提到高通,大家都熟悉的是他們在手機(jī)SoC上面的實(shí)力。誠然,,憑借他們在通信方面多年的積累,,這家美國芯片公司已經(jīng)成為了行業(yè)當(dāng)之無愧的巨頭。但其實(shí)在我們熟知的高通于AP和BP方面的積累之外,,他們在芯片的多個領(lǐng)域已經(jīng)建立了夯實(shí)的地位,。
最近,他們甚至表示,,將在今年年底成為行業(yè)的龍頭,。
高通高級副總裁兼總經(jīng)理Christian Block表示,到今年年底,,高通預(yù)計將在RFFE市場占據(jù)頭把交椅,,并且明年還將有更多的增長機(jī)會,高通的目標(biāo)是到2022年底占領(lǐng)射頻前端(RFFE)市場超過20%的份額,。對于美國巨頭來說,,能做到這點(diǎn)也許并不會太難。
據(jù)Counterpoint統(tǒng)計的2019年全球手機(jī)芯片市占率報告顯示,,高通在2019年以33.4%的市占率勇奪第一,。換而言之,如果他們能夠說服使用他們SoC的手機(jī)廠商試用其RFFE,,這樣帶來的市場份額是絕對可觀的,。而實(shí)際上,這也是高通一直在推動的過程。
而其實(shí)回顧高通過去的發(fā)展,,這是他們一直在踐行的方式,。
開拓射頻的新市場
高通在射頻領(lǐng)域并不是一個新兵,資料顯示,,高通做射頻最早可以追溯到2011年前后,,當(dāng)時他們從業(yè)內(nèi)挖了一些專家,開始研究CMOS PA,,在此之后他們也走了不少彎路,。而在進(jìn)入最近幾年增長后勁不足,收購NXP又被否之后,,高通迫不及待地把射頻業(yè)務(wù)的新“故事”講給了他們的投資者并推銷給其客戶,。
而從數(shù)據(jù)上看,高通這幾年在射頻領(lǐng)域的發(fā)展屬實(shí)不錯,,今年第二季度,,高通公司的RFFE(射頻前端)業(yè)務(wù)連續(xù)和逐年增長,收入增長了50%以上,。
在射頻前端領(lǐng)域,,目前市場格局相對穩(wěn)定,主要由博通,、Skyworks,、Qorvo和Murata等少數(shù)巨頭主導(dǎo)。而依賴于高通本身在手機(jī)SoC方面的領(lǐng)導(dǎo)力,,高通有可能在5G時代挑戰(zhàn)這一競爭格局,。高通方面也認(rèn)為,與博通,、Skyworks和Qorvo等同行相比,,他們的這些產(chǎn)品具有差異化的競爭力。而在當(dāng)下5G時代大爆發(fā)的今天,,高通的這個計劃更加有戲,。
因?yàn)轭l寬和速度的增加等原因,5G為設(shè)備OEM帶來了更高的復(fù)雜性,。相關(guān)統(tǒng)計顯示與4G相比,,5G設(shè)備內(nèi)所需的RF頻段配置總數(shù)預(yù)計將增長大約10倍,尤其是考慮載波聚合時,。該數(shù)字從今天的約1,,000種組合猛增到全球早期部署的5G的10,000多種,。下圖可以看出射頻的占板面積,。
一份來自ABI Research基于最近對5G智能手機(jī)的拆解分析,,與高通的觀點(diǎn)一致。該公司發(fā)現(xiàn),,頻段組合以及其他5G考慮因素,,使智能手機(jī)OEM面臨著越來越高的復(fù)雜性,尤其是與RFFE相關(guān)的組件,。ABI表示,,RFFE的內(nèi)容正在轉(zhuǎn)向全級別的集成調(diào)制解調(diào)器-RF設(shè)計,隨著5G的采用變得越來越廣泛,,該公司將RFFE視為成功的關(guān)鍵。
“向5G過渡需要從調(diào)制解調(diào)器到天線,,將整個5G蜂窩系統(tǒng)設(shè)計集成到OEM設(shè)備中,,以解決端到端性能的各個方面。這種復(fù)雜性水平包括新5G調(diào)制解調(diào)器和RFFE組件,,功能和特性的集成和部署,,從而導(dǎo)致移動設(shè)備設(shè)計的重大變化?!?ABI Research寫道,。
