MediaTek, Qualcomm відчувають тиск з боку власних мікросхем?

Більше десятиліття Qualcomm і MediaTek були найкращими виборами за умовчанням виробники смартфонів. Майже кожен смартфон або планшет, який ви бачите, працює на чіпсеті Qualcomm Snapdragon або MediaTek. Але величезне зростання продуктивності мобільних пристроїв за останні кілька років означає, що навіть найменші відмінності в продуктивності можуть суттєво вплинути на рішення покупця. Такі компанії, як Apple, зіграли в цьому на свою користь, відзначивши продуктивність своїх власних чіпів порівняно з аналогами від Qualcomm і MediaTek.

Рої виробників телефонів шукають способи розробки власних наборів мікросхем для смартфонів, щоб запропонувати користувачам персоналізований досвід. це явище, здається, зростає. Чи піддадуться Qualcomm і MediaTek тиску компаній, які розробляють свої чіпи власними силами?

Samsung і Huawei вже деякий час виробляють мікросхеми

Бренди смартфонів уже розробляють власні чіпсети на базі ARM — хоча й у відносно меншому масштабі, ніж Qualcomm або MediaTek. Samsung, безсумнівно, є першим брендом, який спадає на думку, коли ми думаємо про бренди телефонів, які розробляють або навіть розробляють власні процесори. Інший телефонний бренд, який робить це, Huawei, який відносно менш відомий своїми власними мікросхемами.

Незважаючи на те, що, швидше за все, можна згадати лінійку чіпів Samsung Exynos для смартфонів, компанія виготовляє процесори для електронні пристрої, такі як кишенькові мультимедійні пристрої, персональні цифрові помічники та моноблоки протягом більше двох десятиліть. Фактично, перший Apple iPhone використовував процесор Samsung, хоча серія Exynos до того часу не була задумана. Слід зазначити, що мобільні та напівпровідникові підрозділи Samsung є окремими організаціями, що працюють під керівництвом тих самих брендів, а Samsung Semiconductors, яка виробляє лінійку чіпсетів Exynos, також виробляє Snapdragon 888/888 плюс і останній Snapdragon 8 Gen 1 система на чіпі (SoC).

Бренд Exynos був вперше представлений у 2011 році з Samsung Galaxy S II, який працював на Exynos 4210, двоядерному процесорі з ядрами Cortex-A9 ARM і створеним за 45-нм техпроцесом. Перемотка вперед до початку 2021 року; Samsung анонсувала Exynos 2100 лише за два дні до Серія Galaxy S21 був офіційно випущений. Exynos 2100 був визнаний першим чіпсетом ARM від Samsung за кілька років, який зрівнявся з флагманським чіпом Qualcomm Snapdragon 88 за продуктивністю, але його обмежена доступність тільки для флагманської серії Samsung не дозволила йому домінувати над Qualcomm або Snapdragon, і те саме стосується чіпів HiSilicon Kirin від Huawei.

Apple підживлює шум навколо спеціального кремнію

У 2020 році Apple розірвала зв’язки з Intel щодо своєї лінійки Mac. Компанія розкрила Apple M1, перший чіпсет на базі ARM для комп’ютерів Mac, який об’єднав ЦП, ГП, пам’ять і накопичувач на одному чіпі. Справедливо сказати, що Apple зламала Інтернет, вибравши спеціальне рішення та припинивши свою залежність від Intel. Чіп Apple M1 пропонує набагато кращу продуктивність і теплову ефективність, ніж останні чіпи Intel x86-64, які використовувалися в попередніх машинах Mac. Оновлені версії — Apple M1 Pro і M1 Max — що випускаються з останніми 14-дюймовими та 16-дюймовими моделями MacBook Pro 2021 року, вони набагато ефективніші з точки зору продуктивності процесора та графічного процесора та пропонують до 64 гігабайт вбудованої оперативної пам’яті.

Хоча продуктивності та енергоефективності нестандартних кремнієвих чіпів Apple можна позаздрити — і намагаються бути такими. відтворено Qualcomm через свої рішення ARM — найбільший висновок із цього оголошення, здається, — маркетинг нестандартних мікросхем. Окрім китайських компаній, як-от Oppo, Vivo та Xiaomi, Google також їде на цій хвилі та оголосила про вихід у світ нестандартних кремнієвих рішень, починаючи з чіпсета Google Tensor, анонсованого раніше цього року.

