Учитывая недавние драматические события, случившиеся с компанией Qualcomm, я решил, что будет интересно обновить историю компании, которая будет опубликована в книге Mobile Unleashed. Публикую полную главу из книги здесь.
В отличие от других подобных фирм, начавших работу в других сегментах электроники, а потом перешедших в область устройств для коммуникаций, Qualcomm всегда концентрировалась на беспроводных технологиях, надёжно передающих данные между двумя точками. Её технология CDMA стала скачком вперёд для мобильных устройств — если её можно было бы сделать достаточно маленькой, и если бы можно было убедить провайдеров перейти на неё с D-AMPS и GSM.
Лаборатория реактивного движения НАСА
Корни Qualcomm можно отследить к одним из умнейших людей в академической среде в передовых технологических университетах США, которые, будучи молодыми инженерами, впервые собрались вместе за работой над космической программой. Глубина технических знаний, полученных благодаря удовлетворению потребностей требовательных клиентов в системах цифровой передачи данных, создала основу, на которой затем появились патенты, чипы и устройства.
Плодотворная статья «Математическая теория коммуникаций», опубликованная Клодом Шенноном из Лабораторий Белла в 1948 году, положила начала теории информации. Вместе с изобретением транзистора и продвижениями цифрового программирования и вычислений, теорема Шеннона и его работа в MIT вдохновила целое поколение математиков и учёных.
В июне 1957 года Эндрю Витерби, выпускник MIT с магистерским дипломом инженера-электронщика, присоединился к штату лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) в г. Пасадена, шт. Калифорния. В то время JPL владел Калифорнийский технологический институт, но работала она под покровительством и на деньги агентства баллистических ракет США.
Витерби работал в секции 331 по коммуникациям под предводительством Соломона Голомба. Они разрабатывали телеметрическую начинку для ракет и спутников. Голомб стал пионером теории регистров сдвига с линейной обратной связью, которая использовалась для кодирования цифровых сообщений для надёжной их передачи при высоком уровне шума. Витерби работал над замкнутыми фазовыми петлями, элементом этой теории, критически важным для синхронизации цифрового радиоприёмника с передатчиком – это требовалось для того, чтобы поток информации можно было расшифровать.
4 октября 1957 года СССР запустил "Спутник-1". На следующий день радар на Майлстон-хил, принадлежащий Лабораториям Линкольна в MIT (MITLL) – где работал исследователь Ирвин Рид, наиболее известный кодами Рида-Соломона – обнаружил Спутник на низкой орбите. Молодой кандидат наук из Университета Пердью, Уильям Линдси, использовал любительское радио, чтобы отслеживать сигнал Спутника, нараставший и угасавший каждые 96 минут, соответственно движению спутника по орбите.
Космическая гонка началась. ВМС США начали торопить с ответом свой проект «Авангард». 6 декабря 1957 года был запущен Test Vehicle 3, третий испытательный носитель со спутником весом 1,3 кг. Он поднялся на позорные 1,2 м, потерял тягу и упал обратно на стартовую площадку, взорвавшись. Полезный груз приземлился недалеко, в кустах мыса Канаверал, но радиопередачу не остановил. «Вот такой у нас получился конкурент», — сказал Голомб.
31 января 1958 года «проект Сделка», известный всему миру, как Эксплорер-1, достиг орбиты. Журнал Life поместил на обложке фотографию Голомба и Витерби в зале управления полётами JPL. 29 июля 1958 года президент Эйзенхауэр подписал указ о национальной аэронавтике и космическим полётам, создав НАСА. JPL запросила и получила перевод под эгиду НАСА в декабре 1958.
Витерби поступил в Южно-Калифорнийский университет (USC) для защиты докторской – это было единственное заведение, разрешившее ему продолжать работать в JPL на полный день. Он закончил в 1962-м и отправился преподавать в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA). Он порекомендовал Голомбу присоединиться к штату преподавателей USC, где уже был Рид (перешедший на работу в Rand Corporation в Санта-Монике в 1960-м), Линдси (присоединившийся к JPL в 1962), Эберхарт Рехтин, Ллойд Уэлч и другие.
Много лет спустя Линдси пошутил, «Я думаю, эту группу создал Бог». Рехтин сказал, что в результате совместной работы эта группа смогла сделать в области цифровых коммуникаций больше, чем кто-либо из них смог бы в одиночку. Их работа повлияла на бесчисленное число других людей.
В 1963 году на национальной конференции по электронике в Чикаго награда за лучшую работу ушла к Витерби и Ирвину Джейкобсу, профессору из MIT, офис которого располагался рядом с офисом Клода Шеннона. Джейкобс и Витерби уже встречались в 1959-м, когда Джейкобс приезжал в JPL для интервью, и каждый из них знал о работах другого благодаря связям JPL и MIT.
При очередной встрече на конференции 1963 года, Джейкобс сообщил Витерби, что у него скоро начнётся академический отпуск, и спросил, интересно ли работать в JPL. Витерби уверил, что так оно и есть. В просьбе взять его на работу Джейкобсу отказали, но Витерби замолвил за него словечко главе подразделения Рехтину, и Джейкобса в итоге наняли как научного сотрудника, и отправили в Пасадену. Витерби преподавал в UCLA и консультировал в JPL, и эти двое подружились, пока с 1964 по 65 года Джейкобс работал в JPL.
Опубликовав значимую для истории работу «Принципы техники связи» совместно с Джоном Возенкрафтом в 1965, Джейкобс переехал на западное побережье в 1966. Один из его преподавателей в Корнеле, Генри Буккер, уговорил его присоединиться к новому инженерному департаменту в Калифорнийском университете в Сан-Диего (UCSD). Профессора тогда ценились, и консультанты по цифровым коммуникациям тоже были востребованы. Однажды в начале 1967 Джейкобс съездил в исследовательский центр Эймса НАСА на конференцию. По пути домой в самолёте он обнаружил, что летит вместе с Витерби и другим выпускником MIT, Леном Клейнроком, присоединившимся к штату UCLA в 1963-м, и подружившимся с Витерби. Они начали беседовать, и Джейкобс между делом отметил, что у него накопилось больше консультационной работы, чем он может справиться.
Витерби заканчивал свой шедевр. Он искал способы упрощения теории вычленения слабых цифровых сигналов из сильного шума – так, чтобы его студентам в UCLA было легче разобраться в ней, чем в сложном учебном курсе, существовавшем в то время. Он придумал общую концепцию в марте 1966, и совершенствовал идею целый год перед тем, как опубликовать. В апреле 1967 Витерби описал свой подход в статье в журнале IEEE Transactions on Information Theory под названием «Границы ошибок свёрточных кодов и алгоритм декодирования асимптотического оптимума».
Алгоритм Витерби продвигает «мягкие» решения. Жёсткое решение о том, является сигнал нулём или единицей, можно принять, наблюдая за каждым полученным шумным битом (или группой битов, закодированных в символ), с большой вероятностью ошибки. Витерби рассматривал вероятностную информацию, содержащуюся в возможных сменах состояний, и известную на основании того, как символы кодируются передатчиком. Анализ последовательности полученных символов и смен состояний при помощи операции «добавить-сравнить-выбрать» (add-compare-select, ACS) определяет путь максимального правдоподобия, и более точно совпадает с переданной последовательностью.
Это была всего лишь теория, или так Витерби думал сначала. Алгоритм уменьшал объём вычислений и количество ошибок по сравнению с другими, но его всё равно нужно было выполнять в реальном времени, и считалось, что для достаточно малого процента ошибок потребуется «несколько тысяч регистров». Эту работу подхватили несколько других исследователей, среди которых стоит отметить Джима Мэсси, Дэвида Форни и Джима Омуру. Они были убеждены в её оптимальности. Джерри Хеллер, один из аспирантов Джейкобса в MIT, перешедших с ним в Сан-Диего, работал в JPL. Он решил прогнать несколько симуляций, и с 1968 по 1969 обнаружил, что Витерби оценивал свою теорию слишком пессимистично; достаточно хорошее преимущество давали всего 64 регистра. Но для того времени это всё равно был довольно большой шкаф вычислительного оборудования.
Предпринимательские идеи, связанные с консалтинговой фирмой, не отпускали Джейкобса. В октябре 1968 года родилась компания Linkabit с уставным капиталом в $1500 (каждый из основателей внёс про $500) и адресом, совпадающим с домашним адресом Клейнрока в Брентвуде. Вскоре офисы переехали в здание, расположенное в Вествуде, недалеко от UCLA. Сначала Джейкобс, Клейнрок и Витерби, преподававшие на полную ставку, тратили на свою фирму по одному дню в неделю.
Однако дел у фирмы оказалось больше, чем предполагалось. Первым нанятым инженером компании в сентябре стал Джерри Хеллер, за которым вскоре последовали Эндрю Коэн, Клейн Гилхаузен и Джим Данн. Лен Клейнрок на несколько месяцев отошёл от дел, занимаясь своим любимым проектом – устанавливая первые конечные узлы сети ARPANET и отправив первое сообщение по ней в октябре 1969. Если верить ему, когда он попытался вернуться в Linkabit, его сразу развернули, выдав в качестве выходного пособия некий процент от стоимости фирмы. В отсутствии Клейнрока, и ввиду того, что ещё несколько лет Витерби не хотел переезжать, Джейкобс перенёс офис Linkabit в Сорренто-Вэлли — один из углов «золотого треугольника» Сан-Диего – в 1970-м. После этого он нанял офис-менеджером Ди Коффмана сразу после того, как тот закончил учиться в старших классах.
«Программирование мертво». На такую тему выступало несколько докладчиков на конференции IEEE Communication Theory Workshop, проходившей в 1970-м в Санкт-Петербурге, шт. Флорида. Ирвин Джейкобс стоял в дальнем углу комнаты, держа в руках 14-контактный DIP-чип – простой 4-битный сдвиговый регистр, возможно, 7495 из семейства ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика). «Таково текущее состояние цифровой технологии, она позволит нам создать всё это».
На раннем этапе Linkabit была исследовательским мозговым центром, а не производителем оборудования. Её первыми клиентами были Исследовательский центр Эймса НАСА и JPL, а также Военно-морская электронная лаборатория в Понт-Лома и DARPA. Исследования Linkabit, связанные с декодированием Витерби, в итоге сформировали систему обмена сообщений для глубокого космоса, использовавшуюся в проекте «Вояджер» и других программах. Однако вскоре компактные версии декодеров Витерби и другого оборудования для обработки сигналов сделают компанию Linkabit и её последователя легендарными.
