超越英特尔：移动王者高通崛起的原因探究

【导读】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%)。

摘要：  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%)。

关键字：  处理器，  芯片，  智能手机，  英特尔

美国高通公司，成立于1985年，相对于众多历史悠久的半导体厂商来说，充其量也就是个初出茅庐的“小伙子”，但就是这么一个公司藉着这几年智能手机等设备的迅猛发展，在半导体行业予取予求，风头一时无量。在2012年12月，高通的市值一度超过英特尔，在同年12月注资夏普以后，高通受到了前所未有的关注，我们今天就对高通的现状进行研究，去看看这个高速成长的企业是怎么炼成的。

位于美国圣地亚哥的高通总部大楼

引领计算移动化浪潮，对应前所未有的数据通信量

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。均创下了该公司的历史最高记录。

高通总裁兼首席运营官Steve Mollenkopf

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%)。

高通公司的业务模式

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。

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Snapdragon的挑战：“不断导入重要功能”

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%。

“移动化带来计算的重新定义”。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”。[!--empirenews.page--]

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”。

Snapdragon品牌的“S4 Pro MSM8960”在一枚芯片上集成了2个CPU“Krait”、GPU“Adreno 225”、支持LTE/3G/2G的基带处理电路等。

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。

新整合了无线LAN/蓝牙/FM基带处理功能

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。

预告新一代产品的亮相 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。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。

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扩大智能手机市场的撒手锏——参考设计“QRD”

美国高通技术公司高级产品管理总监Sean O‘Leary认为“(曾一度以功能手机席卷了中国市场的)‘山寨机’市场日渐缩小。小规模厂商也从2G转向3G，开放式市场在逐渐扩大”。

“山寨机”通过使用台湾联发科提供的芯片组、参考设计和软件开发环境扩大了市场。美国高通公司则瞄准取代2G山寨机的低价位智能手机市场，正在推进措施。

其中最主要的措施就是“高通参考设计”(Qualcomm Reference Design，QRD)。Sean O’Leary表示，“为了能让更多的OEM企业能够制造出高功能智能手机，我们从数年前就开始致力于QRD”。QRD的意义在于，能够将尖端技术导入面向中国等新兴市场国家的低价位智能手机之中。

中国的3G用户还只占27%

据O‘Leary介绍，中国的终端供货量每年近7亿部，在将近10亿的手机用户中，3G用户只有27%。因向3G和智能手机的转变同时发生，中国存在巨大的市场机会。另外，中国有90多家OEM企业，“这些OEM企业除了中国外，还向印度等国家提供产品”(O’Leary)。

高通以前就在制作了配备新一代芯片组的智能手机型试制品。不过当时的主要目的是进行动作验证，并未打算向普通消费者提供。

QRD是设计完成度达到了可以直接提供给消费者使用水平的参考设计。Sean O‘Leary表示，“只需改变外观设计和软件画面设计，就能完成接近高端手机的产品”。可以说，高通的QRD在3G智能手机方面为中国企业提供了与联发科2G手机参考设计相同的业务容易程度。

包揽硬件设计、软件开发及认证

具体而言，高通提供(1)电气设计和机械设计的设计图、部件清单、推荐供应商;(2)基带处理用软件二进制、设备驱动软件、验证过的安卓软件平台及多种应用软件;(3)无线功能测试及软件ROM写入等制造工具和软件开发套件;(4)GCF(Global Certification Forum)、CDG(CDMA Development Group)及安卓CTS(compatibility test suite)等的认证和现场测试，等等。在授权提供知识产权的同时，还扩大了高通公司芯片组的销售。[!--empirenews.page--]

高通公司通过QRD提供的产品

QRD还具备设计灵活性，移动通信方式支持W-CDMA和CDMA2000。另外，使配备部件厂商自主功能的部件的采用、利用CMOS技术制造的功率放大器等新技术的采用、以及旨在利用自主传感器等的软件库的追加等变得容易，还支援终端厂商实现产品的差异化。

40多家厂商采用高通QRD

Sean O’Leary介绍说“我们拥有拿到QRD后60天内推出产品的业绩。终端厂商可大幅削减开发成本，非常容易便实现低价位智能手机”。现在已有40多家OEM企业正在利用QRD，向市场推出了100多款机型。

高通2012年11月在新闻发布会上公开的QRD利用企业

Sean O‘Leary表示，“从大企业到小企业均在广泛利用QRD”。利用QRD的中国企业有联想、华为技术、中兴、拥有“酷派”品牌的宇龙计算机通信科技、海尔、比亚迪、拥有“天语”品牌的天宇朗通通信设备等。