Тим часом Apple також розробляє власні чіпи серії A для iPhone та iPad, а також вивчає варіанти виробництва власних модемів 5G після придбання бізнесу Intel з виробництва мікросхем.

Google Tensor надихає інших виробників

У 2021 році Google випустив свій власний силікон Tensor для Pixel 6 і Pixel 6 Pro. Чіпсет має спільну назву з тензорними процесорами Google (TPU), які використовуються в центрах обробки даних гіганта. Tensor SoC розроблений Google для смартфонів Pixel і виробляється в партнерстві з Samsung. Поки на базі платформи Exynos, цей чіпсет є першим чіпом не від Samsung, який використовує модем Exynos 5G і призначений для роботи з штучним інтелектом на пристрої. і можливості машинного навчання. Згідно з Google, мета спеціального чіпсета полягає в тому, щоб обійти обмеження чіпсетів від Qualcomm і дозволити робочі навантаження, які раніше не були доступні на «стандартних» мобільних платформах інших виробників кремнію.

Перед презентацією Pixel 6 можна було побачити, як Qualcomm випустила пару, написавши субтвіти.

«Ми вирішили створити наш власний SoC для смартфона замість того, щоб використовувати Snapdragon»

— Snapdragon (@Snapdragon) 13 жовтня 2021 р

На відміну від будь-якого іншого флагманського чіпсета від Qualcomm, MediaTek або таких брендів, як Samsung і Huawei, Google Tensor використовує два ARM Ядра Cortex X1 для високопродуктивних потоків, щоб задовольнити вимоги до вимогливого штучного інтелекту, а також машинного навчання програми. Це спеціальне рішення також дозволяє Google використовувати малопотужні ядра середнього покоління та ядра старішого покоління, намагаючись контролювати споживання електроенергії та розсіювання тепла — хоча було багато скарги на перегрів. Чіпсет також використовує спеціалізований 20-ядерний графічний процесор Mali-G78 для визначення пріоритетів графічних завдань, таких як миттєва обробка фотографій і відео, а також додатків AR.

Китайські компанії змагаються за власне виробництво мікросхем

Китайські бренди смартфонів, такі як OPPO і Xiaomi, також змагаються за заміну чіпів Qualcomm і MediaTek на власний кремній. Xiaomi випустила свій перший власний чіпсет під назвою Перенапруга S1, для смартфонів вищого середнього класу. Чіпсет був розроблений спеціально для Xiaomi Mi 5C. Незважаючи на те, що чіп Surge S1 структурно подібний до Snapdragon 660 від Qualcomm, він мав спеціалізований графічний процесор Mali та був розроблений, щоб запропонувати більш оптимізовану досвід роботи з програмним забезпеченням на користувацькій оболонці Android від Xiaomi, MIUI, і щоб допомогти йому зменшити залежність від Qualcomm і MediaTek, особливо для пристроїв, які продаватимуться на материку Китай.

За Surge S1 мав послідувати S2, але запропонований наступник так і не здійснився, і Xiaomi зрештою відмовилася (через Weibo) намагається зробити власний чіп. Однак, через рік після того, як вона, як повідомляється, припинила свою лінійку власних чіпсетів, Xiaomi, схоже, працює над відновленням команди та шукає IP для свого наступного чіпсета, згідно з джерелами з Китаю (через Android Headlines).

У той же час Oppo також повідомили Nikkei працюватиме з тайванською компанією TSMC над випуском власних чіпсетів у 2023 або 2024 роках. Компанія вже розпочала свою подорож із користувальницьким кремнієм зі своїм користувацьким продуктом MariSilicon X нейронний процесор (NPU), який був представлений на заході Oppo Inno Day у грудні. MariSilicon X по суті поєднує в собі NPU з процесором сигналу зображення та має спеціальну підсистему пам’яті. Усі ці компоненти разом дадуть телефонам Oppo можливість обробляти HDR у відеозаписі 4K і оптимізувати камеру, пов’язану з штучним інтелектом, у реальному часі.