Хеллер и Джейкобс представили декодер Витерби на 2 Мбит/с с 64-мя состояниями и глубиной 7 в октябре 1971 года. Он был основан на коммерческом декодере, изготовленном для военных спутников. Linkabit Model 7026, или LV7026, использовал порядка 360 ТТЛ-чипов на 12 платах в 19-дюймовом корпусе, и был высотой в 4.5 U (7,9") и глубиной в 22". По сравнению с предыдущими версиями оборудования, занимавшегося обработкой алгоритма Витерби, и занимавшего несколько стоек размером с холодильник каждая, это был прорыв.
Скорость работы тоже представляла проблему. Витерби рассказывает о ранней попытке Linkabit интегрировать одно ACS-состояние декодера на чипе, содержащем всего 100 логических элементов – это была средняя интегральная схема, или MSI. С его слов, такая попытка «почти обанкротила компанию» из-за нескольких последовательных проблем с поставщиками. Почти обанкротила? Это кажется преувеличением, пока мы не рассмотрим доступные тогда альтернативы ТТЛ. Судя по отчёту компании от 1971 года и документу 1974 года от Magnavox, Linkabit игралась с быстро работающей, но очень капризной технологией «эмиттерно-связанная логика» (ECL), пытаясь увеличить тактовую частоту критически важных участков. Многие компании не смогли ничего сделать с ECL. Витерби не упоминал конкретных имён, но среди подозреваемых есть Fairchild, IBM, Motorola и Signetics.
Смена направления принесла больше успеха. Клейн Гилхаузен начал играться с концепцией микропроцессора Linkabit Microprocessor (LMP), архитектуры с микрокодом, реализующим функции спутникового модема. Гилхаузен, Шеффи Ворбойз и Франклин Антонио закончили макетную плату для LMP, используя в основном ТТЛ-чипы и коммерческие высокоскоростные СИС и БИС к маю 1974. Она работала со скоростью в 3 MIPS. У неё было 32 инструкции и четыре программных стека, один для обработки, и один для контроля. Это было частично RISC (ещё до появления такого понятия), частично DSP.
Джейкобс начал писать код и продвигать LMP, читая лекции в MITLL и нескольких других институтах, рассказывая об идеях, лежащих в основе обработки цифровых сигналов спутниковым модемом. ВВС США пригласили Linkabit продемонстрировать свою технологию на экспериментальных спутниках LES-8/9. У компании TRW была фора в несколько лет для создания модема расширенного спектра в рамках системы AN/ASC-22 K-Band SATCOM, но их решение было дорогим и ужасно объёмным.
Linkabit поразила команду MITLL, разместив свою относительно небольшую систему, состоящую из нескольких стоечных корпусов по 19", и настроив её на передачу данных всего за час – у сотрудников лаборатории наверняка ушло бы несколько дней только на запуск базового режима. Ещё через три часа они нашли ошибку в спецификациях MITLL, исправили её простым перепрограммированием, и настроили приём данных. И, несмотря на сертификацию TWL и готовность её продукта, генерал, отвечавший за программу, решил финансировать Linkabit – компанию, никогда не производившую оборудование в объёмах, требуемых для оборонной промышленности – чтобы она закончила разработку своего модема.
Кроме прекрасной работы LMP, ВВС США заинтересовались и другим её аспектом, который стал известен в 1978-м. Реальным требованием к продукту была возможность установить двойной модем [dual modem] на воздушных платформах типа Boeing EC-135 и самолётах стратегического командования ВВС США, включая Boeing B-52. Решение, постепенно развившееся в модем и обработчик данных для командного поста (CPM/P), использующий несколько LMP для двойных дуплексных модемов и передачи управляющих команд, в результате уместилось в трёх прочных ящиках форм-фактора 1/2 ATR.
Linkabit росла на 60% в год. Для расширения компании требовался дополнительный капитал, и они рассматривали вариант продажи акций, но потом им поступило предложение от другой фирмы, занимавшейся технологиями радиопередачи, M/A-COM. В августе 1980-го покупка компании завершилась. Это радикально изменило культуру Linkabit, и на смену свободному обмену идеями по всей организации пришла иерархическая структура, ориентированная на контроль процессов. Но это не остановило инновации. Вышло несколько важных коммерческих продуктов. Один из них — малая спутниковая земная станция Very Small Aperture Terminal (VSAT), небольшая коммуникационная спутниковая система для бизнеса, использующая тарелки диаметром от 120 до 240 см. Среди основных фирм, купивших эту технологию, были 7-11, Holiday Inn, Schlumberger и Wal-Mart. Ещё одна технология – VideoCipher, система шифрования спутникового телевидения, работавшая в HBO и других вещательных корпорациях. Джерри Хеллер отслеживал развитие и рост технологии VideoCipher в течение её жизни.
Джейкобс и Витерби обсуждали приобретение компании с директором M/A-COM Лари Гулдом. Как писал Джейкобс, «Мы нашли общий язык, но у Гулда был кризис среднего возраста». Гулд хотел менять систему управления или объединяться с другими компаниями – причём его идеи не имели большого смысла. Совет директоров сместил Гулда (официально, «отправил на пенсию») с должности директора в 1982-м. Джейкобс был членом совета, но путешествовал по Европе, и не смог повлиять на принятие решений о новой организационной структуре так, как этого хотел. Потом он пытался разделить фирму и собрать обратно кусочки Linkabit, зайдя в этом так далеко, что даже наложил вето на сделку с инвесторами. В последний момент совет директоров M/A-COM передумал и не сдержал обещание позволить Linkabit отделиться. Закончив работу над тремя чипами коммерческой версии дескремблера VideoCipher II, Джейкобс внезапно «вышел на пенсию» 1 апреля 1985 года. В течение недели из M/A-COM ушёл Витерби, а вскоре за ним последовали и другие.
Но в результате все происходящее не было похоже на пенсию. Для человека, не желавшего заниматься повседневным управлением Linkabit, Ирвин Джейкобс проделал отличную работу в качестве директора. Вскоре после его ухода из M/A-COM один из его коллег спросил его, «А почему бы нам не попробовать сделать это снова?». Джейкобс взял свою семью, с которой обещал проводить больше времени, в автомобильное путешествие по Европе, обещав подумать над этим.
1 июля 1985 года шесть в доме Джейкобса собралось шесть человек – все недавно уволившиеся из Linkabit. Кроме Джейкобса, там были Франклин Антонио, Ди Кофман, Эндрю Коэн, Клейн Гилхаузен и Харви Уайт. В легендах утверждается, что их было семеро: Эндрю Витерби присутствовал там мысленно, хотя реально он был в европейском круизе до середины июля, перед отъездом согласившись с идеями Джейкобса. Основная команда выбрала для новой компании название Qualcomm, сокращение от «качественные коммуникации» [quality communications]. Они собирались комбинировать элементы теории цифровых коммуникаций с практическими знаниями в области дизайна для усовершенствования множественного доступа с кодовым разделением (code division multiple access), или CDMA.
В теорема Шеннона — Хартли о ёмкости канала Шеннон иллюстрирует, что технологии, использующие расширенный спектр, могут надёжно передавать больше цифровых данных с более широким диапазоном с меньшим отношением сигнала к шуму. CDMA использует псевдослучайный цифровой код для распространения заданной передачи данных по всей выделенном диапазоне.
Различные назначенные коды позволяют создавать несколько каналов данных CDMA, работающих в одном диапазоне. Для любого отдельного канала все его соседи, работающие с другим кодом, выглядят, как разговаривающие на другом языке, и не мешают разговору. Для сторонних наблюдателей без кода всю эту систему тяжело интерпретировать, она похожа на фоновый шум. Это делало CDMA куда как более защищённой от прослушивания или глушения, чем примитивные идеи псевдослучайной перестройки частот, выдвинутые Николой Тесла и позже запатентованные в 1942 году актрисой и изобретательницей Хеди Ламарр и её другом-композитором Джорджем Антейлом.
В отличие от системы TDMA, использующей фиксированные каналы, определяющие точное число передач, которая базовая станция могла вместить в выделенном диапазоне, CDMA значительно расширяла его ёмкость. При помощи сложных технологий кодирования и декодирования – тут вступали в действие коды Рида-Соломона и декодирование Витерби – CDMA могла значительно увеличить количество пользователей, доведя его до приемлемого уровня цифровых ошибок и межканальной интерференции. CDMA даже повторно использует ёмкость, освобождающуюся во время пауз в разговоре – идеальная характеристика для мобильной голосовой связи.
Техники кодирования также порождают решение для многолучевого распространения в расширенных спектрах. Приёмник RAKE, разработанный Бобом Прайсом и Полом Грином из MITLL, изначально предназначался для применения в области радаров, и использовал множество корреляторов, которые называли «пальцами», способных синхронизироваться с разными версиями сигнала и статистически комбинировать результаты. Приёмники RAKE сделали CDMA практически невосприимчивой к шуму между каналами.
ВВС США, планировавшие запуск спутников "Сатком", первыми были очарованы всеми преимуществами CDMA, но чтобы успевать обрабатывать все данные в реальном времени, требовались значительные вычислительные ресурсы. Джейкобс и Витерби поняли, что у них на руках оказалась весьма ценная технология, чья работоспособность доказана возможностями цифровой обработки сигналов LMP и двойного модема, надёжно обрабатывавшего данные CDMA для спутниковых коммуникаций. Могла ли Qualcomm удовлетворить коммерческие запросы?
С самого начала были очевидными две вещи: в коммерческих проектах стоимость играет гораздо большую роль, и при разработке сетей связи на сцену выходят регуляторы типа федеральной комиссии по связи США (FCC). Поэтому Qualcomm оказалась в том же положении, в каком находилась Linkabit – они работали над правительственными проектами передачи сообщений, пытаясь сделать оборудование меньше и быстрее.
Правительственные проекты привели к появлению декодера Витерби на одном чипе. Наконец, технология CMOS ASIC осилила эту задачу, и отпала необходимость в использовании сотен ТТЛ-чипов и экзотических приёмов вроде ECL. Qualcomm разработала первый чип к сентябрю 1987 года: Q1401, a 17 Мбит/с, 80 состояний, K=7, скорость 1/2. LSI Logic изготовила его по технологии 1,5 мкм, на кристалле площадью 169 мм2 в керамическом PGA со 155 контактами. Он был доступен в коммерческом и военном исполнении, и во втором варианте его скорость была немного ниже в угоду более широкому диапазону рабочих температур.
