每一年,高通夏威夷技术峰会,都有重磅产品发布,今年也不例外。
随着下半年国内5G商用化提速,产品向5G靠拢成为必然趋势,5G“扩展”着实开始全面加速了。
据高通预测,2020年全球5G建设将迈进规模化商用阶段;2022年,全球5G智能手机累计出货量将超14亿部;全球5G连接预计达到28亿数量级。正如高通中国区董事长孟樸所言,2020年是5G的扩展年。
今年12月,华为、联发科、英特尔等终端厂商抢先一步发布5G战略规划,高通无奈搭上2019年的末班车,在5G赛道上也扔下一块“巨石”。
来看一下高通发布了什么。新一代5G移动平台SoC骁龙865、骁龙765、765G,骁龙X55调制解调器及射频系统,新一代超声波指纹传感器3D Sonic Max,5G的扩展现实(XR)平台骁龙XR2,PC端产品骁龙7c、8c计算平台、骁龙8cx企业级计算平台......
5G来了,高通发布了包括不同硬件平台、软件的“全家桶”,高通打的什么牌?
01
高端外挂,低端集成
从5G三款SoC骁龙865、骁龙765、765G规格、性能来看,较上一代均有一些提升。从高通官方介绍来看,骁龙865采用了Kryo 585 CPU和Adreno 650 GPU,两者较上一代产品性能均提高了25%。
特别是第五代AI(人工智能)引擎、图像信号处理器ISP,可以算作产品中最大的亮点,为安卓手机的图像处理、摄像头、网络性能等铺好了道路。展开来讲,高通第五代AI引擎与联发科在11月下旬推出的首款5G芯片Dimensity 1000上的AI处理单元APU 3.0不相上下。
图像信号处理器ISP支持200万像素的静态照片,是骁龙855上限的两倍,支持8K视频的捕获以及960fps高清慢动作捕获;录制4K视频的同时,可以捕捉64万像素的照片。
高通副总裁Christopher Patrick介绍了骁龙865的研发历程:三年前开始开发,功能锁定在两年前,并在最后一年和OEM代工厂商进行了最后的设计和测试。尽管耗时漫长,但Christopher Patrick认为,骁龙865在8K视频录制、2亿像素静态图像摄影方面是领先于业界的。
相比之下,中端移动平台骁龙765和765G,各方面性能要低于高端移动平台骁龙865。譬如,高端系列支持8K视频捕获,中端系列可能只支持4K;高端芯片第五代AI引擎性能15 TOPS,中端可能不及15 TOPS。
此外,在工艺制造商方面也有所不同,骁龙865处理器采用台积电7nm工艺,骁龙765和765G则采用三星7nm EUV光刻(极紫外)工艺制造。但是,这不是骁龙865与骁龙765、765G之间最大的差别。
高通2019骁龙技术峰会上,高端与中端的“差别”颇受业界关注与不解。骁龙765、765G两个型号的芯片集成了X52 5G调制解调器,下载峰值3.7Gbps、上传速度峰值1.6Gbps,支持5G漫游,多SIM卡支持,兼容6GHz以下波段和毫米波。
如果你还没发现区别,我们来看一下骁龙865的调制解调器。骁龙865采用外挂骁龙X55 5G调制解调器,可达到7.5Gbps下载峰值,3Gbps上传峰值的5G速度,同样支持5G漫游,多SIM卡。
峰值速度、5G漫游、多SIM卡......不是重点,重点在于高端芯片采用的是“外挂”调制解调器,中端芯片却采用“集成”调制解调器。关于“外挂”、“集成”方案的不同,业界有这样一个比喻,系统芯片和基带就像是汉堡包的面包(系统芯片)和肉馅(基带),你可以将两者合在一起吃,也可以将两者分开吃。
显然,两者合在一起吃更方便,也节省“能量”与时间。一般而言,集成方案主要是出于节约空间、节省功耗、减少成本等方面考虑。高通技术、产品负责人表示,采用“分离”方式主要出于以下几点考虑:
① 分离方案早在研发、立项时就已确定;② 分离方案在各方面性能、指标不输于友商;③ 考虑到复杂的市场情况,更快速地推向市场;④ 出于技术、性能的考虑。
高通方面认为,外挂方案不是劣势,工艺也不过时。“外挂方案不存在任何劣势,也不是过时工艺,技术性能才是最重要的,未来可能采用集成方案。”高通高级副总裁兼4G/5G总经理马德嘉(Durga Malladi)在接受采访时说。
事实真的如此吗?其实,“集成”与“外挂”两者各有优劣势。外挂优于集成,主要体现在速率上。对比华为麒麟990、联发科天玑1000、三星Exynos990三款5G芯片发现,采用外挂X55的骁龙865以及采用外挂Exynos 5123的Exynos990速率要明显高于采用集成方案的华为麒麟990和联发科天玑1000。
比较华为麒麟990集成巴龙5000前后的速率,可以看出,集成方案牺牲了一部分手机性能。巴龙5000在Sub-6GHz频段下,峰值下载速率为4.6Gbps;在毫米波mmWave频段下,下载速率高达6.5Gbps。而集成后的麒麟990,峰值下载速率为2.3Gbps,峰值上传1.25Gbps。速率性能降低较为明显。