Першим пристроєм із спеціальним чіпом MariSilicon X від Oppo є Find X4, який буде представлений у першому кварталі наступного року. Тим часом, оскільки Oppo ділиться своєю власністю з іншими відомими брендами телефонів, включаючи Vivo та Realme — і нещодавно повторно поєднано з OnePlus, ми можемо очікувати, що більше пристроїв цих брендів також отримають переваги від розробок Oppo.

Разом з Oppo, Vivo також розглядає різні альтернативи Snapdragon. Минулого року компанія анонсувала китайські версії Vivo X60 і X60 Pro з чіпсетом Samsung Exynos 1080. Тим часом Vivo також анонсувала свій власний процесор сигналу зображення V1 (ISP) для свого флагмана Vivo X70 Pro Plus. Стверджується, що спеціальний провайдер — у поєднанні з Zeiss Optics — пропонує фотографії професійної якості з деяким штучним інтелектом. обробка на борту.

Дивлячись на легіон китайських виробників смартфонів, цілком очевидно, що вони намагаються зменшити свою залежність від Qualcomm і MediaTek. Цілком природно запитати, чому це так важливо. І щоб відповісти на це питання, у нас є два потенційних пояснення того, чому компаніям необхідно мати потужну вогневу міць проти Qualcomm.

Ухилення від монополії Qualcomm

Протягом багатьох років Qualcomm і MediaTek були лідерами з точки зору частки ринку чіпсетів. З двох провідних виробників мікросхем Qualcomm має сильнішу позицію, і це домінування легко співвіднести з історичне уявлення про те, що його чіпсети перевершують конкурентів, включаючи MediaTek, Exynos від Samsung і Huawei HiSilicon Kirin. Однак ця історія має більше застережень, ніж можна було б уявити.

Перш ніж ми переглянемо ці застереження, ось коротка історія виходу Qualcomm на ринок чіпсетів. Виробник мікросхем розпочав свій шлях у 1985 році як постачальник супутникового зв’язку та телекомунікаційного обладнання. Вона інвестувала значні кошти в модернізацію та маркетинг бездротової технології CDMA та зібрала понад 100 000 патентів на бездротовий зв’язок через телефони. Наприкінці 1990-х років Qualcomm також розробила кишенькові телефони на базі CDMA, але зрештою продала свій бізнес японській корпорації Kyocera, щоб покрити збитки.

Компанія Qualcomm фактично стала актуальною в індустрії чіпсетів, представивши мобільні чіпсети серії Scorpion у 2007 році. Цю серію ми зараз знаємо як Snapdragon. Прийнявши дизайн SoC, Qualcomm включила свій базовий процесор або модеми в мобільні чіпи, які згодом почала продавати виробникам телефонів. Враховуючи контроль Qualcomm над стандартом CDMA, компанія змогла застосувати агресивні стратегії ліцензування зі смартфонами компанії, в тому числі одноосібно контролюючи умови ліцензійних угод і погрожуючи припиненням поставок різко. Ці тактики були визначені як частина ан антимонопольне рішення проти Qualcomm у 2019 році — справа, яка спочатку почалася з Федеральна торгова комісія (FTC) подає до суду на Qualcomm за антиконкурентні дії у 2017 році.

Через кілька днів після позову FTC проти Qualcomm, Apple подала в суд на Qualcomm ще на 1 мільярд доларів за несплату обіцяних знижок у вигляді ліцензійних зборів, якщо вона вибере виключно Qualcomm для своїх модемів. Apple також підкреслила політику останнього «немає ліцензії — немає чіпа», яка передбачає, що телефонні компанії повинні були погодитися сплачувати ліцензійні збори за весь портфель патентів.

Замість того, щоб просто продавати свої SoC, Qualcomm уклала ліцензійні угоди на використання бездротових технологій на основі CDMA, де ліцензіати повинні були сплачувати комісію залежно від ціни телефонів. Qualcomm загалом отримав хороший прибуток, незалежно від того, чи продавав він ці компоненти лише як частину SoC чи ні.

Незважаючи на юридичну силу, Qualcomm відмовився ділитися своїми патентами з конкурентами, включаючи Intel. Це означало, що Qualcomm протягом кількох років була єдиним постачальником CDMA-модемів і змушувала компанії, включно з Apple, покладатися на нього для цих чіпів. До речі, він поділився своїми патентами з меншими на той час конкурентами, включаючи MediaTek. Але оскільки Qualcomm була провідним виробником наборів мікросхем високого класу в перші роки створення смартфонів, компаніям, які займалися виробництвом смартфонів, доводилося покладатися на нього для всього SoC, а не лише для модему.

