Ощущают ли MediaTek и Qualcomm давление со стороны собственных чипов?

Более десяти лет Qualcomm и MediaTek были выбором по умолчанию для лучших производителей смартфонов . Почти каждый смартфон или планшет, который вы видите, оснащен чипсетом Qualcomm Snapdragon или MediaTek. Но огромный рост производительности мобильных устройств за последние несколько лет означает, что даже малейшие различия в производительности могут существенно повлиять на решение покупателя. Такие компании, как Apple, воспользовались этим в своих интересах, превознося производительность своих собственных чипов по сравнению с аналогами от Qualcomm и MediaTek.

Множество производителей телефонов изучают способы разработки своих собственных наборов микросхем для смартфонов, чтобы предложить пользователям индивидуальный подход. явление, кажется, на подъеме. Поддадутся ли Qualcomm и MediaTek давлению со стороны компаний, разрабатывающих собственные чипы?

Samsung и Huawei уже некоторое время производят чипы

Бренды смартфонов уже разрабатывают свои собственные наборы микросхем на базе ARM, хотя и в относительно меньшем масштабе, чем Qualcomm или MediaTek. Samsung, несомненно, является первым брендом, который приходит на ум, когда мы думаем о брендах телефонов, которые проектируют или даже разрабатывают свои собственные процессоры. Другой бренд телефонов, который делает это, — Huawei, который относительно менее известен своими собственными чипами.

Несмотря на то, что кто-то, скорее всего, вспомнит линейку чипов Samsung Exynos для смартфонов, компания уже более двух десятилетий производит процессоры для электронных устройств, таких как портативные мультимедийные устройства, персональные цифровые помощники и моноблоки. Фактически, в первом Apple iPhone использовался процессор Samsung, хотя до этого серия Exynos не была задумана. Следует отметить, что мобильные и полупроводниковые подразделения Samsung являются отдельными подразделениями, работающими под одними и теми же брендами, а Samsung Semiconductors, производящая линейку чипсетов Exynos, также производит Snapdragon 888/888 Plus и новейшую систему Snapdragon 8 Gen 1 на чипе. (СнК).

Бренд Exynos был впервые представлен в 2011 году с Samsung Galaxy S II, который работал на Exynos 4210, двухъядерном процессоре с ядрами ARM Cortex-A9 и был построен на 45-нм техпроцессе. Перенесемся в начало 2021 года; Samsung анонсировала Exynos 2100 всего за два дня до официального выпуска серии Galaxy S21 . Exynos 2100 хвалили за то, что он стал первым чипсетом ARM от Samsung за несколько лет, который с точки зрения производительности соответствовал флагманскому чипу Qualcomm Snapdragon 88, но его ограниченная доступность только во флагманских сериях Samsung не позволила ему доминировать над Qualcomm или Snapdragon. то же самое касается чипов Huawei HiSilicon Kirin.

Apple подогревает шумиху вокруг нестандартного кремния

В 2020 году Apple вызвала шумиху вокруг «нестандартного кремния», разорвав отношения с Intel в отношении своей линейки Mac. Компания представила Apple M1 , первый набор микросхем на базе ARM для компьютеров Mac, который объединил ЦП, ГП, память и хранилище на одном чипе. Справедливо будет сказать, что Apple сломала интернет, выбрав собственное решение и покончив с зависимостью от Intel. Было замечено, что чип Apple M1 обеспечивает гораздо лучшую производительность и тепловую эффективность, чем новейшие чипы Intel x86-64, использовавшиеся в предыдущих машинах Mac. Обновленные версии — Apple M1 Pro и M1 Max — выпущенные вместе с последними 14-дюймовыми и 16-дюймовыми моделями MacBook Pro 2021 года, намного более эффективны с точки зрения производительности процессора и графического процессора и предлагают до 64 гигабайт встроенной оперативной памяти.