4G时代开始,系统芯片和基带逐渐走向“集成”,有其背后的逻辑。尽管外挂在一定程度上避免了电磁干扰等现象,但手机空间是有限的。集成方案无疑节省了设计成本,但是外挂在系统芯片、基带性能融合方面有欠缺。这也是为什么5G到来后,包括华为、联发科等厂商大力度研究集成方案的原因。
况且,高通旗舰芯片曾出现过功耗过高,手机发热严重的问题。譬如,骁龙810。5G技术不同于4G,5G功耗问题在网络端、终端均值得引起重视。
高通骁龙865、骁龙765、765G高中端芯片的不同方案路线,背后可能更多出于市场、营销的考虑。众所周知,苹果一直采用自家系统芯片+其他厂商提供的基带芯片的商用方案。基带芯片一直是苹果的“痛”,今年随着苹果、英特尔、高通三者关系的“理顺”,高通、苹果和解的可能性增加。
苹果有可能在5G时代重新回到高通基带的阵营中,高通方面自然也不愿意放弃苹果这样的大客户。另一方面,随着5G套餐公布,较高的价位让不少用户处于观望之中,并且4G向5G过渡需要时间,5G手机换机潮尚不能真正爆发。4G手机在短时间内依然不容忽视,高通自然不能放弃这部分市场。
值得注意的是,发布会上高通强调了新一代5G移动平台的毫米波性能。
02
“毫米波不完美”?
峰会上,高通总裁克里斯蒂亚诺·阿蒙(Christiano Amon)对台下的媒体说,“只有支持Sub-6GHz以及毫米波双频段的5G基带才是真5G。”言下之意,骁龙865、骁龙765、765G三款芯片均支持Sub-6GHz频段和毫米波频段。
毫米波指的是频率在24GHz-100GHz的频段,属于高频频段;而Sub-6GHz是指频率低于6GHz的频段,属于中低频。目前不同国家采用的频段有所不同,美国、韩国采用28GHz的毫米波;日本主要采用的是4.5GHz左右的中低频频段;欧洲主要采用的也是3.5GHz左右的中低频频段。
根据我国去年8月份公布的5G频段来看,我国三大运营商采用的是Sub-6GHz频段。中移动为2.6GHz、4.9GHz两个频段,共计280MHz频谱;中国电信为3.4GHz-3.5GHz的100MHz频谱;中国联通为3.5GHz-3.6GHz的100MHz频谱资源。
即使在美国,毫米波也不是所有运营商的选择。美国四大运营商AT&T、Verizon、Sprint、T-Mobile中,Sprint主要采用2.5GHz中低频,AT&T采用39GHz高频;Verizon采用28GHz、39GHz高频;T-Mobile采用600MHz、28GHz、39GHz混合方式。
之所以出现不同国家采用不同的频段,与国情、不同国家频谱分配策略不同有关。美国Sub-6GHz频段被大量占用,再加上地广人稀,采用毫米波更多是为了解决“最后一公里”的连接问题。而我国高频频段未分配,从资源、成本投入角度考量,采用了Sub-6GHz频段。
毫米波从今年初试商用以来,存在的问题比较多。频段高意味着覆盖面积小,毫米波不属于“覆盖型”频段,在覆盖范围上,难度较大。T-Mobile CTO曾告诉媒体,毫米波波长短,穿透建筑物的能力弱。
BTIG分析师在对Verizon的测试中也发现,5G小基站覆盖范围约为107米,遇到障碍物时距离下降至约61米,与承诺的244-610米相差较远。这是由毫米波先天的物理特性决定的。所以,在速度、容量与覆盖范围之间需要有一定的取舍。
暂且不谈毫米波带给运营商基站建设、以及元器件厂商的各种挑战,高通锁定毫米波的优势,对包括我国在内这类采用Sub-6GHz频段的市场而言,是没有任何影响的。更重要的是,前述提到的高通基带的速率优势,在剔除毫米波之后,也不复存在。
高通没有针对Sub-6GHz场景做任何优化,换句话说,X55 5G调制解调器达到的7.5Gbps下载峰值,3Gbps的上传峰值是在毫米波的情况下;而在Sub-6GHz场景下,下载峰值仅为2.3Gbps。
相比之下,华为麒麟990、联发科天玑1000均对Sub-6GHz场景进行了优化措施,使得峰值下载速率比高通高出近一倍。
即便国内采用毫米波频段,关于毫米波在手机端的应用也一直颇受争议。此前财经网采访手机芯片设计行业人士认为,全球手机厂商对毫米波的支持有限,毫米波的主要应用场景也不在手机端一侧。
市场调研机构counterpoint research 2019年Q3数据显示,智能手机市场苹果市场份额达52%,三星、华为位于其次,分别为25%、12%,步步高集团(OPPO、vivo、Realme、一加)占全球20%以上市场份额。
国产手机厂商占据几乎“半壁江山”,而国内市场对Sub-6GHz场景的需求也是不容忽视的。今年9月底,高通CEO史蒂夫·莫伦科夫在总部接受采访时也表示,中国是高通非常重要的市场。
