Spüren MediaTek und Qualcomm Druck durch hauseigene Chips?

Seit weit über einem Jahrzehnt sind Qualcomm und MediaTek die Standardlösungen für die besten Smartphone-Hersteller . Fast jedes Smartphone oder Tablet, das Sie sehen, wird entweder von einem Qualcomm Snapdragon- oder MediaTek-Chipsatz angetrieben. Aber das enorme Leistungswachstum mobiler Geräte in den letzten Jahren impliziert, dass selbst kleinste Leistungsunterschiede die Kaufentscheidung erheblich beeinflussen können. Unternehmen wie Apple haben dies zu ihrem Vorteil genutzt, indem sie die Leistung ihrer benutzerdefinierten Chips gegenüber ihren Pendants von Qualcomm und MediaTek loben.

Mit Schwärmen von Telefonherstellern, die nach Wegen suchen, ihre eigenen benutzerdefinierten Smartphone-Chipsätze zu entwickeln, um den Benutzern ein individuelles Erlebnis zu bieten. das Phänomen scheint auf dem Vormarsch zu sein. Werden Qualcomm und MediaTek diesem Druck von Unternehmen, die ihre Chips intern entwickeln, nachgeben?

Samsung und Huawei stellen schon seit einiger Zeit Chips her

Smartphone-Marken entwickeln bereits ihre eigenen benutzerdefinierten ARM-basierten Chipsätze – wenn auch in einem relativ kleineren Maßstab als Qualcomm oder MediaTek. Samsung ist zweifellos die erste Marke, die einem in den Sinn kommt, wenn wir an Telefonmarken denken, die ihre eigenen Prozessoren entwerfen oder sogar entwickeln. Eine andere Telefonmarke, die dies tut, ist Huawei, das für seine hauseigenen Chips relativ weniger bekannt ist.

Auch wenn man sich am ehesten an Samsungs Exynos-Reihe von Smartphone-Chips erinnern wird, stellt das Unternehmen seit mehr als zwei Jahrzehnten Prozessoren für elektronische Geräte wie tragbare Multimediageräte, persönliche digitale Assistenten und Schokoriegel-Telefone her. Tatsächlich nutzte das erste Apple iPhone einen Samsung-Prozessor – obwohl die Exynos-Serie bis dahin noch nicht konzipiert wurde. Es sei darauf hingewiesen, dass Samsungs Mobilfunk- und Halbleitersparten getrennte Einheiten sind, die unter denselben Marken operieren, und Samsung Semiconductors, das die Exynos-Chipsatzlinie herstellt, stellt auch den Snapdragon 888 / 888 Plus und das neueste Snapdragon 8 Gen 1- System auf einem Chip her (SoC).

Das Exynos-Branding wurde erstmals 2011 mit dem Samsung Galaxy S II eingeführt, das auf einem Exynos 4210 lief, einem Dual-Core-Prozessor mit ARM-Cortex-A9-Kernen und einem 45-nm-Prozess. Schneller Vorlauf bis Anfang 2021; Samsung kündigte den Exynos 2100 nur zwei Tage vor der offiziellen Veröffentlichung der Galaxy S21-Serie an . Der Exynos 2100 wurde als erster ARM-Chipsatz von Samsung seit mehreren Jahren gelobt, der in Bezug auf die Leistung mit dem Flaggschiff Snapdragon 88 von Qualcomm mithalten konnte Gleiches gilt für Huaweis HiSilicon Kirin-Chips.

Apple heizt die Begeisterung für kundenspezifisches Silizium an

Im Jahr 2020 löste Apple die Begeisterung für „kundenspezifisches Silizium“ aus, als es die Verbindung zu Intel für seine Mac-Reihe abbrach. Das Unternehmen stellte Apple M1 vor , den ersten ARM-basierten Chipsatz für Macs, der CPU, GPU, Arbeitsspeicher und Massenspeicher auf einem einzigen Chip vereint. Es ist nur fair zu sagen, dass Apple das Internet gebrochen hat, indem es eine benutzerdefinierte Lösung gewählt und seine Abhängigkeit von Intel beendet hat. Es wurde festgestellt, dass der Apple M1-Chip eine viel bessere Leistung und thermische Effizienz bietet als die neuesten Intel x86-64-Chips, die in den vorherigen Mac-Computern verwendet wurden. Die aktualisierten Versionen – Apple M1 Pro und M1 Max – die mit den neuesten 14-Zoll- und 16-Zoll-MacBook Pro-Modellen 2021 auf den Markt kamen, sind in Bezug auf CPU- und GPU-Leistung viel effizienter und bieten bis zu 64 Gigabyte gebündelten RAM.