Незадолго до открытия Qualcomm у Витерби состоялся интересный телефонный разговор. Ему звонил Аллен Салмази – покинувший JPL в 1984 году, чтобы основать OmniNet – с вопросом, не смогут ли их фирмы поработать вместе над новой системой отслеживания грузовых автомобилей.
В 1984 году FCC выделила частоты под RDSS (спутниковый сервис радиолокации). У OmniNet была одна лицензия на RDSS, у её конкурента Geostar – другая. Концепция Geostar заключалась в передаче позиции и сообщений с грузовика по дециметровым волнам (L-диапазон) на спутник, ретрансляцией которых занималась компания, владеющая грузовиками. Если бы у OmniNet получилось организовать RDSS на базе самого грузовика, это стало бы большим преимуществом.
В Qualcomm не были уверены в такой возможности. Салмази выдал им $10 000 на исследование проекта – у него не было ни клиентов, ни инвесторов (никто не верил, что это сработает, даже в Geostar отвергли предложение о сотрудничестве), были только деньги «от семьи и друзей». OmniNet было необходимо коммерциализировать идею, чтобы выжить, и Qualcomm была её последней надеждой.
Спутников в L-диапазоне было мало и они были дорогими, в частности потому, что их систему обработки сигналов необходимо было приспосабливать для каждой конкретной миссии. Спутников в сантиметровом диапазоне (Ku-диапазон), использовавшихся для VSAT и других задач, было полно, они были дешевле, они позволяли обрабатывать сигнал на земле, давали двустороннюю связь, но у них был один недостаток. FCC выдала лицензию на использование Ku-диапазона только для неподвижных терминалов с большими наземными параболическими антеннами, которые нужно было направлять на цель с погрешностью в 1-2 градуса. Второй вариант использования диапазона разрешал мобильное использование только тогда, когда оно не мешало основному варианту. У наземной спутниковой тарелки меньшего размера, особенно на движущемся грузовике, обязательно должны были быть проблемы с наведением и апертурой, которые почти наверняка создавали бы помехи. Тогда Клейн Гилхаузен сказал: «Мы будем использовать CDMA».
В теории, CDMA и расширенный спектр должны были решить любые проблемы с интерференцией на стороне передатчиков, и если достаточно точно направить антенну, то должен было работать и приём. Но теперь на этот счёт сомневались в FCC. Qualcomm убедил FCC предоставить ей экспериментальную лицензию, покрывающую использование 600 грузовиков. Джейкобс с командой создали уникальную направленную антенну, диаметром в 10" и высотой в 6", будучи при этом очень точной. Обработкой сигнала занимался модуль размерами 4”x8”x9”, а на дисплее умещались четыре строки по 40 символов, а также у него была небольшая клавиатура и индикаторы для водителя. К январю 1988 года система начала ограниченное тестирование поездок через всю страну.
Так и не найдя клиентов, Салмази растратил все деньги – поэтому Qualcomm купила его, его компанию и всю систему, запустив в августе 1988 систему OmniTRACS. Не получив ни одной жалобы на помехи, FCC разрешила системе работу без ограничений. К октябрю у Qualcomm появился первый серьёзный клиент, компания Schneider, владеющая 10 000 грузовиков. OmniTRACS успешно росла, и сегодня этой системой пользуется 1,5 млн грузовиков. Эта первая важная победа дала Qualcomm необходимый капитал, позволивший ей выйти на следующий крупный рынок для CDMA.
Гилхаузен прожужжал Джейкобсу и Витерби все уши со своей идеей выхода на рынок сотовых телефонов с поддержкой CDMA. Витерби эта идея показалась знакомой — он представлял её в работе 1982 года по расширенному спектру. Переход от сети военных спутников к нескольким сотням B-52 и EC-135, а оттуда к частным спутниковым сетям с десятками тысяч грузовиков был достаточно прямолинейным – но у общедоступной сотовой сети была хорошо известная проблема.
Хотя сигналы CDMA уменьшали интерференцию цифровых каналов, необходимо было учитывать определённые характеристики радиоволн в случае, когда множество передатчиков одновременно общаются с одной наземной станцией. Для спутниковой связи все терминалы на поверхности Земли были расположены достаточно далеко, и в нормальных условиях сигналы каждого из них были примерно одинаковой мощности.
В сети сотовой связи с трубками малой мощности имело значение расстояние, и проблема дальний/ближний оказалась серьёзной. Эта проблема связана с динамическим диапазоном приёмника базовой станции. Если все трубки работают с одинаковой мощностью, то самая ближняя из них блокирует приёмник и забывает трубки, передающие с более дальних расстояний от вышки, из-за чего их становится не слышно в шуме.
Витерби, Джейкобс, Гилхаузен и Буч Уивер занялись выяснением деталей. А пока они работали с симуляциями CDMA, ассоциация индустрии телекоммуникаций (TIA) на встрече в январе 1989 года выбрала TDMA на основе D-AMPS в качестве стандарта 2G связи в США. D-AMPS стал эволюционным развитием AMPS, и некоторые утверждают, что в этом выборе присутствовала доля национализма – была выбрана альтернатива доминирующему в Европе GSM, несмотря на его бурное развитие. FDMA считался подходом с низкими рисками (к нему тяготели Motorola, AT&T и другие компании), но TDMA уже показал своё техническое превосходство в GSM-оценках.
Мало кто в индустрии принимал CDMA всерьёз. Ассоциация индустрии сотовых коммуникаций (CTIA) настаивала на увеличении количества пользователей в 2G стандарте по меньшей мере в 10 раз по сравнению с возможностями AMPS, но также требовала и плавного переходного периода. DAMPS не удовлетворил требованиям к ёмкости, но считался самым быстрым путём к внедрению 2G.
Проблемы с ёмкостью давали шанс Qualcomm. Джейкобс связался с CTIA, представил ей результаты исследования по CDMA, и после первоначального отказа добился выступления на встрече членов ассоциации в Чикаго в июне 1989 года. Он ждал, что собравшиеся эксперты понаделают кучу дыр в его презентации, но этого не произошло.
Одна из причин успеха презентации состояла в том, что компания испытывала свою технологию совместно с PacTel Cellular с февраля 1989 года. После голосования TIA Джейкобс и Витерби начали просить о переговорах с региональными операторами. «Внезапно как-то раз Ирвин Джейкобс и Энди Витерби явились ко мне в офис. Честно, я даже не знаю, как они туда попали», — сказал директор PacTel Cellular Джефф Халтман.
Однако Уильям Ли, главный научный консультант PacTel Cellular, знал, почему они пришли. У PacTel Cellular на рынке Лос-Анджелеса очень быстро росла пользовательская база, и довольно скоро компания должна была столкнуться с недостаточной ёмкостью. Ли годами изучал эффективность расширенного цифрового спектра и проблемы с ёмкостью, сравнивая FDMA и TDMA.
Того, что он увидел в технологии CDMA –примерно в 20 раз превосходившей аналоговые системы – и рисков разработки TDMA было достаточно для оправдания ставки в $1 млн на финансирование исследований Qualcomm.
Ли, как и многие другие, хотел увидеть рабочее решение проблемы дальний/ближний и других проблем.
Чуть менее, чем через шесть месяцев, 7 ноября 1989 года у Qualcomm появился прототип. «Телефон» CDMA – а реально это было 15 кг оборудования – засунули в фургон, готовый колесить вокруг Сан-Диего. Было запущено две «базовых станции», чтобы продемонстрировать передачу звонка между ними.
Команда Qualcomm, в частности: Эндрю Витерби (слева), Ирвин Джейкобс (в центре), Буч Увиер и Клейн Гилхаузен (справа) с CDMA-фургоном, ок. 1989 года.
Перед собравшимися директорами сотовой индустрии, которых было не менее 150, а по некоторым данным, и все 300, выступил Уильям Ли со своей презентацией, потом Джейкобс со своей, а потом Гилхаузен начал описывать, что сегодня должны увидеть посетители. И когда они уже собирались распустить группу и начать демонстрацию, Джейкобс заметил, что ему яростно машет Буч Уивер. Глюк GPS нарушил синхронизацию базовых станций. Джейкобс сымпровизировал, и продолжал распространяться о технологии CDMA в течение 45 минут, пока Уивер с командой не привели систему в рабочее состояние.
Многие посетители были поражены увиденным. Критики говорили, что CDMA никогда не заработает, что теория не выдержит полномасштабного развёртывания и условий реального мира, а один специалист даже заявил, что «она нарушает законы физики». Кроме того, была ещё небольшая проблема с размещением всего оборудования в небольшой трубке – но с ней Qualcomm была готова справиться. Кроме необходимости в миниатюризации и базовых задач по расширению спектра методом прямой последовательности и разделению на каналы, Qualcomm разрабатывала решения для трёх основных проблем CDMA.
Первой была проблема дальний/ближний. Динамическое управление мощностью меняет уровни так, чтобы поддерживать адекватное соотношение сигнал/шум. Трубки CDMA, расположенные ближе к базовым станциям, обычно используют меньше энергии для передачи, а расположенные дальше – больше. В результате все сигналы приходят на базовую станцию примерно с одним соотношением сигнал/шум. Понижение энергии передачи также ослабляло интерференцию и экономило батарею. Qualcomm использовала агрессивный алгоритм регулирования энергии открытого и закрытого цикла, подстраивающийся 800 раз в секунду (позже это число увеличили до 1500), что сильно превышало те несколько раз в секунду, которыми довольствовался GSM.
Второй была передача звонка. В системе TDMA звонки обычно срывались, когда пользователь переходил от одной базовой станции к другой из-за жёсткой передачи. Телефоны CDMA устанавливали соединение со следующей базовой станцией, ещё не отсоединившись от текущей.
Третьей был вокодер с переменным коэффициентом. Вместо кодирования вкл/выкл в GSM, кодировщик с переменным коэффициентом быстро адаптировался к естественным паузам и возобновлению разговора, уменьшая количество битов, передаваемых трубками, что увеличивало общую ёмкость базовой станции. Такого свойства в TDMA не было, в нём каналы были фиксированы, и ими нельзя было делиться.
В случае коммерциализации CDMA Халтман пообещал поддержку со стороны PacTel Cellular, но для достижения критической массы необходимо было заключать и другие сделки. PacTel представила Qualcomm директорам компаний более высокого уровня из других компаний, появившихся после разделения монополии AT&T, и главным производителям сотовой инфраструктуры, в поисках рынков, где пригодилась бы CDMA. Руководство Qualcomm также приняло судьбоносное решение касательно бизнес-модели: вместо самостоятельного изготовления всего оборудования, компания будет продавать производителям лицензии на использование интеллектуальной собственности по CDMA.