高通此前提供的QRD均采用整合了应用处理功能和基带处理功能的处理器“MSM”系列。最初的QRD面向配备ARM11内核的“MSM7x25”和“MSM7x27”于2011年第二～三季度推出。之后于2011年第四季度投放了面向CPU(Cortex-A5)工作频率为1GHz的“MSM7x27A”的产品，2012年第二季度投放了面向Cortex-A5为双核的“MSM8x25”的产品。

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QRD的发展蓝图。2013年第一季度预定提供第4代QRD

2013年第一季度预定面向配备28nm工艺制造技术用双核自主CPU“Krait”的“MSM8x30”，以及配备四核Cortex-A5的“MSM8x25Q”提供QRD。MSM8x30支持中国三大通信运营商的移动通信规格(TD-SCDMA、CDMA2000、W-CDMA、TDD/FDD模式LTE)。高通还宣布面向2012年12月4日发布的四核“MSM8x26提供QRD，并计划随时扩充QRD的产品线。

高通还提供摄像头、语音播放、降噪及点对点通信技术“AllJoyn”等中间件。

设法实现差异化的终端厂商

高通公司扩充QRD主要有以下影响：(1)缩短了后涉足终端厂商追赶先行厂商的时间;(2)新兴企业和其他行业的企业能轻松涉足硬件业务，等等。例如，配备Krait内核Snapdragon的智能手机于2012年亮相。而与该智能手机相同的QRD在2013年第一季度就可以入手。利用QRD的厂商只需约1年的时间就能追赶上先行涉足的厂商。

但另一方面，QRD也给智能手机厂商提出了一道课题。那就是在任何人都能制造出近乎最尖端的智能手机的时代，终端厂商该怎样发展业务?

硬件厂商是做好被追上的时间不断缩短的心里准备，继续通过新技术和创意引领业界?还是以利用独自的网络服务等为卖点?抑或是专注于品牌和设计?现有终端厂商要想与其他公司实现差异化，都必须采取新的措施并转换战略方针。

以“1000倍数据流量”为目标，组合所有无线技术

高通为无线通信技术的开发目标设计了一句口号，即“对应1000倍的数据流量”。2011年全球数据通信量比上一年翻了一番。按照这样的速度，10年后的通信量就会达到目前的约1000倍。高通的目标就是以这种假设为前提的。

高通市场营销部高级总监Peter Carson介绍说：“要实现1000倍的数据通信，需要综合利用以下三个方面的技术进步：(1)移动通信方式的进化、(2)利用更宽的频带、(3)利用WLAN和小型蜂窝。”为此，高通正在进行多项研发和标准化活动。

开展“1000x”宣传活动

高通认为，重要的不仅是提高频率利用效率，还要综合考虑移动通信及WLAN的多种方式、覆盖范围各异的基站以及需要授权和不需要授权的频带的组合。正如该公司董事长兼CEO保罗·雅各布(Paul Jacobs)在2008年接受《日经电子》杂志采访时所说，“为提高用户可用的实际速度，今后高‘密度’基站的配置很重要”，目前高通正朝着在离用户近的地方设置小型基站，利用所有频带和通信方式处理数据通信的方向前进。

移动通信方式的进化方面，高通率先推进对新一代移动通信方式的支持。该公司2012年11月开始样品供货的基带处理LSI“MDM9x25”，就相当于第三代支持LTE的基带处理LSI。

高通将于2013年开始量产MDM9x25，该公司高级副总裁兼首席营销官Anand Chandrasekher自信地说：“我们比其他公司领先了两代。”整合了MDM9x25电路的新一代“Snapdragon”处理器预计将在2013年发布。

首次支持载波聚合技术

MDM9x25支持以20MHz的带宽实现下行最大150Mbit/秒速度的LTE Cat4终端。另外，还在业界首次支持3GPP发布的Release 10规范规定的LTE-Advanced“载波聚合”技术。

载波聚合是整合多个频带加以利用的技术。“可以将连续的20MHz带宽用于LTE服务的通信运营商目前还很少。为提高实际的峰值数据速率，需要尽早支持载波聚合”(Peter Carson)。

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在所有的地方设置小型蜂窝

高通还推进了低耗电化。与MDM9x25组合使用的RF收发器IC“配备了通过追踪功率放大器(PA)的信号功率电平(Power Level)、动态控制最高效率电源电压的技术”(Peter Carson)。

随着网络容量的扩大，在所有地方设置支持3G/4G及WLAN的小型蜂窝(小型基站)的时代即将到来，高通也为此进行了投资。继2011年收购从事无线及有线局域网等半导体业务的美国创锐讯(收购后以高通创锐讯的名称开展业务)后，2012年8月又收购了开发室内外小型蜂窝用SoC及软件的以色列的DesignArt公司。[!--empirenews.page--]