В то время как производительности и энергоэффективности специализированных кремниевых чипов Apple можно позавидовать — и Qualcomm пытается воспроизвести их с помощью своих решений ARM — самым большим выводом из этого объявления, по-видимому, является маркетинг нестандартных чипов. Помимо китайских компаний, в том числе Oppo, Vivo и Xiaomi, Google также оказалась на этой волне и объявила о своем выходе в мир пользовательских кремниевых решений, начиная с чипсета Google Tensor, анонсированного ранее в этом году.

Между тем, Apple также разрабатывает свои собственные чипы серии A для iPhone и iPad, а также изучает варианты производства собственных модемов 5G после приобретения бизнеса Intel по производству микросхем .

Google Tensor вдохновляет других производителей

В 2021 году Google выпустила собственный кремниевый тензор для Pixel 6 и Pixel 6 Pro . Чипсет имеет то же название, что и тензорные процессоры Google (TPU), используемые в центрах обработки данных гиганта. Tensor SoC разработан Google для смартфонов Pixel и производится в сотрудничестве с Samsung. Несмотря на то , что этот чипсет основан на платформе Exynos , он является первым чипом не от Samsung, в котором используется модем Exynos 5G, и он разработан с учетом возможностей искусственного интеллекта и машинного обучения на устройстве. Согласно Google, цель специального набора микросхем — обойти ограничения наборов микросхем от Qualcomm и обеспечить рабочие нагрузки, которые ранее были недостижимы на «стандартных» мобильных платформах других производителей микросхем .

Перед запуском Pixel 6 можно было увидеть, как Qualcomm выпускает пар, размещая субтвиты.

«Мы решили сделать собственную SoC для смартфонов вместо использования Snapdragon»;

– Львиный зев (@Snapdragon) 13 октября 2021 г.

В отличие от любого другого флагманского чипсета от Qualcomm, MediaTek или таких брендов, как Samsung и Huawei, Google Tensor использует два ядра ARM Cortex X1 для высокопроизводительных потоков, чтобы удовлетворить требования требовательного ИИ, а также приложений машинного обучения. Это специальное решение также позволяет Google использовать маломощные средние ядра и ядра более старого поколения, пытаясь держать под контролем энергопотребление и тепловыделение, хотя были многочисленные жалобы на перегрев . Чипсет также использует специальный 20-ядерный графический процессор Mali-G78 для приоритизации графических задач, таких как мгновенная обработка фотографий и видео, а также приложений AR.

Китайские компании соревнуются за право производить собственные чипы

Китайские бренды смартфонов, такие как OPPO и Xiaomi, также стремятся заменить чипы Qualcomm и MediaTek собственным кремнием. Xiaomi выпустила свой первый специальный чипсет под названием Surge S1 для смартфонов среднего класса. Чипсет был специально разработан для Xiaomi Mi 5C. Хотя структурно он похож на Qualcomm Snapdragon 660, чип Surge S1 оснащен специальным графическим процессором Mali и в первую очередь был разработан для обеспечения более оптимизированного программного обеспечения на пользовательской оболочке Xiaomi для Android, MIUI, а также для того, чтобы помочь ему снизить зависимость от Qualcomm и MediaTek, особенно для устройств, которые будут продаваться в материковом Китае.

За Surge S1 должен был последовать S2, но предложенный преемник так и не был реализован, и Xiaomi в конечном итоге отказалась (через Weibo ) от своих усилий по созданию собственного чипа. Тем не менее, через год после того, как, как сообщается, компания отказалась от своей собственной линейки чипсетов, Xiaomi, похоже, работает над восстановлением команды и поиском IP-адреса для своего следующего чипсета, согласно источникам из Китая (через Android Headlines ).

В то же время, Oppo также сообщает Nikkei работать с TSMC Тайваня выпустить собственные наборы микросхем в 2023 или 2024. Компания уже приступила к своей пользовательской кремниевого путешествие со своим обычаем MariSilicon X нейронная обработки единицы (НПУ), который был представлен на мероприятии Oppo Inno Day в декабре. MariSilicon X по сути сочетает в себе NPU с процессором сигналов изображения и имеет выделенную подсистему памяти. Все эти компоненты в совокупности дадут телефонам Oppo возможность обрабатывать HDR при записи видео 4K и оптимизацию камеры, связанную с искусственным интеллектом, в режиме реального времени.