Ещё одним сотовым рынком с проблемами наращивания ёмкости стал Нью-Йорк, где хозяйствовала телефонная компания NYNEX. Qualcomm привезла свои прототипы CDMA на Манхэттен для полевых испытаний в феврале 1990-го. NYNEX уже заказала AT&T поиски инфраструктуры следующего поколения, и в начале июля AT&T и Qualcomm договорились о лицензии на технологию базовых станций CDMA. 31 июля 1990 года Qualcomm опубликовала первую версию спецификаций CDMA для сбора комментариев от индустрии — Common Air Interface. 2 августа NYNEX объявила, что потратит $100 млн на создание «второй сотовой телефонной сети» на Манхэттене к концу 1991 года, в основном для того, чтобы дать время на размещение частот и постройку базовых станций. $3 млн должны были отойти Qualcomm на производство телефонов CDMA.
Другие компании не спешили с предложениями. Два крупнейших поставщика сотовой инфраструктуры, Ericsson и Motorola, планировали заниматься сетями TDMA. Motorola подстраховалась, заключив в сентябре 1990 года межлицензионное соглашение с Qualcomm, но публично выражала опасения по поводу технических проблем. Операторы, например McCaw Cellular (предшественник AT&T Wireless) и Ameritech пытались отложить решение по масштабному принятию CDMA. Что до других мест, то Европа сделала ставку на GSM на базе TDMA, а Япония разрабатывала собственную сотовую сеть на базе TDMA.
В столбце неопределившихся была Корея, у которой не было цифровых решений. Салмази добился того, что Ли из PacTel представил компанию в августе 1990, что вылилось в последовательные обсуждения, окончившиеся в мае 1991 года договором о совместной разработке ETRI CDMA. И хотя эта программа получила объёмное финансирование и обещала большие роялти в будущем, на её развёртывание было потрачено пять лет.
Но и после этих побед, Qualcomm с финансовой точки зрения продолжала балансировать на грани. Каждый доллар прибыли уходил на зарплаты работников, количество которых к 1991 году выросло уже до 600 – и на исследования и разработки в области CDMA.
PacTel продолжала работать над планами CDMA, что привело к испытаниям ёмкости CAP I в ноябре 1991 года с использованием готовых для коммерческого применения чипсетов Qualcomm CDMA. За двухлетнюю программу было разработано пять ASIC. Три интегральных схемы требовались для телефона CDMA: модулятор, демодулятор и усовершенствованный декодер Витерби. Две других были созданы для базовой станции, на которой также использовался и декодер Витерби. Эти чипсеты соединялись с внешним микропроцессором. Испытания показали хорошую работоспособность технологии CDMA на крупных масштабах, и доказали, что она может достичь прогнозируемых ёмкостей.
Чипсеты Qualcomm CDMA, ок. 1991
По пятам за объявлением об успехе испытаний CAP I и ASIC на технологическом форуме CTIA, Qualcomm совершила первый выход на биржу, предложив 4 млн акций и собрав $68 млн в декабре 1991 года. PacTel купила пакет акций на открытом рынке, и добавила ещё $2,2 млн на покупку варрантов на 390 000 акций дополнительно, чтобы гарантировать продолжение исследований и разработок в области CDMA,
К началу 1992 года кроме корейского совместного проекта ETRI в развитии стандарта CDMA вместе с Qualcomm решили участвовать уже четыре компании: AT&T, Motorola, Oki и Nortel Networks. Лицензиатом номер пять в апреле 1992 стала не кто иная, как компания Nokia – это была кульминация полуторалетних переговоров между Джейкобсом и Йормой Оллила. Nokia наблюдала с испытаниями PacTel с большим интересом, и открыла в Сан-Диего собственный центр исследования и разработок, чтобы быть поближе к происходящему с CDMA. Одним из камней преткновения были роялти: считается, что Nokia платила около 3% от средней цены продажи трубки по условиям своего первого договора на 15 лет.
2 марта 1993 года Qualcomm представила CD-7000, телефон с поддержкой CDMA/AMPS, работающий на одном чипе узкополосной передачи: Mobile Station Modem (MSM). Телефон был типичного форм-фактора «шоколадный батончик», размером 178x57x25 мм и весом чуть более 340 гр. Первым клиентом стала US West, с заявкой на как минимум 36 000 телефонов. Также в марте 1993 года свои планы на CDMA-телефоны и инфраструктуру в Корее объявили четыре производителя: Goldstar, Hyundai, Maxon и Samsung.
Qualcomm раскрыла детали нового чипа узкополосной передачи MSM на симпозиуме Hot Chips в августе 1993. Три основных функции CDMA, модулятор, демодулятор и декодер Витерби, помещались на одном чипе, сделанном по технологии 0,8 мкм площадью 114 мм2. В нём было 450 000 транзисторов, он потреблял 300 мВт, и для работы в качестве трубки ему всё ещё требовался внешний процессор и схема для работы с радиоволнами. Qualcomm намекала на то, что поставкой запчастей занимаются несколько разных фабрик, но не раскрывала поставщиков – позднее сообщалось, что одним из них была IBM.
TIA, наконец, уступила, одобрив CDMA в первой публикации спецификации IS-95 в июле 1993; коммерчески этот вариант стал известен, как cdmaOne. На рынках сотовой связи появился выбор цифровых стандартов для 2G: CDMA, D-AMPS и GSM.
В телефоне CD-7000 вместе с чипом MSM был установлен процессор Intel 80C186. Следующим логическим шагом была их интеграция, однако Intel не занималась интеллектуальной собственностью. Сначала Intel отвергла предложения Qualcomm. Но под постоянным натиском отдела продаж в Сан-Диего, отделение Intel, находившееся в Чендлере, шт. Аризона, узнало всё про Qualcomm, технологию CDMA, и рыночные возможности, перед тем, как, наконец, согласиться на поставку ядра 80C186.
Задача по изменению интеловского дизайна 80C186 на более стандартный для индустрии оказалась сложной. Qualcomm разрабатывала MSM, используя техники высокоуровневого языка описания аппаратуры (HDL), которые можно было быстро перенастроить на различные библиотеки, базы данных для симуляций и тестовые вектора. Быстро стало понятно, что проще будет перевести Qualcomm MSM IP на технологический процесс Intel, и отдать Intel производство чипа целиком. Qualcomm согласилась на это. Intel собиралась одновременно заняться мобильным и производственным бизнесами.
1 февраля 1995 года Qualcomm объявила о Q5257 MSM2 с ядром Q186 в корпусе QFP с 176-ю контактами, а также об интегрированном чипе Q5312 (Analog Baseband Processor, BBA2), который заменял 17 отдельных чипов в 80-контактном QFP. Два этих чипа составляли большую часть CDMA-телефона – такого, например, как QCP-800, о выходе которого было объявлено на следующий день. Qualcomm, готовясь к выпуску больших объёмов, скооперировалась с Sony для выпуска нового телефона, поддерживающего два стандарта связи, и с удвоенным временем жизни батареи, которой хватало на пять часов разговора. Также было объявлено о выходе одного чипа Q5160 Cell Site Modem (CSM) для базовых станций CDMA, в котором не было интегрированного процессора.
В июне 1996 был представлен Q5270 MSM2.2. Основными улучшениями были вокодер PureVoice на 13 Кбит/с, использующий QCELP и дающий лучшее качество звука, не увеличивая энергопотребление. Он предлагался в формате QFP с 176-ю контактами для коммерческого использования и в более крупном, с 208-ю контактами для отладки схем.
Уменьшение энергопотребления было целью разработки MSM2300, о котором объявили в марте 1997. Поиск сигнала при помощи аппаратного DSP работал до восьми раз быстрее, чем у MSM2.2. QFP с 176 контактами имел обратную совместимость, что позволяло напрямую обновлять оборудование.
С развёртыванием CDMA по всему миру количество производимых чипсетов росло взрывными темпами. Qualcomm заявляла, что в сумме поставки разных вариантов MSM – в основном, MSM2 и MSM2.2, производимых Intel – к июню 1997 года достигли шести миллионов штук. Intel также продвигал свои встраиваемые процессоры 386EX с низким энергопотреблением для трубок Nokia и Research in Motion [будущая BlackBerry / прим. перев.]. Что могло пойти не так?
Наверное, такой вопрос Qualcomm задавала себе, когда Intel отказалась делать планируемое обновление встраиваемого ядра. Честно говоря, сложность производства 386EX была гораздо выше, да ещё надо было как-то разместить больше чипов от Qualcomm. В Intel, вероятно, сочли дизайн слишком рискованным, и решили, что шести миллионов штук будет недостаточно для оправдания.
Qualcomm попыталась поторопить события, запросила возможную стоимость данного решения, и получила очень поверхностный ответ, без каких-то серьёзных улучшений в быстродействии процессора. (Intel, скорее всего, тогда как раз судилась с DEC по поводу чипа Alpha. Если бы потребность в новом ядре возникла у Qualcomm чуть позже, и если бы Intel разобралась с интеллектуальной собственностью или производственной бизнес-моделью для StrongARM, то роль Intel на мобильном рынке могла бы стать совсем другой). И хотя поставки существующих чипов продолжались, фаза работы с Intel над следующим поколением чипов для Qualcomm была окончена.
Высокопроизводительное процессорное ядро искали недолго. Многие пользователи лицензий Qualcomm CDMA, в частности, LSI Logic, Lucent Technologies (отпочковавшаяся от AT&T), Samsung и VLSI были сторонниками ARM. Официально Qualcomm объявила о выпуске первой лицензии с использованием ARM в июле 1998.
Запуски новых чипсетов всё ускорялись, и Qualcomm стала одним из наиболее плодотворных поставщиков чипов на базе ARM, а её продукция активно использовалась в тысячах мобильных устройств. Далее мы перечислим лишь ключевые модели чипов.
Когда сделка с ARM стала широко известной, чип MSM3000 уже был в процессе разработке, и о его выходе было объявлено в феврале 1998 года, а ядро было заменено на ARM7TDMI. Другие усовершенствования включали демодулятор SuperFinger, ускорявший передачу данных до 64 Кбит/с, и улучшенный режим ожидания. Его производили по процессу 0,35 мкм. Впервые продукция ЦЦ производилась у TSMC. Чтобы избежать путаницы со старыми моделями, поскольку для новой требовалось совершенно другое ПО, QFP со 176-ю контактами имел совершенно другую распиновку.