У деяких інших випадках Qualcomm також пропонувала знижки на свої ліцензійні збори для компаній, що займаються смартфонами погодилися використовувати чіпсети Snapdragon принаймні на 85 відсотках — а в деяких випадках — на 100 відсотках — своїх смартфони. Окрім США, ці монополістичні дії призвели до того, що Qualcomm помітили антиконкурентні агентства Кореї, Японії, Китаю, Тайваню та Європейського Союзу, а також наклали на них значні штрафи.

Після рішення суду проти Qualcomm у 2019 році виробник мікросхем був змушений переглянути умови ліцензування з більшістю виробників телефонів, не погрожуючи припинити постачання модемів.

Однак Qualcomm все ще постачає понад 50 відсотків чіпсетних модемів (станом на 2018 рік), його домінуючу монополію важко спростувати, якщо компанії продовжуватимуть покладатися на лінійку Snapdragon. Таким чином, використання нестандартних рішень є надійним механізмом, щоб обійти і перешкодити оплоту Qualcomm.

Страх перед урядом США

Хоча спроба боротися з його монополією, безумовно, є однією з причин, чому компанії-виробники смартфонів готуються робити запаси проти Qualcomm, торговельна війна між США та Китаєм також могла змусити телефонні компанії, особливо китайські, бути готовими до будь-яких раптових дій проти їх. Один із серйозних ударів у торговій війні стався, коли уряд США під керівництвом колишнього президента Дональда Трампа випустив виконавчі накази, що забороняють Huawei вести бізнес з будь-якою американською компанією на національній основі безпеки.

Huawei, якій було заборонено використовувати Android або брати участь у комерційній діяльності з такими компаніями, як ARM, був належним чином підготовлений, щоб пом’якшити наслідки цього удару завдяки нестандартній лінійці мобільних пристроїв Kirin чіпсети. Перед обличчям таких труднощів бізнес зупинився б миттєво для будь-якої іншої компанії, яка не має власного асортименту чіпсетів, готових замінити пропозиції Qualcomm.

MediaTek, Samsung наближаються до Qualcomm

Незважаючи на першу перевагу Qualcomm у мобільних обчисленнях, конкуренти MediaTek і Samsung наближаються до неї з точки зору продуктивності чіпсета. Раніше цього року Samsung анонсувала свій Exynos 2100 разом із серією Galaxy S21, яка за продуктивністю та енергоефективністю була нарівні з найновішим на той час флагманським чіпсетом Qualcomm, Snapdragon 888.

Пізніше в цьому році MediaTek також анонсувала чіпсет Dimensity 9000 — свій найкращий флагманський чіпсет у світі. багато років — це буде конкурувати з Snapdragon 888 і новішими чіпсетами Snapdragon 8 Gen 1. У 2020 році MediaTek також випередила Qualcomm як найбільшого постачальника чіпсетів для смартфонів, і розрив був лише зростає з кожним кварталом.

Qualcomm диверсифікує

Тим часом Qualcomm диверсифікується на різні ринки, окрім смартфонів. Він обслуговує набори мікросхем для таких пристроїв, як розумні годинники та гарнітури TWS, гарнітури розширеної реальності (XR), підключення 5G і Wi-Fi 6/6e. рішення, підключені автомобілі, штучний інтелект, автоматизація в промисловості та Інтернет речей (IoT) за межами дому в промислових і медичних середовищах.

Незважаючи на зростання конкуренції, Qualcomm є кращі фінансові результати ніж прогнози. Незважаючи на те, що такі компанії, як Apple, намагаються задовольнити попит через постійний дефіцит чіпів, Qualcomm досягла 55-відсоткового річного зростання доходів у фінансовому році, який закінчується у 2021 році.

З іншого боку, MediaTek зосередилася на побутовій електроніці. Окрім смартфонів, компанія працює над своїм портфоліо чіпсетів для Chromebook, смарт-телевізорів і телевізорів Android, маршрутизаторів Wi-Fi і рішень для гарячих точок 5G. Поряд з Розмір 9000, компанія також анонсувала чіпи Kompanio 820 і 828 для мобільних ПК, які пропонують вищу енергоефективність порівняно з аналогами від Intel, а також 7-нм Пентонік 2000 чіп для відтворення відео до 8K за допомогою штучного інтелекту. масштабування та Dolby Vision на смарт-телевізорах.