Block也認(rèn)為,復(fù)雜的性質(zhì)是高通公司認(rèn)為推動RFFE市場增長的部分原因,,其端到端功能使其“在RF前端領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位”,。高通擁有PAMiD,MMPA,,濾波器,,功率跟蹤器,毫米波天線以及調(diào)制解調(diào)器和收發(fā)器模塊全方位的產(chǎn)品,。乘著5G的雄風(fēng),,高通射頻正在扶搖直上。能達(dá)成這個成就,,除了本身的研發(fā)和迅速糾錯外,,收購也在當(dāng)中扮演了重要角色。
在決定切入射頻之后,,高通后來收購了一家名為Black Sand的公司,,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為其提供的CMOS PA是時代的發(fā)展趨勢。但隨后幾年的發(fā)展證明,,在LTE時代,,CMOS PA似乎并不能滿足其需求。一方面是LTE的頻率相對較高,,另一方面是LTE對PA線性度要求較高,,尤其是后者,,這就使得產(chǎn)業(yè)最后還是回歸到了砷化鎵PA,高通也不例外,。
他們從2015年左右開始轉(zhuǎn)向砷化鎵PA,。在此期間,為了打造更好的射頻前端模組,,高通除了繼續(xù)拓展自身射頻產(chǎn)品線外,,也開始和TDK旗下的EPCOS合作。
2016年1月高通和TDK宣布了一項(xiàng)協(xié)議,,組建了一家合資企業(yè)RF360 Holdings Singapore PTE,,計劃使交付射頻前端(RFFE)模塊和射頻濾波器完全集成系統(tǒng)為移動設(shè)備和快速增長的業(yè)務(wù)部門,比如物聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)),、無人機(jī),、機(jī)器人、汽車應(yīng)用,。該合資企業(yè)將利用TDK在微聲射頻濾波,、封裝和模塊集成技術(shù)方面的能力,以及高通在先進(jìn)無線技術(shù)方面的專長,,為客戶提供全面集成系統(tǒng)的前沿射頻解決方案,。
據(jù)統(tǒng)計,到2020 年,,RFFE的商機(jī)價值為180億美元,,而濾波器是這一商機(jī)的關(guān)鍵驅(qū)動力。當(dāng)前將存放在RF360 Holdings中的濾波器資產(chǎn)在該行業(yè)中名列前三名,。
2019年9月,,高通公司通過完成對RF360 Holdings Singapore Pte的剩余權(quán)益的收購,宣布了其5G戰(zhàn)略和領(lǐng)導(dǎo)地位的重要里程碑,。此次收購是高通正式引入超過20年RFFE過濾專業(yè)知識的最后一步,。通過此次收購,高通技術(shù)公司能夠?yàn)榭蛻籼峁恼{(diào)制解調(diào)器到天線的完整端到端解決方案,,包括全球首個商用5G NR sub-6和mmWave解決方案,,集成功率放大器、濾波器,、多路復(fù)用器,、天線調(diào)諧、LNAs,、交換和包絡(luò)跟蹤產(chǎn)品,。
但我們必須要說一下的是,高通雖然已經(jīng)完成了射頻的基本面構(gòu)建,,但濾波器依然是他們的短板,。尤其是跨入5G時代,讓BAW和FBAR濾波器成為需求,,但突破艱難的高通又推出了一項(xiàng)全新的面向5G/4G移動終端的ultraSAW射頻濾波器技術(shù)與競爭對手競爭,。
按照高通的目標(biāo),到2022年做到射頻前端行業(yè)老大的地位,,作為一個占有近五成左右手機(jī)SoC份額的供應(yīng)商,,高通正在推動手機(jī)制造廠商購買其射頻芯片與基帶芯片(或SoC芯片)組成的全套解決方案,而不是從其他供應(yīng)商那里單獨(dú)選擇射頻前端芯片進(jìn)行集成,。
如果此舉大行其道,,那么對獨(dú)立的射頻供應(yīng)商來說,其沖擊可謂是顯而易見的,!而其實(shí)在射頻之前,,高通還通過這種方式鞏固了GPU、藍(lán)牙和WiFi的地位,!