В то время было в производстве и ещё одно ядро. Уже довольно долго в продуктовой линейке присутствовали чипы ЦАП, и в феврале 1999 года был представлен MSM3100 с ядром ARM7TDMI и самостоятельно изготовленным программируемым ядром QDSP2000. У операционного блока QDSP2000 был вычислительный конвейер с пятью стадиями и оптимизированными инструкциями для реализации кодека переменной степени сжатия и других функций, например, устранения эхо.
Технология 3G дебютировала в чипе MSM5000, поддерживавшем обновлённые спецификации cdma2000. О его выходе объявили в мае 1999, и он, всё ещё работая на ядре ARM7TDMI, достигал скорости в 153,6 Кбит/с и обладал улучшенными возможностями поиска. В следующем году в полевых испытаниях cdma2000 использовался MSM5000, а его технология High Data Rate (HDR) впоследствии разовьётся до 1xEV-DO.
Флирт с Palm и телефоном pdQ CDMA в сентябре 1998 привёл к изысканиям в области операционных систем для смартфонов. В сентябре 1999 года Qualcomm сообщила о планах разработки iMSM-чипов, предназначенных для ОС Microsoft Windows CE и Symbian, включая iMSM4100 с двойным ядром из процессоров ARM720T, одним для передачи данных и другим для ОС. С появлением StrongARM и других решений, iMSM4100 в момент запуска опережал их по интеграции но отставал по быстродействию. Qualcomm отлично разбиралась в передаче данных, но ей ещё многое предстояло узнать о прикладных процессорах.
Эволюция чипов для передачи данных от Qualcomm
К середине 2000-х в разработке было три семейства чипов: 2G cdmaOne, 3G cdma2000 и прототипы прикладных процессоров, такие, как MSP1000 (по сути, представляющий собой iMSM только с одним процессором ARM720T).
На фоне наличия множества производителей CDMA-телефонов Qualcomm ушла из этого бизнеса, продав его Kyocera в феврале 2000. После многих лет, в течение которых Эндрю Витерби рождал новые идеи, он объявил об уходе на пенсию в марте. В мае Qualcomm объявила, что общий объём поставок MSM-чипсетов превысил 100 млн.
В феврале 2001 Qualcomm разработала амбициозный план. План развития семейства MSM6xxx включал широкий спектр продуктов, начиная от чипа первоначального уровня MSM6000 на основе ARM7TDMI с поддержкой только 3G cdma2000. Набор приложений Launchpad на базе нового BREW API помогал производителям более эффективно разрабатывать ПО. Также были добавлены такие модули, как radioOne, для повышения эффективности преобразования Zero Intermediate Frequency, и gpsOne для улучшения определения местоположения.
На другом конце шкалы находился MSM6500, работающий на ARM926EJ-S с двумя ядрами QDSP4000, поддерживающий 3G cdma2000 1xEV-DO и GSM/GPRS плюс AMPS, и всё на одном чипе. MSM6500 вышел почти два года спустя, его делали по технологии 0,13 мкм, паковали в корпус с 409-ю контактами CSP.661,662 2003, и он отметил начало смены лидера компании. В январе Дон Шрок объявил об уходе на пенсию с поста главы Qualcomm CDMA Technologies (QCT), уступив место Санаджаю Джа, который руководил командами разработки MSM.
Следующим по плану стало семейство MSM7xxx, его впервые показали в мае 2003 года, и планы на него были схожими – широкая линейка от чипов начального уровня до дорогих. 90 нм вариант MSM7600 нёс на себе ARM1136J-S с частотой 400 MHz и QDSP5000 для приложений, плюс 274 MHz ARM926EJ-S и QDSP4000 для мультирежимной передачи сообщений. Также на чипе был Q3Dimension GPU, от лицензионного соглашения IMAGEON с ATI. MSM7600A в 2006-м году уменьшился до 65 нм и получил частоту 528 МГц. MSM7600, всё ещё выходя под знаком MSM, ознаменовали смену направления к будущим прикладным процессорам от Qualcomm.
В сентябре 2003 года Qualcomm достигла вехи в 1 млрд чипов из линейки MSM – спустя девять лет после первого выхода коммерческой версии.
«Qualcomm всегда присутствовала в полупроводниковом бизнесе, — так начал своё выступление на Telecosm 2004 Клейн Гилхаузен. – Мы всегда знали, что ключом к реализации технологии CDMA была очень агрессивная политика по разработке специализированных чипов». Следующие шаги Qualcomm стали испытанием того, насколько агрессивной сможет быть компания.
Ирвинг Джейкобс ушёл с поста директора Qualcomm 1 июля 2005 года – в год 20-го юбилея со дня основания компании – и стал председателем совета директоров. Его сменил на посту его сын, Пол Джейкобс, занимавшийся алгоритмами сжатия речи, запуском смартфона pdQ, проектом BREW и другими. Стивен Альтман, руководивший лицензированием, сменил уходящего президента компании Тони Торнли. В целом стратегия развития не поменялась.
Пол Джейкобс и Ирвин Джейкобс, ок. 2009
Многие владельцы лицензии на ARM сразу же поддержали выход нового ядра ARM Cortex-A8 в октябре 2005. Вместо того, чтобы делать готовую версию, Санджай Джа получил первую архитектурную лицензию на ARMv7 и раскрыл планы на процессорное ядро Scorpion в ноябре 2005 года. Громкие заголовки о том, что это будет первое ядро ARM, работающее на частоте в 1 ГГц, были слегка преувеличены; Samsung продвигал дизайн ARM10 Halla, работающий на частоте 1,2 Ггц за три года до этого. Тем не менее, Qualcomm обогнал со своим Scorpion всех конкурентов, например, TI OMAP 3, использующий Cortex-A8, и выпустил свой дизайн ядра на рынок на два года раньше, чем Intrinsity Hummingbird.
Преимущество компании происходило от малоизвестного приобретения компании Xcella в августе 2003 года – это была фирма из Северной Каролины, основанная бывшими сотрудниками IBM, включая Рона Тесситоре и Тома Коллопи. Они сделали огромный вклад при помощи своего опыта разработки процессоров.
В Scorpion использовался 13-этапный конвейер загрузки/хранения, похожий на Cortex-A8, однако у него было два дополнительных конвейера обработки целых – один десятиэтапный для простой арифметики, а другой 12-этапный для умножения с накоплением. У операций SIMD в мультимедийном движке VeNum были конвейеры с большим количеством этапов, а разрядность данных была удвоена до 128 бит. Тактируемый логический элемент Clock-do-Mania, улучшенный буфер завершения и другие подстройки для оптимизации энергопотребления для 65 нм LP процесса TSMC привели к экономии энергии до 40% по сравнению с Cortex-A8.
Возможности ЦАП тоже были улучшены. Ядро ЦАП Hexagon, которое также называли QDSP6, также переходило на техпроцесс 65 нм. Его выпуск начали осенью 2004 года, и для экономии энергии Hexagon применял три техники: Very Long Instruction Word (VLIW), многопотоковость для уменьшения накладных расходов при отсутствии нужных данных в кэше L2 и новый набор инструкций для максимизации объёма работы на один пакет. 64-битный векторный исполнительный блок обрабатывал до восьми одновременных 16-битных операций по умножению с накоплением в одном цикле. Три потока могли запускать по четыре инструкции каждый цикл, две на двойных векторных исполнительных блоках, и две на двойных блоках загрузки/хранения.
Оба ядра проходили под новым брендом для прикладных процессоров: Snapdragon. 14 ноября 2007 года Qualcomm показала новый QSD8250 с поддержкой HSPA и двухрежимный QSD8650 с CDMA2000 1xEV-DO и HSPA. Каждый имел процессор Scorpion на 1 ГГц и ядро Hexagon V1 DSP на 600 МГц. Также на чипе были Adreno 200 GPU (переименованный после того, как Qualcomm купила мобильные графические активы ATI у AMD в 2009), работающий на 133 Мгц. Продолжились выпуски мультирежимной комбинации ARM926EJ-S с QDSP4000.
Qualcomm процветала благодаря моде на «нетбуки», и всё чаще обнаруживала, что соревнуется с Intel и её процессором Atom. WiMAX стал стандартом от Intel для широкополосного подключения ноутбуков, но ему требовалась новая инфраструктура. Воспользовавшись шансом, Qualcomm представила свой первый чипсет Gobi в октябре 2007, он использовал 65 нм MDM1000 для подключения нетбуков и похожих устройств, не являющихся телефонами, к интернету, при помощи EV-DO или HSPA поверх существующих 3G сетей.
Продажи для использования в ПК и нетбуках сразу же сделали Gobi хитом, а популярность Snapdragon росла медленнее. В Gobi начали вливать ресурсы. План развития семейства MDM9x00, обнародованный в феврале 2008 года, содержал 45 нм процесс и модем, улучшенный для поддержки LTE, который, как потом оказалось, был основан на ARM Cortex-A5. После того, как Санджай Джа в августе 2008 ушёл в Motorola, Qualcomm повысила Стива Молленкопфа до главы QCT, чтобы поддерживать прежнее направления развития основной стратегии.
Но подходило время больших перемен в мобильных операционных системах, которое должно было помочь Snapdragon. В сентябре 2008, T-Mobile G1, созданный HTC, был первым телефоном с ОС Android – и он работал на чипе Qualcomm MSM7201A. LG и Samsung работали над телефонами с ОС Android, содержащими чипы от Qualcomm, чтобы выпустить их в 2009-м, и Sony Ericsson не сильно от них отставала.
Snapdragon пошёл дальше, во второе поколение с тех. процессом 45 нм, представленное в ноябре 2009. MSM7x30 должны были уменьшить стоимость и потребление энергии, и откатывались на использование ядра 800 МГц ядра Scorpion с QDSP5000 на частоте 256 МГц и ужатым Adreno 205 GPU. Готовясь к двойным ядрам, 45 нм-версия Scorpion получила отладочные возможности, позаимствованные у ARM Cortex-A9 и улучшения в кэше L2. В июне 2010, появилось третье поколение Snapdragon MSM8260 и MSM8660, у которых два Scorpion работали на частоте 1,2 Ггц, вместе с Hexagon V3 на 400 МГц, плюс Adreno 220 GPU улучшенной эффективности. Корпуса становились больше; у MSM8x60 было 976 контактов, размер 14x14 мм и тип nanoscale package (NSP).
Метод работы Qualcomm с объявлением новых продуктов заключался обычно в том, чтобы сообщить СМИ о ранней версии планов развития, а потом выпустить готовый продукт два-три года спустя. Когда в феврале 2011 начался всемирный мобильный конгресс (MWC), у Qualcomm была в рукаве пара тузов для использования в презентациях.
