[高通研究]Snapdragon的挑战:不断导入重要功能

    美国高通公司的智能手机和平板电脑用半导体芯片组业务一直表现出色。该公司2012年11月的股票总市值超过了英特尔，2012年12月又宣布向夏普注资等，因而受到了前所未有的关注。本连载将以高通2012年11月在美国举行的新闻媒体说明会的内容为主，对该公司的现状进行介绍。

　　高通2012年11月7日发表了基于GAAP的2012财年（2011年10月～2012年9月）结算报告，销售额为同比增加28％的191.21亿美元，营业利润为同比增加13％的56.82亿美元（英文发布资料）。均创下了该公司的历史最高记录。

位于美国圣地亚哥的高通总部大楼。（点击放大）
　　高通是全球规模最大的无厂半导体企业，2012年11月的股票总市值超过了英特尔，其影响力日益增强。预计2013财年仍会保持出色的业绩。该公司在发布2012财年结算时同时发表了基于GAAP的2013财年业绩预测：销售额为230亿～240亿美元（比2012财年增长20～26％），营业利润为66亿～71亿美元（比2012财年增长16～25％）。

大量投入研发资金引领技术革新

　　高通主要从事面向智能手机等终端的半导体芯片组业务，其收入支柱是半导体和专利授权收入。2012财年的销售额中，半导体和服务的销售额为124.65亿美元（比上财年增加35％），专利授权收入为66.56亿美元（比上财年增加16％）。

　　高通的业务模式是，把半导体芯片组的销售和专利授权收入的大部分利润用于研发投资，以此为基础获得新专利以及在芯片组中导入新功能。引用高通高级副总裁兼首席营销官Anand Chandrasekher的话，就是“通过率先推进技术革新，并提供新技术来推动无线领域整体生态系统的发展”。为此，该公司每年都会增加研发投资额。2012财年的研发投资额为39.15亿美元（比上财年增加31％），同样也为史上最高。

          
高通公司的业务模式。（图：高通）（点击放大）     

     高通总裁兼首席运营官Steve Mollenkopf

　　高通指出，目前半导体行业有三个重要动向，分别是“Computing Redefined”（重新定义的计算）、“Unprecedented Data Demand”（前所未有的数据需求）以及“Digital 6th Sense”（数字第六感）。

　　认为个人电脑向移动计算机的过渡将加速的高通，正在以“Snapdragon”品牌提供智能手机用处理器，该系列处理器集成了兼容ARM架构的自主CPU内核和多种移动通信方式的基带处理电路等。高通总裁兼首席运营官Steve Mollenkopf表示， “将来，所有的（个人用）计算机都将变成移动的。与个人电脑相比，移动计算机必须整合的技术大幅增加。因此，我们将不断把所需的技术整合到芯片组中”。他也表示，能成套提供RF收发器IC和电源管理IC等也是高通的一个优势。

　　高通从2011年开始提供能使安卓智能手机的开发更容易的参考设计“Qualcomm Reference Design”（QRD），这是事先将采用高通芯片组的智能手机的电子电路设计、结构设计、推荐部件的选择、包括元器件驱动等在内的软件的成套开发以及各种测试等全部完成后再供货给智能手机厂商的参考设计。目的是通过减轻智能手机厂商的开发负担，在中国、东南亚及南美等地区推出具备高竞争力的低价位智能手机。

　　下一篇将就“重新定义的计算”和“前所未有的数据需求”，介绍高通目前的考量、今后的战略以及旨在扩大智能手机市场的QRD措施。

 　　美国高通公司2012财年（2011年10月～2012年9月）供货的“MSM”芯片（将应用处理器和基带处理LSI集成在一枚芯片上。MSM是mobile station modem的缩写）数量达到了5亿9000万个。比上财年大幅增加了22％。


　　“移动化重新定义计算”。以前在美国英特尔公司主导建立“Centrino”平台时就广为人知的Anand Chandrasekher（高通公司高级副总裁兼首席营销官）回忆道，“（标配无线LAN功能的）Centrino也是对计算机的重新定义”，同时指出，“在无损便携性的情况下实现高性能计算——这种新的计算形态已经诞生”。