Während die Leistung und Energieeffizienz der kundenspezifischen Siliziumchips von Apple beneidenswert ist – und von Qualcomm durch seine ARM-Lösungen versucht wird, nachzuahmen – scheint die größte Erkenntnis aus dieser Ankündigung die Vermarktung von kundenspezifischen Chips zu sein. Neben chinesischen Unternehmen wie Oppo, Vivo und Xiaomi reitet auch Google auf dieser Welle und hat seinen Eintritt in die Welt der kundenspezifischen Siliziumlösungen angekündigt, beginnend mit dem Anfang dieses Jahres angekündigten Google Tensor-Chipsatz.

Inzwischen hat Apple auch seine kundenspezifischen Chips der A-Serie für iPhones und iPads entwickelt und prüft nach der Übernahme des Chipherstellungsgeschäfts von Intel auch Möglichkeiten zur Herstellung eigener 5G-Modems.

Google Tensor inspiriert andere Hersteller

Im Jahr 2021 brachte Google seinen benutzerdefinierten Silizium- Tensor für das Pixel 6 und das Pixel 6 Pro auf den Markt . Der Chipsatz teilt seinen Namen mit den Tensor Processing Units (TPUs) von Google, die in den Rechenzentren des Giganten verwendet werden. Der Tensor SoC wurde von Google für Pixel-Smartphones entwickelt und wird in Zusammenarbeit mit Samsung produziert. Obwohl der Chipsatz auf der Exynos-Plattform basiert , ist er der erste Nicht-Samsung-Chip, der ein Exynos 5G-Modem verwendet, und wurde entwickelt, um KI- und maschinelle Lernfähigkeiten auf dem Gerät zu unterstützen. Laut Google besteht das Ziel hinter dem benutzerdefinierten Chipsatz darin, die Einschränkungen der Chipsätze von Qualcomm zu umgehen und Workloads zu ermöglichen, die bisher auf "Standard"-Mobilplattformen anderer Siliziumhersteller nicht erreichbar waren.

Vor dem Launch-Event von Pixel 6 konnte man sehen, wie Qualcomm sich durch Subtweeten austobt.

"Wir haben uns entschieden, unser eigenes Smartphone-SoC zu entwickeln, anstatt Snapdragon zu verwenden" .

– Löwenmaul (@Snapdragon) 13. Oktober 2021

Im Gegensatz zu jedem anderen Flaggschiff-Chipsatz von Qualcomm, MediaTek oder Marken wie Samsung und Huawei verwendet der Google Tensor zwei ARM-Cortex-X1-Kerne für Hochleistungs-Threads, um die Anforderungen für anspruchsvolle KI- sowie Machine-Learning-Anwendungen zu erfüllen. Diese benutzerdefinierte Lösung ermöglicht es Google auch, Mittelkerne mit niedriger Leistung und der älteren Generation zu verwenden, um den Stromverbrauch und die Wärmeableitung unter Kontrolle zu halten – obwohl es zahlreiche Beschwerden über Überhitzung gab . Der Chipsatz verwendet auch eine benutzerdefinierte 20-Kern-Mali-G78-GPU, um Grafikaufgaben wie die sofortige Foto- und Videoverarbeitung sowie AR-Anwendungen zu priorisieren.

Chinesische Unternehmen wetteifern um die Herstellung eigener Chips

Chinesische Smartphone-Marken wie OPPO und Xiaomi haben ebenfalls darum gekämpft, Qualcomm- und MediaTek-Chips durch ihr eigenes kundenspezifisches Silizium zu ersetzen. Xiaomi hat seinen ersten benutzerdefinierten Chipsatz namens Surge S1 für die obere Mittelklasse von Smartphones auf den Markt gebracht. Der Chipsatz wurde speziell für das Xiaomi Mi 5C entwickelt. Obwohl er strukturell dem Snapdragon 660 von Qualcomm ähnlich war, verfügte der Surge S1-Chip über eine benutzerdefinierte Mali-GPU und wurde in erster Linie entwickelt, um ein optimiertes Software-Erlebnis auf Xiaomis benutzerdefiniertem Android-Skin MIUI zu bieten und seine Abhängigkeit von Qualcomm und MediaTek zu verringern, insbesondere für Geräte, die auf dem chinesischen Festland verkauft werden sollen.