Первое: Gobi переходил на процесс 28 нм в виде MDM9x25. Среди улучшений – добавление поддержки скоростей Category 4, вплоть до 150 Мбит/с на LTE FDD и LTE TDD, и поддержка HSPA+ Release 9. Пробные партии этих чипов третьего поколения появились в конце 2012.
Второе уже было дважды частично объявлено. За пару MWC до этого, Qualcomm упоминала MSM8960, новый вариант Snapdragon, предназначенный для мультирежимной работы, включая и LTE. На брифинге аналитиков в ноябре 2010 этот чип определили, как переходящий к процессу 28 нм, использующий следующее поколение процессорных ядер на новой микроархитектуре, а также более быстрый Adreno GPU. На MWC 2011 первый процессор ARM с ядром 28 нм получил название: Krait.
Было объявлено, что Krait будет ядром, используемым в трёх разных чипах. На нижнем конце шкалы был двухъядерный 1.2 ГГц Krait MSM8930 с Adreno 305 GPU. В середине был MSM8960, двухъядерный 1.5 ГГц Krait с более быстрым Adreno 225 GPU. На верхнем конце был APQ 8064 с четырёхъядерным 1.5 ГГц Krait с Adreno 320 GPU.
Независимые по напряжению и частоте ядра позволяли Krait существенно экономить энергию, вплоть до 25-40% по сравнению с SMP-подходом, таким, как big.LITTLE с ARM Cortex-A15, в зависимости от нагрузки. Преимущества в эффективности в частности достигались благодаря 3-wide instruction decode, по сравнению с 2-wid у Scorpion, а также благодаря исполнению не по порядку, 7-ю исполнительными портами по сравнению с 3, и удвоенным L2 кэшем, увеличенным до 1 Мб. Это позволило Krait подняться до 3,3 DMIPS/MHz.
Пытаясь разобраться в созданной ими куче номенклатуры, Qualcomm на встрече аналитиков в ноябре 2011 года определила схему иерархического брендирования. Новые чипы на основе Krait 28 нм получили название Snapdragon S4, и разделились на S4 Play, S4 Plus и S4 Pro. 65 нм Scorpion были обозначены Snapdragon S1, 45 нм одноядерные Scorpion — Snapdragon S2, а 45 нм двухъядерные Snapdragon — S3.
Иногда маркетологи превосходят сами себя. Иерархия – это хорошо, а запутанная номенклатура, которую сложно переводить с английского, это не очень хорошо. Вторая попытка на CES 2013 привела к появлению современного номерного брендирования Snapdragon.
Было объявлено, что флагманский Snapdragon 800 для высокопроизводительных телефонов будет содержать четырёхъядерный Krait 400 CPU на 2,3 ГГц и Hexagon V5 на 600 МГц и Adreno 330 на 450 МГц, а также модем LTE. У Snapdragon 600 был четырёхъядерный Krait 300 CPU на 1,9 ГГц с Hexagon V4 на 500 МГц и Adreno 320 GPU на 400 МГЦ, без модема – по соображениям экономии.
Последовавшие с CES 2013 запуски укладываются в разряд Snapdragon 200 для телефонов, Snapdragon 400 для телефонов и планшетов, Snapdragon 600 для устройств средней производительности, а Snapdragon 800 – для высокой. Линейка Snapdragon 200 в целях экономии использует ядро ARM Cortex-A7.
Был и ещё пример не очень удачного маркетинга. Вскоре после неожиданного запуска чипа Apple A7 с поддержкой 64 бит в сентябре 2013, главный маркетолог Qualcomm Ананд Чандрасекер с большим скептицизмом отзывался по поводу его ценности для пользователей. В процессе дальнейшего изучения (и, возможно, после нескольких раздражённых звонков из ARM), Чандрасекера пожурили, а его заявления неделю спустя официально признали «неточными».
Кризиса удалось избежать, но не удалось придумать на него ответ. На аналитическом собрании в ноябре 2013 Qualcomm показала план развития Gobi четвёртого поколения, переход на 20 нм с 9х35, поддержку LTE Category 6 и объединения несущих. В декабре 2013 торопливая презентация четырёхъядерного Snapdragon 410 с ARM Cortex-A53 вернула Qualcomm на арену 64-битных прикладных процессоров.
Возможно, так просто совпало по времени, но через несколько дней после презентации Snapdragon 410, произошла серьёзная ротация управленцев. Пол Джейкобс объявил, что покинет пост директора Qualcomm, оставаясь председателем совета директоров, а Стива Молленкопфа временно повысили до директора 12 декабря 2013 года, с постоянным назначением в следующем марте, если его кандидатуру одобрят акционеры.
Стив Молленкопф
В апреле 2014 был показан Snapdragon 810 на TSMC 20 нм. Восемь ядер и схема big.LITTLE имела четыре ядра ARM Cortex-A57 на 2 ГГц и четыре ядра Cortex-A53 на 1,5 ГГц. Также внутри был вернувшийся Hexagon V5 и его динамическая многопоточность на 800 МГц, Adreno 430 GPU нa 600 MHz и новая поддержка памяти LPDDR4. Также присутствовали модем Cat 9 LTE, полная поддержка видео 4K Ultra HD, и два графических процессора для вычислительной фотографии. Его младший брат Snapdragon 808 использовал два ядра ARM Cortex-A57 вместо четырёх, более простой GPU, Adreno 418 и поддерживал только LPDDR3.
Чипы Gobi на 20 нм пятого поколения стали основным объектом обсуждения аналитиков в ноябре 2014. Gobi 9x45 поддерживал LTE Advanced Category 10. Это предполагало скорость скачивания в 450 Мбит/с при помощи объединения несущих в LTE.
На плане развития Qualcomm, судя по всему, появилась стратегия А/Б – возьмите интеллектуальную собственность ARM там, где она есть, добавьте ядра внутренней разработки, повторите цикл. Это единственный разумный способ выдерживать конкуренцию на широком спектре из четырёх вариантов, от нижнего до самого верхнего уровня. Линейка Snapdragon 200 борется с наплывом чипов на основе ARM Cortex-A5 из Тайваня и Китая, а Snapdragon 800 и Gobi сражаются с такими монстрами, как Apple, Intel, Samsung и многими другими.
Неустанное улучшение схем чипов в Qualcomm принесло CDMA и Android потрясающий успех. На взрослеющем рынке сотовых телефонов, растущем на 11%, 80% которого занимает Android, Qualcomm сталкивается с новыми проблемами, ранее невиданными. Вместо того, чтобы отметить 30-летний юбилей, в июле 2015 Qualcomm объявила об уменьшении количества сотрудников на 15%. Эксперты считают, что эти грустные новости произошли вследствие того, что 64-битная волна, начатая Apple, застала Qualcomm врасплох, за которым последовал скандал с перегревом Snapdragon 810 у LG и Samsung.
Вице-президент Qualcomm по маркетингу Тим Макдоноу имеет свою точку зрения на историю с перегревом Snapdragon 810, говоря, что все решения по поводу телефонов принимаются за 18 месяцев до того, как их видит публика – и, как мы увидели, основные решения по планам развития чипов принимаются ещё за 18 месяцев до этого. Последнее находится под контролем Qualcomm. Первое становится короче, чем, возможно, хочется Qualcomm. В исходном коде содержатся намёки на то, что LG перешла со Snapdragon 810 на более слабую версию Snapdragon 808 – оставив ту же реализацию LTE – всего за несколько месяцев до выхода продукта LG G4. Макдоноу утверждал, что проблемы были с предрелизным Snapdragon 810 (который с тех пор обновили, после чего сообщения о перегреве пропали), и что производители переходят на Snapdragon 808 потому, что им не требуется поддержка полноразмерного видео 4К. Дольше всего идёт оценка модема LTE, и этот процесс начался уже довольно давно. Это сделало бы переход – если бы он имел место в LG – быстрым и не таким болезненным. У Samsung могли быть свои интересы в том, чтобы указать на наличие этой проблемы – в тот момент компания готовила к запуску флагман Exynos 8 Octa.
Основные параметры мобильных процессоров Qualcomm
Возможно, недавние события заставляют быть более осторожными при выставлении планов развития на всеобщее обозрение. На MWC 2015 в марте главной темой презентации стал Snapdragon 820 с Kryo, новым 64-битным ARMv8-A CPU ядром. Появляются детали о четырёх ядрах и тактовой частоте в 2,2 ГГц (а также слухи о ещё более высоких скоростях) и новом производственном партнёре Samsung с их 14 нм процессом FinFET. В августе были показаны планы на Adreno 530 GPU и новый процессор обработки изображений Spectra для Snapdragon 820; кроме того, разрабатывается новый ЦАП Hexagon 680.
Qualcomm 10 ноября 2015 года при общении со СМИ повторила, что Snapdragon 820 потребляет на 30% меньше энергии, чем Snapdragon 810. Также они упомянули поддержку на системном уровне, Cat 12 LTE, 802.11ad Wi-Fi и борьбу с вредоносными программами на основе машинного обучения. Их маркетинг движется в сторону от спецификаций интеллектуальной собственности к примерам использования возможностей чипов, что не может не радовать.
Kryo создаёт возможную точку для выхода на зарождающийся рынок 64-битных серверных ARM. Соревнование с Intel и AMD на их поле может превратиться в интересное приключение. Qualcomm также гонится за интернетом вещей, имея технологии в результате приобретения Atheros и CSR, и разрабатывает ПО в AllJoyn. То, как Qualcomm изменит бизнес-модель, основанную на лицензировании сложных коммуникационных алгоритмов, определит, останется ли компания лидером среди фирм, не занимающихся производством. Могут ли они разработать интеллектуальную собственность, поддерживающую новый прикладной сегмент, к примеру, дроны? Есть ли ещё работа в области сотовой связи 4G LTE, и как быстро будет развёрнута технология 5G?
Попытки инвесторов разделить компанию на подразделение, одно из которых будет заниматься интеллектуальной собственностью, а другое – чипами, выглядят непродуманными. Хотя у той части бизнеса, что занимается лицензированием интеллектуальной собственности, имеется наследие в виде притока денежных средств от CDMA, бизнес, связанный с чипами, выигрывает от строгого следования плану действий. Без этой синергии, что будет подпитывать бизнес чипов?
Пока мобильные устройства будут использовать беспроводные соединения, Qualcomm никуда не денется. На ближайшую перспективу предстоит решить сложные стратегические вопросы, и это может привести к серьёзному и обширному влиянию на стратегию производства и конкуренцию в прикладных сегментах.