Qualcomm і MediaTek Може бути важко замінити

Ми поспілкувалися з провідними галузевими аналітиками, які поділилися своїми думками про те, чому компаніям, які займаються розробкою чіпів, може бути важко викорінити Qualcomm і MediaTek. Усі вони однозначно погоджуються, що миттєво повторити такий же успіх, як Qualcomm і MediaTek, важко, оскільки компаніям може знадобитися кілька років, щоб отримати такий же досвід, як ці гіганти.

Аві Грінгарт, президент і провідний аналітик Techsponential, говорить нам: «Розробити власний кремній важко і дорого, але це може бути чудовим способом виділити свій пристрій і, якщо обсяги достатньо великі, може покращитися поля. Однак конкуренція є жорстокою: Apple встановлює дуже високу планку, а Qualcomm і MediaTek намагаються не відставати. Якщо ваш власний чіп не забезпечує такої ж продуктивності, функціональності, підключення та потужності ефективність, ніж те, що ви можете придбати в Qualcomm, MediaTek або Samsung, ваш телефон буде менш конкурентоспроможним, НЕ більш. ”

Грінгарт уточнює, що чіпи, обмежені одним брендом, можуть бути не тільки менш жорсткими, ніж конкуренти, але й будуть дорожчими у виробництві та масштабуванні. Єдиною компанією, яка досягла успіху в цьому, є Apple, яка встановлює високу планку продуктивності Біонічні чіпи серії A, які використовують нестандартний дизайн замість простого ребрендингу IP-адрес від ARM, як інших компаній у список.

Тарун Патак, директор з досліджень Counterpoint Research, стверджує: «Розробка чіпів є складною. Вони стали багатофункціональними, і інтеграція CPU, GPU, DSP, ISP з оптимізованою продуктивністю є дуже складним завданням для будь-якого [виробника]. Крім того, існує проблема інтеграції радіочастот і модему з SoC. [Коротка] відповідь полягає в тому, що [виробникам] може знадобитися кілька років і значні ресурси, щоб досягти... рівня, щоб конкурувати з такими компаніями, як MediaTek і Qualcomm».

Патак також підкреслює, що майстерність Qualcomm у розробці чіпсетів не для смартфонів призвела до можливості вартістю 10 мільярдів доларів кумулятивно. Сюди входять зусилля компанії в області радіочастотних частин, автомобілів та інших компонентів Інтернету речей.

Навкендар Сінгх, директор з досліджень IDC в ​​Індії, каже: «Для визнаних гравців, таких як [MediaTek] або Qualcomm, наразі це не викликає великих занепокоєнь. Виведення власних чіпів на ринок і розширення — це дорогий і трудомісткий процес. І навіть після запуску він вимагав інтеграції, тестування та прийнятності на ринку. Крім того, такі бренди, як Oppo та OnePlus, об’єднуються, вони можуть ділитися більшими ресурсами та, зрештою, розробкою чіпів. Однак це все ще вимагає кількох років зусиль та інвестицій, перш ніж їх власні пристрої будуть замінені на [їхні] власні чіпи».

Сінгх зауважує, що хоча Qualcomm і MediaTek отримують вигоду від свого великого портфеля клієнтів, двом виробникам мікросхем слід остерігатися прогресу та досліджень і розробок у таких сферах, як Штучний інтелект, машинне навчання та технології камер, особливо коли мова йде про спеціальні рішення, такі як Google Tensor, які здатні залучити значну кількість користувачів лоялістів. Цей дрейф стане причиною занепокоєння Qualcomm і MediaTek.

Рекомендації редакції

• Цей новий чіп MediaTek — чудова новина для телефонів Android
• Чіп Dimensity 1080 від MediaTek надасть 200-мегапіксельну камеру телефону масам
• Samsung Exynos значно програє, навіть якщо MediaTek збільшує перевагу над Qualcomm
• Розмірність 9000 проти. Snapdragon 888: як новий флагман MediaTek загрожує Qualcomm
• MediaTek Dimensity 9000 став першим мобільним чіпом, який підтримує пам'ять LPDDR5X