Dem Surge S1 sollte der S2 folgen, aber der vorgeschlagene Nachfolger kam nie zustande, und Xiaomi gab schließlich (via Weibo ) seine Bemühungen auf, einen benutzerdefinierten Chip herzustellen. Ein Jahr nachdem Xiaomi Berichten zufolge den Stecker seiner benutzerdefinierten Chipsatz-Reihe gezogen hat, scheint Xiaomi jedoch daran zu arbeiten, ein Team neu aufzubauen und IP für seinen nächsten Chipsatz zu suchen, wie aus Quellen aus China (über Android Schlagzeilen ) hervorgeht.

Gleichzeitig wurde von Nikkei berichtet, dass Oppo mit Taiwans TSMC zusammenarbeitet, um kundenspezifische Chipsätze im Jahr 2023 oder 2024 zu veröffentlichen. Das Unternehmen hat seine kundenspezifische Siliziumreise bereits mit seiner kundenspezifischen MariSilicon X Neural Processing Unit (NPU) begonnen, die wurde beim Oppo Inno Day im Dezember präsentiert. MariSilicon X kombiniert im Wesentlichen die NPU mit dem Bildsignalprozessor und verfügt über ein dediziertes Speichersubsystem. Alle diese Komponenten zusammen geben Oppo-Telefonen die Möglichkeit, HDR in 4K-Videoaufnahmen und KI-bezogene Kameraoptimierungen in Echtzeit zu verarbeiten.

Das erste Gerät, das mit dem kundenspezifischen MariSilicon X-Chip von Oppo ausgestattet ist, ist das Find X4, das im ersten Quartal des nächsten Jahres auf den Markt kommt. Da Oppo seine Eigentümerschaft mit anderen bekannten Telefonmarken wie Vivo und Realme teilt – und kürzlich mit OnePlus zusammengeführt wurde , können wir erwarten, dass auch mehr Geräte dieser Marken von den Entwicklungen von Oppo profitieren werden.

Zusammen mit Oppo hat Vivo auch verschiedene Snapdragon-Alternativen abgewogen. Im vergangenen Jahr wurden die chinesischen Versionen des Vivo X60 und des X60 Pro mit Samsungs Exynos 1080-Chipsatz angekündigt. In der Zwischenzeit hat Vivo auch seinen benutzerdefinierten V1-Bildsignalprozessor (ISP) für sein Flaggschiff Vivo X70 Pro Plus angekündigt. Der benutzerdefinierte ISP – in Verbindung mit Zeiss Optics – soll Fotos in professioneller Qualität mit einer gewissen KI-Verarbeitung an Bord bieten.

Wenn man sich die Legion chinesischer Smartphone-Unternehmen ansieht, ist es ziemlich offensichtlich, dass sie versuchen, ihre Abhängigkeit von Qualcomm und MediaTek zu verringern. Es ist natürlich zu hinterfragen, warum das so wichtig ist. Um dies zu beantworten, haben wir zwei mögliche Erklärungen dafür, warum es für Unternehmen ein Muss ist, über eine fähige Feuerkraft gegen Qualcomm zu verfügen.

Dem Monopol von Qualcomm entgehen

Qualcomm und MediaTek sind seit vielen Jahren die Spitzenreiter beim Chipsatz-Marktanteil. Von den beiden führenden Chipherstellern hat Qualcomm einen stärkeren Einfluss, und es ist leicht, diese Dominanz mit der historischen Vorstellung zu verbinden, dass seine Chipsätze die Konkurrenz übertreffen, darunter MediaTek, Samsungs Exynos und Huaweis HiSilicon Kirin. Die Geschichte hat jedoch mehr Vorbehalte, als man sich natürlich vorstellen würde.