在多种无线通信方式和频带并存的时代，需要能够智能切换或并用这些通信方式和频带的技术。Peter Carson说道：“目前的把数据从移动通信向WLAN分流的机制还与以前一样。今后将在芯片组中整合能在确保安全的同时自动切换的机制。”高通还预定支持3GPP的Release 8规定的“ANDSF”(Access Network Discovery and Selection Function)等。

为支持1000倍的数据通信，无线网络可能会变得越来越复杂。Peter Carson表示，“高通的目标是创造一个可以让用户在意识不到通信方式和频带等的变化的情况下，无缝利用无线网络的环境”。通过开发能够隐藏无线网络复杂化问题的芯片组，高通正在为了能够成为支撑1000倍通信时代的独一无二的企业而努力。

高通有死角吗?2012年11月，笔者出席了高通公司(Qualcomm)在其位于美国圣地亚哥的总部举行的记者发布会。虽然各位读者对高通已经比较熟悉，但在最近，该公司以处理器厂商的身份出现在了智能手机的产品说明书中，在半导体厂商的销售额排名中，其名次也大幅提高，这使得该公司也成为了非技术人群也常有耳闻的企业。

参加发布会的某媒体的记者苦笑着说：“我从很早以前就跟上司说‘要多报道一下高通’，但并未收到什么回应。等到高通的总市值超过英特尔后，上头又马上对我说‘要多写写高通’。”2012年12月，高通宣布将向夏普出资99亿日元，其关注度又进一步提高。

高通在2012年11月发布了2012财年的结算业绩(2011年10月～2012年9月，基于GAAP)，该公司2012财年的销售额为191.2亿美元，同比增加28%;营业利润为 56.8亿美元，同比增加13%。可以说，每年都会刷新历史最高业绩的高通是向智能手机转移最成功的企业之一。该公司在3GPP(3G通信合作伙伴计划)等方面主导推进了移动通信规格的标准化，迅速投放了符合最新标准的通信芯片，并且还将CPU及GPU等主要电路换成自主开发的产品，整合到了芯片组中，可以说，这些战略全部收到了成效。

高通有死角吗?

2012年11月，笔者出席了高通公司(Qualcomm)在其位于美国圣地亚哥的总部举行的记者发布会。虽然各位读者对高通已经比较熟悉，但在最近，该公司以处理器厂商的身份出现在了智能手机的产品说明书中，在半导体厂商的销售额排名中，其名次也大幅提高，这使得该公司也成为了非技术人群也常有耳闻的企业。

霸气的高通专利墙

参加发布会的某媒体的记者苦笑着说：“我从很早以前就跟上司说‘要多报道一下高通’，但并未收到什么回应。等到高通的总市值超过英特尔后，上头又马上对我说‘要多写写高通’。”2012年12月，高通宣布将向夏普出资99亿日元，其关注度又进一步提高。

高通在2012年11月发布了2012财年的结算业绩(2011年10月～2012年9月，基于GAAP)，该公司2012财年的销售额为191.2亿美元，同比增加28%;营业利润为 56.8亿美元，同比增加13%。可以说，每年都会刷新历史最高业绩的高通是向智能手机转移最成功的企业之一。该公司在3GPP(3G通信合作伙伴计划)等方面主导推进了移动通信规格的标准化，迅速投放了符合最新标准的通信芯片，并且还将CPU及GPU等主要电路换成自主开发的产品，整合到了芯片组中，可以说，这些战略全部收到了成效。

笔者一边在记者发布会上听着该公司的战略，一边思考着这一问题。结论是，笔者目前尚未发现其死角。

在大约2年前，笔者曾估计“联发科以及继其之后的中国大陆及台湾等地的新兴半导体厂商或许会撼动高通的根基”。但高通的应对举措来得既迅速又强劲。联发科想通过2G手机实现可用于量产的参考设计被高通在3G智能手机上得以实现。听说已经有40多家OEM企业在使用“QRD”(Qualcomm Reference Design，高通参考设计)，并已经向市场投放了100多种机型。

此外，高通还瞄准未来，努力增加能够以芯片组形式提供的功能。比如，高通主导成立了无线供电技术业界团体“Alliance for Wireless Power(A4WP)”，正在制定面向便携终端的无线充电标准。该公司总裁兼首席运营官Steve Mollenkopf表示，“细节不便透露，但我们为开发新型电池技术进行了投资”。另外，高通还在开拓民用数码产品及家用网络设备等移动终端以外的用途。该公司表示，虽然目前还推测不出智能手机市场的衰退期，但仍然要为这一时代的到来做好准备。

目前看来，高通的良好势头还将继续保持下去。终端厂商要考虑的课题是“如何与一手掌握终端核心技术的企业保持良好关系，又如何与全球的竞争企业相抗衡”。这一课题与个人电脑时代“Wintel”(微软与英特尔的合作)模式的威胁十分相似。今后必须要密切关注高通的动向。