Первым устройством, оснащенным специальным чипом MariSilicon X от Oppo, является Find X4, который будет выпущен в первом квартале следующего года. Между тем, поскольку Oppo делит свою собственность с другими известными брендами телефонов, включая Vivo и Realme, и недавно объединилась с OnePlus , мы можем ожидать, что больше устройств от этих брендов также выиграют от разработок Oppo.

Наряду с Oppo, Vivo также рассматривает различные альтернативы Snapdragon. В прошлом году компания анонсировала китайские версии Vivo X60 и X60 Pro с чипсетом Samsung Exynos 1080. Между тем, Vivo также анонсировала свой специальный процессор обработки сигналов изображения (ISP) V1 для своего флагмана Vivo X70 Pro Plus . Утверждается, что пользовательский интернет-провайдер — совместно с Zeiss Optics — предлагает фотографии профессионального качества с некоторой обработкой AI на борту.

Глядя на легион китайских производителей смартфонов, совершенно очевидно, что они пытаются уменьшить свою зависимость от Qualcomm и MediaTek. Естественно задаться вопросом, почему это так важно. И чтобы ответить на этот вопрос, у нас есть два возможных объяснения того, почему компаниям необходимо иметь боеспособную огневую мощь против Qualcomm.

Уклонение от монополии Qualcomm

В течение многих лет Qualcomm и MediaTek лидировали по доле рынка чипсетов. Из двух ведущих производителей чипов Qualcomm имеет более сильное влияние, и это доминирование легко связать с историческим мнением о том, что его чипсеты превосходят конкурентов, включая MediaTek, Exynos от Samsung и HiSilicon Kirin от Huawei. Однако в этой истории больше предостережений, чем можно было бы себе представить.

Прежде чем мы перейдем к этим предостережениям, вот краткая история выхода Qualcomm на рынок чипсетов. Производитель микросхем начал свой путь в 1985 году как поставщик оборудования для спутниковой связи и телекоммуникаций. Компания вложила огромные средства в модернизацию и продвижение беспроводной технологии CDMA и получила более 100 000 патентов на беспроводную связь через телефоны. Qualcomm также разработала портативные телефоны на основе CDMA в конце 1990-х годов, но в конечном итоге продала свой бизнес японской корпорации Kyocera, чтобы покрыть убытки.

Qualcomm действительно стала значимой в индустрии чипсетов, представив мобильные чипсеты серии Scorpion в 2007 году. Эта серия сейчас известна как Snapdragon. Приняв дизайн SoC, Qualcomm встроила свой процессор основной полосы частот — или модемы — в мобильные чипы, которые в конечном итоге начала продавать производителям телефонов. Учитывая контроль Qualcomm над стандартом CDMA, он смог использовать агрессивные стратегии лицензирования с производителями смартфонов, в том числе единолично контролировать условия лицензионных сделок и угрожать внезапным прекращением поставок. Эта тактика была определена как часть антимонопольного решения против Qualcomm в 2019 году — дело, которое первоначально началось с того, что Федеральная торговая комиссия (FTC) подала в суд на Qualcomm за антиконкурентную практику в 2017 году.

Через несколько дней после иска FTC против Qualcomm Apple подала в суд на Qualcomm еще на 1 миллиард долларов за невыплату обещанных скидок на лицензионные сборы, если она выберет Qualcomm исключительно для своих модемов. Apple также подчеркнула политику последней «нет лицензии — нет чипа», которая подразумевает, что телефонные компании должны были согласиться платить лицензионные сборы за весь свой портфель патентов.

Вместо того, чтобы просто продавать свои SoC, Qualcomm заключила лицензионные соглашения на использование беспроводных технологий на основе CDMA, по которым лицензиаты должны были платить комиссию в зависимости от цены телефонов. В целом Qualcomm получила хорошую прибыль независимо от того, продавала ли она эти компоненты только как часть SoC или нет.