Bevor wir diese Vorbehalte durchgehen, hier eine kurze Geschichte von Qualcomm auf dem Markt für Chipsätze. Der Chiphersteller begann seine Karriere 1985 als Anbieter von Satellitenkommunikations- und Telekommunikationsausrüstung. Das Unternehmen investierte massiv in die Modernisierung und Vermarktung der drahtlosen CDMA-Technologie und sammelte weit über 100.000 Patente für die drahtlose Kommunikation über Telefone. Qualcomm entwickelte Ende der 1990er Jahre auch CDMA-basierte Handheld-Telefone, verkaufte jedoch schließlich sein Geschäft an die japanische Kyocera Corporation, um Verluste zu decken.

Tatsächlich wurde Qualcomm mit der Einführung der mobilen Chipsätze der Scorpion-Serie im Jahr 2007 in der Chipsatzindustrie relevant. Diese Serie ist das, was wir heute als Snapdragon kennen. Durch die Übernahme eines SoC-Designs bündelte Qualcomm seinen Basisbandprozessor – oder Modems – in die mobilen Chips, die es schließlich an Telefonhersteller verkaufte. Angesichts der Kontrolle von Qualcomm über den CDMA-Standard war es in der Lage, aggressive Lizenzstrategien mit Smartphone-Unternehmen anzuwenden, einschließlich der alleinigen Kontrolle der Bedingungen für Lizenzverträge und der Androhung einer abrupten Lieferunterbrechung. Diese Taktiken wurden als Teil eines Kartellurteils gegen Qualcomm im Jahr 2019 identifiziert – ein Fall, der ursprünglich damit begann, dass die Federal Trade Commission (FTC) Qualcomm 2017 wegen wettbewerbswidriger Praktiken verklagte .

Tage nach der Klage der FTC gegen Qualcomm verklagte Apple Qualcomm auf weitere 1 Milliarde US-Dollar, weil es die versprochenen Rabatte bei den Lizenzgebühren nicht bezahlt hatte, wenn es sich ausschließlich für Qualcomm für seine Modems entschied. Apple hob auch dessen Politik „keine Lizenz – kein Chip“ hervor, die impliziert, dass Telefongesellschaften Lizenzgebühren für ihr gesamtes Patentportfolio zahlen müssen.

Anstatt nur ihre SoCs zu verkaufen, hat Qualcomm Lizenzvereinbarungen für die Nutzung von CDMA-basierten drahtlosen Technologien abgeschlossen, bei denen Lizenznehmer eine Gebühr zahlen mussten, die sich am Preis der Mobiltelefone orientierte. Qualcomm machte insgesamt einen guten Gewinn, unabhängig davon, ob es diese Komponenten nur als Teil eines SoCs verkaufte oder nicht.

Trotz seiner Rechtsverbindlichkeit weigerte sich Qualcomm, seine Patente mit Konkurrenten, einschließlich Intel, zu teilen. Damit war Qualcomm mehrere Jahre alleiniger Anbieter von CDMA-Modems und zwang Unternehmen wie Apple, sich bei diesen Chips darauf zu verlassen. Übrigens teilte es seine Patente mit kleineren – damals – Konkurrenten, darunter MediaTek. Aber da Qualcomm in den frühen Smartphone-Jahren der führende Hersteller von High-End-Chipsätzen war, mussten sich Smartphone-Unternehmen für den gesamten SoC und nicht nur für das Modem darauf verlassen.

In einigen anderen Fällen bot Qualcomm Smartphone-Unternehmen auch Rabatte bei den Lizenzgebühren an, wenn sie sich bereit erklärten, Snapdragon-Chipsätze auf mindestens 85 Prozent – ​​und in bestimmten Fällen 100 Prozent – ​​ihrer Smartphones zu verwenden. Abgesehen von den USA haben diese monopolistischen Praktiken Qualcomm auf dem Radar von – und hohen Geldstrafen – von wettbewerbswidrigen Agenturen in Korea, Japan, China, Taiwan und der Europäischen Union gebracht.

Mit dem Urteil von 2019 gegen Qualcomm war der Chiphersteller gezwungen, seine Lizenzbedingungen mit den meisten Telefonherstellern neu zu verhandeln, ohne damit zu drohen, die Lieferungen für Modems einzustellen.