Глава 9: Нажмите Q, чтобы подсоединиться
В отличие от других подобных фирм, начавших работу в других сегментах электроники, а потом перешедших в область устройств для коммуникаций, Qualcomm всегда концентрировалась на беспроводных технологиях, надёжно передающих данные между двумя точками. Её технология CDMA стала скачком вперёд для мобильных устройств — если её можно было бы сделать достаточно маленькой, и если бы можно было убедить провайдеров перейти на неё с D-AMPS и GSM.
Лаборатория реактивного движения НАСА
Корни Qualcomm можно отследить к одним из умнейших людей в академической среде в передовых технологических университетах США, которые, будучи молодыми инженерами, впервые собрались вместе за работой над космической программой. Глубина технических знаний, полученных благодаря удовлетворению потребностей требовательных клиентов в системах цифровой передачи данных, создала основу, на которой затем появились патенты, чипы и устройства.
Настоящие учёные-ракетчики
Плодотворная статья «Математическая теория коммуникаций», опубликованная Клодом Шенноном из Лабораторий Белла в 1948 году, положила начала теории информации. Вместе с изобретением транзистора и продвижениями цифрового программирования и вычислений, теорема Шеннона и его работа в MIT вдохновила целое поколение математиков и учёных.
В июне 1957 года Эндрю Витерби, выпускник MIT с магистерским дипломом инженера-электронщика, присоединился к штату лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) в г. Пасадена, шт. Калифорния. В то время JPL владел Калифорнийский технологический институт, но работала она под покровительством и на деньги агентства баллистических ракет США.
Витерби работал в секции 331 по коммуникациям под предводительством Соломона Голомба. Они разрабатывали телеметрическую начинку для ракет и спутников. Голомб стал пионером теории регистров сдвига с линейной обратной связью, которая использовалась для кодирования цифровых сообщений для надёжной их передачи при высоком уровне шума. Витерби работал над замкнутыми фазовыми петлями, элементом этой теории, критически важным для синхронизации цифрового радиоприёмника с передатчиком – это требовалось для того, чтобы поток информации можно было расшифровать.
4 октября 1957 года СССР запустил "Спутник-1". На следующий день радар на Майлстон-хил, принадлежащий Лабораториям Линкольна в MIT (MITLL) – где работал исследователь Ирвин Рид, наиболее известный кодами Рида-Соломона – обнаружил Спутник на низкой орбите. Молодой кандидат наук из Университета Пердью, Уильям Линдси, использовал любительское радио, чтобы отслеживать сигнал Спутника, нараставший и угасавший каждые 96 минут, соответственно движению спутника по орбите.
Космическая гонка началась. ВМС США начали торопить с ответом свой проект «Авангард». 6 декабря 1957 года был запущен Test Vehicle 3, третий испытательный носитель со спутником весом 1,3 кг. Он поднялся на позорные 1,2 м, потерял тягу и упал обратно на стартовую площадку, взорвавшись. Полезный груз приземлился недалеко, в кустах мыса Канаверал, но радиопередачу не остановил. «Вот такой у нас получился конкурент», — сказал Голомб.
31 января 1958 года «проект Сделка», известный всему миру, как Эксплорер-1, достиг орбиты. Журнал Life поместил на обложке фотографию Голомба и Витерби в зале управления полётами JPL. 29 июля 1958 года президент Эйзенхауэр подписал указ о национальной аэронавтике и космическим полётам, создав НАСА. JPL запросила и получила перевод под эгиду НАСА в декабре 1958.
Витерби поступил в Южно-Калифорнийский университет (USC) для защиты докторской – это было единственное заведение, разрешившее ему продолжать работать в JPL на полный день. Он закончил в 1962-м и отправился преподавать в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA). Он порекомендовал Голомбу присоединиться к штату преподавателей USC, где уже был Рид (перешедший на работу в Rand Corporation в Санта-Монике в 1960-м), Линдси (присоединившийся к JPL в 1962), Эберхарт Рехтин, Ллойд Уэлч и другие.
Много лет спустя Линдси пошутил, «Я думаю, эту группу создал Бог». Рехтин сказал, что в результате совместной работы эта группа смогла сделать в области цифровых коммуникаций больше, чем кто-либо из них смог бы в одиночку. Их работа повлияла на бесчисленное число других людей.
Связанные с Сан-Диего
В 1963 году на национальной конференции по электронике в Чикаго награда за лучшую работу ушла к Витерби и Ирвину Джейкобсу, профессору из MIT, офис которого располагался рядом с офисом Клода Шеннона. Джейкобс и Витерби уже встречались в 1959-м, когда Джейкобс приезжал в JPL для интервью, и каждый из них знал о работах другого благодаря связям JPL и MIT.
При очередной встрече на конференции 1963 года, Джейкобс сообщил Витерби, что у него скоро начнётся академический отпуск, и спросил, интересно ли работать в JPL. Витерби уверил, что так оно и есть. В просьбе взять его на работу Джейкобсу отказали, но Витерби замолвил за него словечко главе подразделения Рехтину, и Джейкобса в итоге наняли как научного сотрудника, и отправили в Пасадену. Витерби преподавал в UCLA и консультировал в JPL, и эти двое подружились, пока с 1964 по 65 года Джейкобс работал в JPL.
Опубликовав значимую для истории работу «Принципы техники связи» совместно с Джоном Возенкрафтом в 1965, Джейкобс переехал на западное побережье в 1966. Один из его преподавателей в Корнеле, Генри Буккер, уговорил его присоединиться к новому инженерному департаменту в Калифорнийском университете в Сан-Диего (UCSD). Профессора тогда ценились, и консультанты по цифровым коммуникациям тоже были востребованы. Однажды в начале 1967 Джейкобс съездил в исследовательский центр Эймса НАСА на конференцию. По пути домой в самолёте он обнаружил, что летит вместе с Витерби и другим выпускником MIT, Леном Клейнроком, присоединившимся к штату UCLA в 1963-м, и подружившимся с Витерби. Они начали беседовать, и Джейкобс между делом отметил, что у него накопилось больше консультационной работы, чем он может справиться.
Витерби заканчивал свой шедевр. Он искал способы упрощения теории вычленения слабых цифровых сигналов из сильного шума – так, чтобы его студентам в UCLA было легче разобраться в ней, чем в сложном учебном курсе, существовавшем в то время. Он придумал общую концепцию в марте 1966, и совершенствовал идею целый год перед тем, как опубликовать. В апреле 1967 Витерби описал свой подход в статье в журнале IEEE Transactions on Information Theory под названием «Границы ошибок свёрточных кодов и алгоритм декодирования асимптотического оптимума».
Алгоритм Витерби продвигает «мягкие» решения. Жёсткое решение о том, является сигнал нулём или единицей, можно принять, наблюдая за каждым полученным шумным битом (или группой битов, закодированных в символ), с большой вероятностью ошибки. Витерби рассматривал вероятностную информацию, содержащуюся в возможных сменах состояний, и известную на основании того, как символы кодируются передатчиком. Анализ последовательности полученных символов и смен состояний при помощи операции «добавить-сравнить-выбрать» (add-compare-select, ACS) определяет путь максимального правдоподобия, и более точно совпадает с переданной последовательностью.
Это была всего лишь теория, или так Витерби думал сначала. Алгоритм уменьшал объём вычислений и количество ошибок по сравнению с другими, но его всё равно нужно было выполнять в реальном времени, и считалось, что для достаточно малого процента ошибок потребуется «несколько тысяч регистров». Эту работу подхватили несколько других исследователей, среди которых стоит отметить Джима Мэсси, Дэвида Форни и Джима Омуру. Они были убеждены в её оптимальности. Джерри Хеллер, один из аспирантов Джейкобса в MIT, перешедших с ним в Сан-Диего, работал в JPL. Он решил прогнать несколько симуляций, и с 1968 по 1969 обнаружил, что Витерби оценивал свою теорию слишком пессимистично; достаточно хорошее преимущество давали всего 64 регистра. Но для того времени это всё равно был довольно большой шкаф вычислительного оборудования.
Предпринимательские идеи, связанные с консалтинговой фирмой, не отпускали Джейкобса. В октябре 1968 года родилась компания Linkabit с уставным капиталом в $1500 (каждый из основателей внёс про $500) и адресом, совпадающим с домашним адресом Клейнрока в Брентвуде. Вскоре офисы переехали в здание, расположенное в Вествуде, недалеко от UCLA. Сначала Джейкобс, Клейнрок и Витерби, преподававшие на полную ставку, тратили на свою фирму по одному дню в неделю.
Однако дел у фирмы оказалось больше, чем предполагалось. Первым нанятым инженером компании в сентябре стал Джерри Хеллер, за которым вскоре последовали Эндрю Коэн, Клейн Гилхаузен и Джим Данн. Лен Клейнрок на несколько месяцев отошёл от дел, занимаясь своим любимым проектом – устанавливая первые конечные узлы сети ARPANET и отправив первое сообщение по ней в октябре 1969. Если верить ему, когда он попытался вернуться в Linkabit, его сразу развернули, выдав в качестве выходного пособия некий процент от стоимости фирмы. В отсутствии Клейнрока, и ввиду того, что ещё несколько лет Витерби не хотел переезжать, Джейкобс перенёс офис Linkabit в Сорренто-Вэлли — один из углов «золотого треугольника» Сан-Диего – в 1970-м. После этого он нанял офис-менеджером Ди Коффмана сразу после того, как тот закончил учиться в старших классах.
Программируя модем
«Программирование мертво». На такую тему выступало несколько докладчиков на конференции IEEE Communication Theory Workshop, проходившей в 1970-м в Санкт-Петербурге, шт. Флорида. Ирвин Джейкобс стоял в дальнем углу комнаты, держа в руках 14-контактный DIP-чип – простой 4-битный сдвиговый регистр, возможно, 7495 из семейства ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика). «Таково текущее состояние цифровой технологии, она позволит нам создать всё это».
На раннем этапе Linkabit была исследовательским мозговым центром, а не производителем оборудования. Её первыми клиентами были Исследовательский центр Эймса НАСА и JPL, а также Военно-морская электронная лаборатория в Понт-Лома и DARPA. Исследования Linkabit, связанные с декодированием Витерби, в итоге сформировали систему обмена сообщений для глубокого космоса, использовавшуюся в проекте «Вояджер» и других программах. Однако вскоре компактные версии декодеров Витерби и другого оборудования для обработки сигналов сделают компанию Linkabit и её последователя легендарными.