Несмотря на юридическую обязательность, Qualcomm отказалась делиться своими патентами с конкурентами, включая Intel. Это означало, что Qualcomm в течение нескольких лет была единственным поставщиком модемов CDMA и вынуждала компании, включая Apple, полагаться на нее в отношении этих чипов. Между прочим, она поделилась своими патентами с более мелкими — на тот момент — конкурентами, включая MediaTek. Но поскольку Qualcomm была ведущим производителем высокопроизводительных чипсетов в первые годы существования смартфонов, компаниям, производящим смартфоны, приходилось полагаться на нее в отношении всего SoC, а не только модема.

В некоторых других случаях Qualcomm также предлагала скидки на лицензионные сборы производителям смартфонов, если они соглашались использовать чипсеты Snapdragon как минимум на 85%, а в некоторых случаях и на 100% своих смартфонов. Помимо США, эта монополистическая практика привлекла к Qualcomm внимание — и огромные штрафы — от антиконкурентных агентств в Корее, Японии, Китае, Тайване и Европейском союзе.

После решения Qualcomm от 2019 года производитель чипов был вынужден пересмотреть условия лицензирования с большинством производителей телефонов, не угрожая прекратить поставки модемов.

Однако, поскольку Qualcomm по-прежнему поставляет более 50 процентов модемов с чипсетами (по состоянию на 2018 год), ее доминирующую монополию трудно опровергнуть, если компании будут продолжать полагаться на линейку Snapdragon. Таким образом, использование нестандартных решений — это надежный механизм, позволяющий обойти и разрушить твердыню Qualcomm.

Страх перед правительством США

Хотя попытка бороться с монополией, безусловно, является одной из причин, по которой производители смартфонов готовятся запастись против Qualcomm, торговая война между США и Китаем могла также побудить телефонные компании, особенно китайские, быть готовыми к любым внезапным действиям против них. Один из главных ударов в торговой войне был нанесен, когда правительство США при бывшем президенте Дональде Трампе издало указы, запрещающие Huawei вести дела с какой-либо американской компанией по соображениям национальной безопасности.

Компания Huawei, которой запретили использовать Android или вести коммерческую деятельность с такими компаниями, как ARM, была надлежащим образом подготовлена ​​к смягчению последствий этого удара благодаря собственной линейке мобильных чипсетов Kirin. Перед лицом таких невзгод бизнес в одночасье остановился бы для любой другой компании, у которой нет собственного набора микросхем, готовых заменить предложения Qualcomm.

MediaTek и Samsung приближаются к Qualcomm

Несмотря на раннее преимущество Qualcomm в области мобильных вычислений, конкуренты MediaTek и Samsung приближаются к ней с точки зрения производительности чипсета. Ранее в этом году Samsung анонсировала Exynos 2100 вместе с серией Galaxy S21, производительность и энергоэффективность которых не уступала последнему на тот момент флагманскому чипсету Qualcomm Snapdragon 888.

Позже в том же году MediaTek также анонсировала чипсет Dimensity 9000 — свой лучший флагманский чипсет за многие годы, — который должен конкурировать со Snapdragon 888 и более поздними чипсетами Snapdragon 8 Gen 1. В 2020 году MediaTek также обогнала Qualcomm в качестве крупнейшего поставщика чипсетов для смартфонов, и разрыв с каждым кварталом только увеличивается .

Qualcomm диверсифицирует

Между тем, Qualcomm диверсифицируется на несколько различных рынков помимо смартфонов. Он обслуживает наборы микросхем для носимых устройств, таких как умные часы и гарнитуры TWS, гарнитуры расширенной реальности (XR), решения для подключения 5G и Wi-Fi 6/6e, подключенные автомобили, искусственный интеллект, автоматизацию в промышленности и Интернет вещей (IoT) за пределами США. дома в промышленных и медицинских условиях.

Несмотря на растущую конкуренцию, финансовые результаты Qualcomm оказались лучше прогнозов. Даже когда такие компании, как Apple, пытаются удовлетворить спрос из-за продолжающейся нехватки чипов, Qualcomm добилась 55-процентного роста выручки в годовом исчислении в финансовом году, закончившемся в 2021 году.