前不久,高通公布的2019年Q4财报以及2019全年财报显示,2019年Q4营收48亿美元,较同期下滑17%,净利润5亿美元,同比扭亏;2019年营收243亿美元,同比增长7%,净利润44亿美元,而2018年净亏损为50亿美元。
2019年财年的增长主要原因是,高通与苹果专利授权、芯片供应达成和解,收到来自苹果的47亿美元的专利许可费用。关于未来业绩预期,高通预测2020年Q1技术授权QTL营收将会同比增长28%至47%。
提炼两个关键词,中国市场、技术授权。
一直以来,高通把控着移动通信芯片领域,在其他领域却不擅长,实现多元化发展,多条腿走路是高通的“心结”。3G、4G时代,高通的专利收费模式屡屡受挫,高通需要提前为5G做打算,而5G最重要的场景在于万物互联。恩智浦专注于物联网领域芯片,无疑符合高通强强联手、弥补短板的诉求。
2018年7月26日,高通在中国国家市场监管总局截至时间2018年8月15日之前,单方面宣布放弃收购荷兰半导体公司恩智浦,并向恩智浦支付20亿美元收购解约费。到此,耗时将近两年,交易金额440亿美元,历经8个国家审查通过,在中国“剧终”。
此事件是高通发展历程上的一个重要节点。
这意味着,未来高通不得不更依赖于半导体与技术授权业务。与此同时,5G到来后,芯片厂商之间的竞争将会更加焦灼,高通能否延续2G、3G、4G时代的优势,还要打一个问号。
03
高通没有理由“高枕无忧”
从两个纬度分析高通竞争对手,一个是移动芯片领域,包括华为、联发科、三星;另外一个是非移动芯片领域,包括英伟达、英特尔、英飞凌、微软、谷歌、IBM等厂商。
华为、联发科、三星等都为5G做足了准备,华为早在MWC 2018上就推出了5G基带,2019年年初又发布了巴龙5000基带芯片;同年9月,华为推出的麒麟990集成了巴龙5000。麒麟990不仅有5G版本,还有4G版本,巴龙5000可采用集成、外挂两种方式。
联发科希望借5G重回高端市场,2015年联发科推出Heilo X系列进军高端市场,Helio X10开局不利,后续Helio X20、X25、X30芯片也未扭转用于中低端手机的局面,仅两年,联发科便暂停了Helio X系列的研发。
和华为步调几乎一致,2018年4月,联发科推出首款5G基带芯片Heilo M70。11月26日,联发科5G SoC发布会上发布了集成5G调制解调器方案的天玑1000芯片。天玑1000支持5G双卡双待,在上行、下行速率上优于麒麟990。
联发科MediaTek相关负责人透露,联发科4G芯片的目标是中国市场占有率近5成,国外达到2成-3成。5G方面,通过天玑让品牌、技术形象向更高端的层级发展。在其他产品线覆盖上,8K电视芯片、AI-PQ引擎、数据处理器芯片、汽车车载通讯等均有布局。
另一面,三星也重提芯片猎户座。2018年8月,推出5G基带芯片Exynos 5100之后,9月4日,三星联合vivo推出内置5G调制解调器的SoC Exynos 980,并有可能在即将发布的vivo X30系列上率先商用。
显然,5G时代,芯片厂商、手机厂商都拥有了更多的路径,这种“逃离”、挣脱高通的倾向更加明显。有的手机厂商可以实现基本的自产自足,有的手机厂商联合其他芯片厂商占据产业链话语权,也有芯片厂商的战略调整,冲击高通高端核心领域。
高通没有理由“高枕无忧”。
在非移动芯片领域,车联网是5G在物联网场景应用中最富想象力的应用之一,汽车自动驾驶被视为5G下一个风口。
上个世纪80年代,英特尔的微控制器被应用于1983年至1999年生产的福特汽车上,而微控制器MCU等恰恰是高通所欠缺的。2009年开始,英特尔就与谷歌旗下自动驾驶公司Waymo展开合作。
2015年开始,英特尔开启“买买买”模式,先后收购了FPGA芯片厂商Altera、安全厂商Yogitech、软件厂商Arynga、计算机视觉公司Itseez、Moviduis,高精地图HERE15%的股权、提供高级驾驶辅助系统ADAS技术的Mobileye公司......还与老牌车企宝马等建立自动驾驶联盟。
这些“短板”,在高通失去收购恩智浦的机会之后,很难在短时间内迅速补足。
当然,高通也将触角伸向了竞争对手的核心领域,2019技术峰会上发布了PC端的骁龙7c、8c、8cx企业级三款计算平台。其实,2017年高通与ARM合作进军英特尔、AMD的X86市场,因成本等问题后续迅速退出市场。
2018年,高通开始涉足PC端处理器。但PC行业利润有限、集中性高,高通能否解决性能与兼容性等问题,还需时间验证。
5G商用时代已经开启,高通能否稳固固有领域优势,进而突围对手的领域?看起来没那么容易。
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