
霸氣的高通專利墻
參加發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月發布了2012財年的結算業績(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績的高通是向智能手機轉移最成功的企業之一。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的產品,整合到了芯片組中,可以說,這些戰略全部收到了成效。
筆者一邊在記者發布會上聽著該公司的戰略,一邊思考著這一問題。結論是,筆者目前尚未發現其死角。
在大約2年前,筆者曾估計“聯發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。聯發科想通過2G手機實現可用于量產的參考設計被高通在3G智能手機上得以實現。聽說已經有40多家OEM企業在使用“QRD”(Qualcomm Reference Design,高通參考設計),并已經向市場投放了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,“細節不便透露,但我們為開發新型電池技術進行了投資”。另外,高通還在開拓民用數碼產品及家用網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保持良好關系,又如何與全球的競爭企業相抗衡”。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。
評論