Da Qualcomm jedoch immer noch über 50 Prozent der Chipsatz-Modems liefert (Stand 2018), ist sein dominantes Monopol schwer zu widerlegen, wenn sich Unternehmen weiterhin auf die Snapdragon-Reihe verlassen. Daher ist die Verwendung benutzerdefinierter Lösungen ein solider Mechanismus, um die Hochburg von Qualcomm zu umgehen und zu vereiteln.

Angst vor der US-Regierung

Während der Versuch, sein Monopol zu bekämpfen, sicherlich einer der Gründe ist, warum sich Smartphone-Unternehmen darauf vorbereiten, sich gegen Qualcomm einzudecken, könnte der Handelskrieg zwischen den USA und China auch dazu geführt haben, dass Telefonunternehmen – insbesondere chinesische – auf plötzliche Maßnahmen gegen sie vorbereitet waren. Einer der schlimmsten Schläge im Handelskrieg war, als die US-Regierung unter dem ehemaligen Präsidenten Donald Trump eine Anordnung erließ, die Huawei aus Gründen der nationalen Sicherheit untersagte, Geschäfte mit amerikanischen Unternehmen zu tätigen.

Huawei, dem die Nutzung von Android oder die Teilnahme an kommerziellen Aktivitäten mit Unternehmen wie ARM untersagt war, war aufgrund seiner kundenspezifischen Kirin-Reihe mobiler Chipsätze angemessen darauf vorbereitet, die Auswirkungen dieses Schlags abzumildern. Angesichts dieser Widrigkeiten würde das Geschäft für jedes andere Unternehmen über Nacht zum Erliegen kommen, das nicht über eine eigene Palette von Chipsätzen verfügt, die bereit sind, die Angebote von Qualcomm zu ersetzen.

MediaTek und Samsung nähern sich Qualcomm

Trotz des frühen Vorsprungs von Qualcomm im Bereich Mobile Computing haben sich die Konkurrenten MediaTek und Samsung in Bezug auf die Chipsatzleistung auf den Weg gemacht. Samsung kündigte Anfang des Jahres seinen Exynos 2100 mit der Galaxy S21-Serie an, die eine Leistung und Energieeffizienz aufwies, die mit Qualcomms damals neuestem Flaggschiff-Chipsatz, dem Snapdragon 888, vergleichbar ist.

Später im Jahr kündigte MediaTek auch den Dimensity 9000-Chipsatz an – seinen größten Flaggschiff-Chipsatz seit vielen Jahren – der mit dem Snapdragon 888 und den neueren Snapdragon 8 Gen 1-Chipsätzen konkurrieren soll. Im Jahr 2020 hat MediaTek auch Qualcomm als größten Anbieter von Smartphone-Chipsätzen übertroffen, und der Abstand ist mit jedem Quartal größer geworden .

Qualcomm diversifiziert

Unterdessen diversifiziert Qualcomm in mehrere verschiedene Märkte über Smartphones hinaus. Es richtet sich an Chipsätze für Wearables wie Smartwatches und TWS-Headsets, Extended Reality (XR)-Headsets, 5G- und Wi-Fi 6/6e-Konnektivitätslösungen, vernetzte Autos, KI, Automatisierung in der Industrie und Internet der Dinge (IoT) jenseits der Zuhause in industriellen und medizinischen Umgebungen.

Trotz zunehmender Konkurrenz hat Qualcomm bessere Finanzergebnisse als prognostiziert. Auch wenn Unternehmen wie Apple aufgrund der anhaltenden Chipknappheit darum kämpfen, die Nachfrage zu befriedigen, konnte Qualcomm im Geschäftsjahr 2021 ein Umsatzwachstum von 55 Prozent gegenüber dem Vorjahr erzielen.

MediaTek hingegen hat sich auf Unterhaltungselektronik konzentriert. Neben Smartphones arbeitet das Unternehmen an seinem Portfolio an Chipsätzen für Chromebooks, Smart- und Android-TVs, WLAN-Router und 5G-Hotspot-Lösungen. Neben dem Dimensity 9000 kündigte das Unternehmen auch Kompanio 820- und 828-Chips für mobile PCs an, die im Vergleich zu den Pendants von Intel eine höhere Energieeffizienz bieten, sowie einen 7- nm-Pentonic-2000- Chip für bis zu 8K-Videowiedergabe mit AI-Upscaling und Dolby Vision auf Smart-TVs.