高通集成的輝煌戰(zhàn)績
通常而言,一個手機(jī)芯片(SoC,,System on Chip)主要由兩個核心部分組成,,分別是應(yīng)用處理器芯片AP(Application Processor)和基帶芯片BP(Baseband Processor)。AP是基于ARM的CPU,,它通常負(fù)責(zé)執(zhí)行和運(yùn)作OS和一些特定的設(shè)置和載入開機(jī)預(yù)設(shè),;BP(基帶)主要作用是發(fā)送和接受各種數(shù)據(jù),即和通信息息相關(guān),。
高通最初從AP開始做起,,誠然,憑借多年在通信技術(shù)的積累,,在手機(jī)AP領(lǐng)域,高通是當(dāng)之無愧的霸主,。據(jù)Statista的研究,,高通占據(jù)近一半手機(jī)AP的市場份額,如下圖所示,。
2014年至2019年全球領(lǐng)先的智能手機(jī)應(yīng)用處理器(AP)供應(yīng)商的全球市場收入份額
而回顧基帶芯片的發(fā)展史,高通也一直在基帶芯片領(lǐng)域保持領(lǐng)先優(yōu)勢,。據(jù)Strategy Analytics4月16日最新發(fā)布的基帶市場研究報告顯示,,高通,、海思,、英特爾、聯(lián)發(fā)科和三星LSI在2019年占據(jù)了全球蜂窩基帶處理器市場前五名的收益份額,。高通以41%的收益份額領(lǐng)先,,其次是海思 16%,,英特爾占14%,。
圖源:Strategy Analytics
然而,高通在手機(jī)SoC領(lǐng)域的實(shí)力離不開其對GPU的布局,,移動GPU是SoC芯片的一部分,與ARM架構(gòu)的通用處理器(CPU)一起構(gòu)成SoC芯片體現(xiàn)應(yīng)用性能的兩個重要部分,。
高通的GPU業(yè)務(wù)可以追溯到2004年,,2004年,高通與加拿大圖形芯片設(shè)計公司ATI Technologies達(dá)成合作計劃,,決定把該公司的3D圖形技術(shù)集成到高通的下一代芯片中去,。之后,高通引進(jìn)ATI的Imageon圖形平臺,,并將Imageon技術(shù)集成到Qualcomm的7000系列移動站點(diǎn)調(diào)制解調(diào)器手機(jī)芯片中,。
就這樣,高通與ATI展開了數(shù)年的手機(jī)芯片合作,,直到2006年,,ATI被AMD收購。后來,,到2009年,,高通以6500萬美元現(xiàn)金收購了AMD的移動設(shè)備資產(chǎn),取得了AMD的矢量繪圖與3D繪圖技術(shù),、相關(guān)知識產(chǎn)權(quán),,不用再向AMD繳納技術(shù)授權(quán)費(fèi)用。
高通收購了AMD一部分圖形技術(shù)之后,,獨(dú)立發(fā)展出了一種全新的GPU品牌體系——Adreno,。高通的Adreno產(chǎn)品大部分集成在高通自家的芯片組中,,其他公司的產(chǎn)品中應(yīng)用并不廣泛,。在當(dāng)時,高通還另外提供CPU和3G通訊解決方案,,因此它的SoC芯片整合度非常高,,可以為手機(jī)和平板電腦等移動設(shè)備提供出色的處理及顯示性能。
Adreno GPU此后不斷開花結(jié)果,,至今已經(jīng)發(fā)布數(shù)十款產(chǎn)品,,在移動設(shè)備中應(yīng)用比較廣泛,。它作為驍龍異構(gòu)計算的關(guān)鍵組件,幫助支持處理密集型GPGPU計算任務(wù),,助力高通成為手機(jī)GPU中的巨頭,。
今年7月份,高通就發(fā)布了帶有GPU的Snapdragon 865 Plus,,Snapdragon 865 Plus為下一代5G智能手機(jī)提供了更高的性能,。其CPU Prime核心的速度提高了10%,而Adreno 650 GPU上的圖形渲染也比上一代快了10%,。此外,,Snapdragon 865 Plus還具有高通公司新的FastConnect 6900移動連接系統(tǒng),該系統(tǒng)可用于Wi-Fi和藍(lán)牙,,速度最高可達(dá)到3.6 Gbps,。
但其實(shí)除了手機(jī)SoC以外,高通在WiFi和藍(lán)牙這些無線芯片上也有很強(qiáng)的影響力,。高通公司幾年來在Wi-Fi領(lǐng)域取得了飛躍發(fā)展,,自2015年起,高通已經(jīng)出貨超過40億顆Wi-Fi芯片,,這也是2018年初博通試圖收購該公司的主要原因之一,。網(wǎng)絡(luò)跟蹤公司ABI Research表示,自2015年第一季度到2017年底,,博通在Wi-Fi中的市場份額已從37%降至27%。在同一時期,,高通從24%增長到28%,,取代了第一名。
而高通在wifi上的實(shí)力離不開這些年的買買買,。
高通是從2004年開始布局WiFi,,時隔一年,高通便推出了其首款MIMO芯片,,也是2005年,,高通收購了位于硅谷的芯片設(shè)計公司Berkana Wireless。資料顯示,,Berkana是無線行業(yè)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)射頻集成電路(RFIC)的提供商,,此舉增強(qiáng)了高通在無線射頻方面的實(shí)力。