MediaTek, с другой стороны, был сосредоточен на бытовой электронике. Помимо смартфонов, компания работает над своим портфелем чипсетов для Chromebook, смарт-телевизоров и телевизоров Android, маршрутизаторов Wi-Fi и решений для точек доступа 5G. Наряду с Dimensity 9000 компания также анонсировала чипы Kompanio 820 и 828 для мобильных ПК, которые обеспечивают более высокую энергоэффективность по сравнению с аналогами от Intel, а также 7- нм чип Pentonic 2000 , обеспечивающий воспроизведение видео до 8K с масштабированием AI и Dolby Vision. на смарт тв.

Qualcomm и MediaTek трудно заменить

Мы поговорили с ведущими отраслевыми аналитиками, которые поделились своим мнением о том, почему производителям смартфонов, склоняющимся к дизайну чипов, может быть нелегко искоренить Qualcomm и MediaTek. Все они однозначно согласны с тем, что трудно мгновенно повторить тот же успех, что и у Qualcomm и MediaTek, поскольку компаниям может потребоваться несколько лет, чтобы приобрести такой же опыт, как у этих гигантов.

Ави Грингарт (Avi Greengart) , президент и ведущий аналитик Techsponential, говорит нам: «Разработка собственного кремния — это сложно и дорого, но это может стать отличным способом выделить ваше устройство и, если объемы достаточно высоки, увеличить прибыль. Однако конкуренция жесткая: Apple устанавливает очень высокую планку, а Qualcomm и MediaTek стараются не отставать. Если ваш собственный чип не обеспечивает такой же производительности, функциональности, возможности подключения и энергоэффективности, как тот, который вы можете купить у Qualcomm, MediaTek или Samsung, ваш телефон будет менее конкурентоспособным, а не более. ”

Greenheart уточняет, что чипы, выпускаемые только одним брендом, могут быть не только менее жесткими, чем конкуренты, но и более дорогими в производстве и масштабировании. Единственная компания, которая преуспела в этом, — это Apple, которая устанавливает высокую планку производительности с помощью своих чипов Bionic серии A, которые используют нестандартные конструкции вместо простого ребрендинга IP-адресов от ARM, как другие компании в списке.

Тарун Патхак , директор по исследованиям в Counterpoint Research, утверждает: «Проектирование чипов — сложная задача. Они стали многофункциональными, а интеграция CPU, GPU, DSP, ISP с оптимизированной производительностью — очень сложная задача для любого [производителя]. Кроме того, существует проблема интеграции RF и модема с SoC. [Короткий] ответ заключается в том, что [производителям] может потребоваться несколько лет и значительные ресурсы, чтобы достичь… уровня, позволяющего конкурировать с такими компаниями, как MediaTek и Qualcomm».

Патхак также подчеркивает, что мастерство Qualcomm в разработке чипсетов, отличных от смартфонов, открыло возможности на общую сумму 10 миллиардов долларов . К ним относятся усилия компании в области радиочастотных компонентов, автомобилей и других компонентов IoT.

Навкендар Сингх , директор по исследованиям в IDC India, говорит: «Для известных игроков, таких как [MediaTek] или Qualcomm, это не является большой проблемой на данный момент. Вывод собственных чипов на рынок и масштабирование — это дорогостоящий и трудоемкий процесс. И даже после запуска потребовалась интеграция, тестирование и принятие на рынке. Кроме того, такие бренды, как Oppo и OnePlus, объединяются, они могут совместно использовать больше ресурсов и, в конечном итоге, разработку чипов. Однако для этого все еще требуется несколько лет усилий и инвестиций, прежде чем их собственные устройства будут заменены [их] собственными чипами».

Сингх отмечает, что, хотя Qualcomm и MediaTek извлекают выгоду из своего обширного портфеля клиентов, двум производителям микросхем следует с осторожностью относиться к достижениям, исследованиям и разработкам в таких областях, как искусственный интеллект, машинное обучение и технологии камер, особенно когда речь идет о нестандартных решениях, таких как Google. Тензоры, способные переманить значительное количество лоялистов. Этот дрейф станет причиной беспокойства для Qualcomm и MediaTek.