Qualcomm und MediaTek sind möglicherweise schwer zu ersetzen

Wir haben mit führenden Branchenanalysten gesprochen, die ihre Erkenntnisse darüber teilten, warum Smartphone-Unternehmen, die sich auf das Chipdesign verlassen, Schwierigkeiten haben könnten, Qualcomm und MediaTek zu entwurzeln. Alle sind sich unmissverständlich einig, dass es schwierig ist, den gleichen Erfolg wie bei Qualcomm und MediaTek sofort zu wiederholen, da es mehrere Jahre dauern kann, bis Unternehmen das gleiche Know-how wie diese Giganten erlangen.

Avi Greengart , Präsident und leitender Analyst bei Techsponential, sagt uns: „Die Entwicklung Ihres eigenen Siliziums ist schwierig und teuer, aber es kann eine großartige Möglichkeit sein, Ihr Gerät zu differenzieren, und kann bei ausreichend hohen Stückzahlen die Margen verbessern. Die Konkurrenz ist jedoch groß: Apple legt die Messlatte sehr hoch, und Qualcomm und MediaTek versuchen, mitzuhalten. Wenn Ihr hauseigener Chip nicht die gleiche Leistung, Funktionalität, Konnektivität und Energieeffizienz bietet als das, was Sie von Qualcomm, MediaTek oder Samsung kaufen können, ist Ihr Telefon weniger wettbewerbsfähig, nicht mehr. ”

Greenheart führt aus, dass Chips, die auf eine einzige Marke beschränkt sind, möglicherweise nicht nur weniger hart sind als die Konkurrenz, sondern auch teurer in der Herstellung und Skalierung. Das einzige Unternehmen, das darin erfolgreich ist, ist Apple, das mit seinen Bionic-Chips der A-Serie, die benutzerdefinierte Designs verwenden, einen hohen Maßstab für den Leistungsdurchsatz setzt, anstatt wie andere Unternehmen in der Liste einfach IPs von ARM umzubenennen.

Tarun Pathak , Forschungsdirektor bei Counterpoint Research, sagt: „Chips zu entwickeln ist komplex. Sie sind multifunktional geworden, und die Integration von CPU, GPU, DSP, ISP mit optimierter Leistung ist für jeden [Hersteller] eine sehr herausfordernde Aufgabe. Hinzu kommt die Herausforderung, HF und Modem mit dem SoC zu integrieren. [Die] kurze Antwort ist, dass es mehrere Jahre und erhebliche Ressourcen dauern könnte, bis [Hersteller] … das Niveau erreichen, um mit Medien wie MediaTek und Qualcomm zu konkurrieren.“

Pathak hebt auch hervor, dass Qualcomms Fähigkeiten bei der Entwicklung von Nicht-Smartphone-Chipsätzen Chancen im Wert von kumuliert 10 Milliarden US-Dollar eröffnet haben . Dazu gehören die Bemühungen des Unternehmens bei HF-Frontend-Teilen, Automobilen und anderen IoT-Komponenten.

Navkendar Singh , Research Director bei IDC India, sagt: „Für etablierte Player wie [MediaTek] oder Qualcomm ist dies derzeit keine große Sorge. Eigene Chips auf den Markt zu bringen und hochzuskalieren ist ein kostspieliger und zeitaufwändiger Prozess. Und selbst nach der Einführung waren Integration, Tests und Akzeptanz auf dem Markt erforderlich. Darüber hinaus fusionieren Marken wie Oppo und OnePlus, sie können mehr Ressourcen und schließlich auch die Chipentwicklung teilen. Dies erfordert jedoch noch einige Jahre an Aufwand und Investitionen, bevor die eigenen Geräte durch eigene Chips ersetzt werden.“

Singh merkt an, dass Qualcomm und MediaTek zwar von ihrem umfangreichen Kundenportfolio profitieren, die beiden Chiphersteller jedoch bei Fortschritten sowie Forschung und Entwicklung in Bereichen wie KI, maschinelles Lernen und Kameratechnologien vorsichtig sein sollten, insbesondere wenn es um kundenspezifische Lösungen wie Google geht Tensoren, die in der Lage sind, eine beträchtliche Anzahl von Loyalisten zu locken. Dieser Drift wird Qualcomm und MediaTek Sorgen bereiten.