自主开发主要功能，整合后提供

　　为推动向移动计算的过渡，高通提供的是以“Snapdragon”品牌为代表的半导体产品。高通的战略是，自主开发智能手机和平板终端等移动产品的半导体所需的各种主要功能，将其整合后提供给客户。

　　高通总裁兼首席运营官Steve Mollenkopf认为“将不断把（移动产品中）重要的功能导入芯片组。因为移动产品不同于个人电脑，必须整合大量技术”。高通技术公司高级市场营销总监Michelle Leyden Li则表示“通过整合主要功能优化后提供给客户，在系统整体的性能和耗电量方面易于保持优势”。

　　不过，不仅是整合，注重自主技术也是高通的特点。Anand Chandrasekher强调指出，“高通在CPU（中央处理器）、GPU（图形处理器）、DSP（数字信号处理器）、调制解调器（基带处理器）及RF（无线收发器）的任意一个领域都拥有首屈一指的技术”。另外，在峰值性能、单位耗电量的处理性能以及采用新技术的产品供货时间等方面均居行业之首，而且为了维持这种地位持续投入了大量研发资金。

推荐使用自主开发产品

 　　高通一直在推进使移动产品的各种半导体电路采用自主开发的产品。例如CPU。以前，在移动通信用基带处理LSI和RF收发器IC领域具有优势的该公司一直供货配备英国ARM公司CPU内核的MSM芯片。2009年开始量产供货的第一代Snapdragon将其换成了自主开发微架构的ARM指令集兼容CPU“Scorpion”。

　　Michelle Leyden Li骄傲地表示，“在移动产品用CPU方面首次实现1GHz工作频率的就是我们，我们是唯一一家安装了‘aSMP’（以独立形态动态变更多个CPU的工作频率的技术。是asynchronous symmetric multiprocessing的缩写）的企业”。采用新微架构，利用28nm工艺技术制造的“Krait”内核的四核产品以1W的电力实现了6000DMIPS的处理性能。“与其他竞争公司的四核产品相比，电力效率达到两倍”（Anand Chandrasekher）。

　　GPU方面，2009年从美国Advanced Micro Devices（AMD）公司收购了移动产品用图形及多媒体技术资产后，也开始进行自主开发。配备最新四核产品等的GPU“Adreno 320”与其他竞争公司目前的四核产品GPU相比实现了2～3.5倍左右的电力效率。


　　Snapdragon品牌的MSM芯片最近导入的功能有无线LAN、蓝牙和FM基带处理电路。此前集成了3G和LTE等移动通信规格及GPS基带处理电路，而从利用28nm工艺技术制造的“Snapdragon S4”系列开始，除了上述功能外还集成了无线LAN等基带处理电路。体现出了2011年收购美国创锐讯（收购后以高通创锐讯的名称开展业务）的效果。据介绍，现在已经设计了300多种机型。

消除供给不足

　　高通从2012年开始供货利用28nm工艺技术制造的Snapdragon，但一直传言存在供给不足的问题。对此高通总裁兼首席运营官Steve Mollenkopf介绍称，“2012年第四季度，28nm产品的供给能力满足了需求”。MSM芯片2013财年第一季度（2012年10月～12月）的供货量预计为同比增加8～14％的1.68亿～1.78亿个。


　　预计高通2013年将发布集成了新一代微架构CPU、新一代Adreno GPU以及LTE基带处理电路第三代Snapdragon产品（支持四类LTE和载波聚合）。

　　不仅是高端智能手机市场，高通还瞄准了以中国及印度等为目标的低价位智能手机市场。2012年12月4日发布了面向低价位智能手机的Snapdragon产品（英文发布资料）。集成了3G基带处理电路、四核CPU及GPU“Adreno 305”等，利用28nm工艺技术制造。

　　新产品预定2013年第二季度开始样品供货，同时还将提供可使安卓智能手机的开发变得容易的参考设计“Qualcomm Reference Design”（QRD）。高通将QRD定位为开拓低价位智能手机市场的重要战略，有关内容将在第三篇中进行介绍。