2006年,,高通收購了WLAN技術(shù)提供商Airgo Networks,。資料顯示,這家成立于2001年的公司專門從事多輸入多輸出(MIMO)無線技術(shù)的開發(fā),,他們在2003年更是交付了全球首個MIMO-OFDM芯片組,。通過這單交易,,讓高通擁有了能把無線WAN和無線LAN功能集成到一個產(chǎn)品的能力,為用戶提供無縫連接體驗(yàn),。
另外,,需要一并提及的是,2006年,,高通還收購了一家RFMD的藍(lán)牙資產(chǎn),,加強(qiáng)藍(lán)牙方面的布局。
2011年,,高通又花費(fèi)31億美元的價格收購了由斯坦福大學(xué)工程學(xué)院院長約翰·軒尼詩和孟懷縈教授在1998年創(chuàng)立的WiFi芯片公司Atheros(創(chuàng)銳迅),。他們是最早開發(fā)出 802.11a 芯片的三家公司之一(其他兩家是思科與Intersil)。通過這次收購和互補(bǔ)的產(chǎn)品,,高通將處于實(shí)現(xiàn)成功移動戰(zhàn)略的優(yōu)勢地位,。當(dāng)時的高通已經(jīng)在其基帶處理器中搭載創(chuàng)銳訊的芯片,并已開發(fā)允許在蜂窩網(wǎng)和Wi-Fi熱點(diǎn)間切換通話的平臺,。
2012年,,高通又收購了一家名為Ubicom的美國公司。這家成立于1996年的企業(yè)面向數(shù)字家庭中的實(shí)時交互應(yīng)用和多媒體開發(fā)通信和媒體處理器(CMP)和軟件平臺,,而Wi-Fi的相關(guān)產(chǎn)品是Ubicom的關(guān)鍵應(yīng)用市場,,這就讓公司與Atheros建立了共生關(guān)系。相信這也是促進(jìn)高通收購這個企業(yè)的原因之一,。高通在這年也推出了首批WiFi 5產(chǎn)品,。
2014年,高通收購了專注于無線通訊技術(shù)與芯片制造的以色列初創(chuàng)公司 Wilocity,。資料顯示,,該公司的主營業(yè)務(wù)是開發(fā)60GHz的無線通訊芯片。其技術(shù)和產(chǎn)品可以讓移動設(shè)備,、消費(fèi)類電子產(chǎn)品以及計算機(jī)周邊設(shè)備的無線通訊速度得到大幅度提升,。按照高通的觀點(diǎn),之所以他們會發(fā)起這單收購,,是因?yàn)榭吹搅穗m然802.11ac可實(shí)現(xiàn)Gigabit Wi-Fi 網(wǎng)路卸載行動流量,,但60GHz技術(shù)帶來了Gigabit (Gb)級的速度,能顯著提高了容量和功效,,以因應(yīng)下一代多媒體應(yīng)用所帶來的挑戰(zhàn),。同年,高通推出了首個四路MU-MIMO網(wǎng)絡(luò)解決方案,。
2015年,,高通再度出擊,斥資24億美元收購了專注于無線電、藍(lán)牙,、音頻處理與定位產(chǎn)品的英國芯片公司CSR,。時任高通首席執(zhí)行官的史蒂夫·莫倫科夫表示:“CSR 在連接、音頻技術(shù)和SoC方面的互補(bǔ)性優(yōu)勢將有助于加強(qiáng)高通在萬物互聯(lián)和汽車行業(yè)的地位,,同時為廣泛且極其先進(jìn)的產(chǎn)品組合提供補(bǔ)充”,。高通的首個2*2MU-MIMO平臺也是在這一年首次亮相。
收購之后的高通,,羽翼頗豐,,再配以自家的自研功底,早在2010年的時候,,高通的WiFi芯片出貨量已經(jīng)超過了五億顆,。2011年,高通更上一層樓,,首次將其自研的WiF芯片搭配驍龍平臺出貨,,打造了“高通手機(jī)處理器+高通WiFi”這對絕配。自2015年起,,高通達(dá)到了出貨50億顆的高度,。
如今Wifi 6時代的來臨,高通也秀出了多款肌肉,,如首個面向移動終端的Wi-Fi 6解決方案,、首個8x8 Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)解決方案和首款面向汽車的Wi-Fi 6 SoC等產(chǎn)品。
結(jié)語
從高通的技術(shù)演進(jìn)我們可以看到,,一個芯片廠商如果能擁有一個強(qiáng)大且市占率高的平臺,,開拓一些系列的周邊芯片產(chǎn)品,并將其集成到其平臺中,,為公司帶來更多的收入,,是輕而易舉的事情。這也是一件無可厚非的事情,。MTK和紫光展銳也都在走這樣的一條路,。但我們也看到,,這需要過硬的技術(shù)作為支撐,。
對于那些周邊芯片供應(yīng)商來說,如何發(fā)展鞏固自己的實(shí)力,,避免被拋棄,,也是一個需要重視的問題。例如高通在過去多年曾大力發(fā)展超聲波屏下指紋技術(shù),,想贏者通吃,,但因?yàn)樗麄兊募夹g(shù)在與匯頂?shù)钠料鹿鈱W(xué)指紋相比差距明顯,這就使得他們在這方面吃了敗仗。
但如果想成為匯頂,,就需要過硬的技術(shù),。