Хеллер и Джейкобс представили декодер Витерби на 2 Мбит/с с 64-мя состояниями и глубиной 7 в октябре 1971 года. Он был основан на коммерческом декодере, изготовленном для военных спутников. Linkabit Model 7026, или LV7026, использовал порядка 360 ТТЛ-чипов на 12 платах в 19-дюймовом корпусе, и был высотой в 4.5 U (7,9") и глубиной в 22". По сравнению с предыдущими версиями оборудования, занимавшегося обработкой алгоритма Витерби, и занимавшего несколько стоек размером с холодильник каждая, это был прорыв.
Скорость работы тоже представляла проблему. Витерби рассказывает о ранней попытке Linkabit интегрировать одно ACS-состояние декодера на чипе, содержащем всего 100 логических элементов – это была средняя интегральная схема, или MSI. С его слов, такая попытка «почти обанкротила компанию» из-за нескольких последовательных проблем с поставщиками. Почти обанкротила? Это кажется преувеличением, пока мы не рассмотрим доступные тогда альтернативы ТТЛ. Судя по отчёту компании от 1971 года и документу 1974 года от Magnavox, Linkabit игралась с быстро работающей, но очень капризной технологией «эмиттерно-связанная логика» (ECL), пытаясь увеличить тактовую частоту критически важных участков. Многие компании не смогли ничего сделать с ECL. Витерби не упоминал конкретных имён, но среди подозреваемых есть Fairchild, IBM, Motorola и Signetics.
Смена направления принесла больше успеха. Клейн Гилхаузен начал играться с концепцией микропроцессора Linkabit Microprocessor (LMP), архитектуры с микрокодом, реализующим функции спутникового модема. Гилхаузен, Шеффи Ворбойз и Франклин Антонио закончили макетную плату для LMP, используя в основном ТТЛ-чипы и коммерческие высокоскоростные СИС и БИС к маю 1974. Она работала со скоростью в 3 MIPS. У неё было 32 инструкции и четыре программных стека, один для обработки, и один для контроля. Это было частично RISC (ещё до появления такого понятия), частично DSP.
Джейкобс начал писать код и продвигать LMP, читая лекции в MITLL и нескольких других институтах, рассказывая об идеях, лежащих в основе обработки цифровых сигналов спутниковым модемом. ВВС США пригласили Linkabit продемонстрировать свою технологию на экспериментальных спутниках LES-8/9. У компании TRW была фора в несколько лет для создания модема расширенного спектра в рамках системы AN/ASC-22 K-Band SATCOM, но их решение было дорогим и ужасно объёмным.
Linkabit поразила команду MITLL, разместив свою относительно небольшую систему, состоящую из нескольких стоечных корпусов по 19", и настроив её на передачу данных всего за час – у сотрудников лаборатории наверняка ушло бы несколько дней только на запуск базового режима. Ещё через три часа они нашли ошибку в спецификациях MITLL, исправили её простым перепрограммированием, и настроили приём данных. И, несмотря на сертификацию TWL и готовность её продукта, генерал, отвечавший за программу, решил финансировать Linkabit – компанию, никогда не производившую оборудование в объёмах, требуемых для оборонной промышленности – чтобы она закончила разработку своего модема.
Кроме прекрасной работы LMP, ВВС США заинтересовались и другим её аспектом, который стал известен в 1978-м. Реальным требованием к продукту была возможность установить двойной модем [dual modem] на воздушных платформах типа Boeing EC-135 и самолётах стратегического командования ВВС США, включая Boeing B-52. Решение, постепенно развившееся в модем и обработчик данных для командного поста (CPM/P), использующий несколько LMP для двойных дуплексных модемов и передачи управляющих команд, в результате уместилось в трёх прочных ящиках форм-фактора 1/2 ATR.
Linkabit росла на 60% в год. Для расширения компании требовался дополнительный капитал, и они рассматривали вариант продажи акций, но потом им поступило предложение от другой фирмы, занимавшейся технологиями радиопередачи, M/A-COM. В августе 1980-го покупка компании завершилась. Это радикально изменило культуру Linkabit, и на смену свободному обмену идеями по всей организации пришла иерархическая структура, ориентированная на контроль процессов. Но это не остановило инновации. Вышло несколько важных коммерческих продуктов. Один из них — малая спутниковая земная станция Very Small Aperture Terminal (VSAT), небольшая коммуникационная спутниковая система для бизнеса, использующая тарелки диаметром от 120 до 240 см. Среди основных фирм, купивших эту технологию, были 7-11, Holiday Inn, Schlumberger и Wal-Mart. Ещё одна технология – VideoCipher, система шифрования спутникового телевидения, работавшая в HBO и других вещательных корпорациях. Джерри Хеллер отслеживал развитие и рост технологии VideoCipher в течение её жизни.
Джейкобс и Витерби обсуждали приобретение компании с директором M/A-COM Лари Гулдом. Как писал Джейкобс, «Мы нашли общий язык, но у Гулда был кризис среднего возраста». Гулд хотел менять систему управления или объединяться с другими компаниями – причём его идеи не имели большого смысла. Совет директоров сместил Гулда (официально, «отправил на пенсию») с должности директора в 1982-м. Джейкобс был членом совета, но путешествовал по Европе, и не смог повлиять на принятие решений о новой организационной структуре так, как этого хотел. Потом он пытался разделить фирму и собрать обратно кусочки Linkabit, зайдя в этом так далеко, что даже наложил вето на сделку с инвесторами. В последний момент совет директоров M/A-COM передумал и не сдержал обещание позволить Linkabit отделиться. Закончив работу над тремя чипами коммерческой версии дескремблера VideoCipher II, Джейкобс внезапно «вышел на пенсию» 1 апреля 1985 года. В течение недели из M/A-COM ушёл Витерби, а вскоре за ним последовали и другие.
«Давайте сделаем это снова»
Но в результате все происходящее не было похоже на пенсию. Для человека, не желавшего заниматься повседневным управлением Linkabit, Ирвин Джейкобс проделал отличную работу в качестве директора. Вскоре после его ухода из M/A-COM один из его коллег спросил его, «А почему бы нам не попробовать сделать это снова?». Джейкобс взял свою семью, с которой обещал проводить больше времени, в автомобильное путешествие по Европе, обещав подумать над этим.
1 июля 1985 года шесть в доме Джейкобса собралось шесть человек – все недавно уволившиеся из Linkabit. Кроме Джейкобса, там были Франклин Антонио, Ди Кофман, Эндрю Коэн, Клейн Гилхаузен и Харви Уайт. В легендах утверждается, что их было семеро: Эндрю Витерби присутствовал там мысленно, хотя реально он был в европейском круизе до середины июля, перед отъездом согласившись с идеями Джейкобса. Основная команда выбрала для новой компании название Qualcomm, сокращение от «качественные коммуникации» [quality communications]. Они собирались комбинировать элементы теории цифровых коммуникаций с практическими знаниями в области дизайна для усовершенствования множественного доступа с кодовым разделением (code division multiple access), или CDMA.
В теорема Шеннона — Хартли о ёмкости канала Шеннон иллюстрирует, что технологии, использующие расширенный спектр, могут надёжно передавать больше цифровых данных с более широким диапазоном с меньшим отношением сигнала к шуму. CDMA использует псевдослучайный цифровой код для распространения заданной передачи данных по всей выделенном диапазоне.
Различные назначенные коды позволяют создавать несколько каналов данных CDMA, работающих в одном диапазоне. Для любого отдельного канала все его соседи, работающие с другим кодом, выглядят, как разговаривающие на другом языке, и не мешают разговору. Для сторонних наблюдателей без кода всю эту систему тяжело интерпретировать, она похожа на фоновый шум. Это делало CDMA куда как более защищённой от прослушивания или глушения, чем примитивные идеи псевдослучайной перестройки частот, выдвинутые Николой Тесла и позже запатентованные в 1942 году актрисой и изобретательницей Хеди Ламарр и её другом-композитором Джорджем Антейлом.
В отличие от системы TDMA, использующей фиксированные каналы, определяющие точное число передач, которая базовая станция могла вместить в выделенном диапазоне, CDMA значительно расширяла его ёмкость. При помощи сложных технологий кодирования и декодирования – тут вступали в действие коды Рида-Соломона и декодирование Витерби – CDMA могла значительно увеличить количество пользователей, доведя его до приемлемого уровня цифровых ошибок и межканальной интерференции. CDMA даже повторно использует ёмкость, освобождающуюся во время пауз в разговоре – идеальная характеристика для мобильной голосовой связи.
Техники кодирования также порождают решение для многолучевого распространения в расширенных спектрах. Приёмник RAKE, разработанный Бобом Прайсом и Полом Грином из MITLL, изначально предназначался для применения в области радаров, и использовал множество корреляторов, которые называли «пальцами», способных синхронизироваться с разными версиями сигнала и статистически комбинировать результаты. Приёмники RAKE сделали CDMA практически невосприимчивой к шуму между каналами.
ВВС США, планировавшие запуск спутников "Сатком", первыми были очарованы всеми преимуществами CDMA, но чтобы успевать обрабатывать все данные в реальном времени, требовались значительные вычислительные ресурсы. Джейкобс и Витерби поняли, что у них на руках оказалась весьма ценная технология, чья работоспособность доказана возможностями цифровой обработки сигналов LMP и двойного модема, надёжно обрабатывавшего данные CDMA для спутниковых коммуникаций. Могла ли Qualcomm удовлетворить коммерческие запросы?
С самого начала были очевидными две вещи: в коммерческих проектах стоимость играет гораздо большую роль, и при разработке сетей связи на сцену выходят регуляторы типа федеральной комиссии по связи США (FCC). Поэтому Qualcomm оказалась в том же положении, в каком находилась Linkabit – они работали над правительственными проектами передачи сообщений, пытаясь сделать оборудование меньше и быстрее.
Правительственные проекты привели к появлению декодера Витерби на одном чипе. Наконец, технология CMOS ASIC осилила эту задачу, и отпала необходимость в использовании сотен ТТЛ-чипов и экзотических приёмов вроде ECL. Qualcomm разработала первый чип к сентябрю 1987 года: Q1401, a 17 Мбит/с, 80 состояний, K=7, скорость 1/2. LSI Logic изготовила его по технологии 1,5 мкм, на кристалле площадью 169 мм2 в керамическом PGA со 155 контактами. Он был доступен в коммерческом и военном исполнении, и во втором варианте его скорость была немного ниже в угоду более широкому диапазону рабочих температур.
Космические дальнобойщики
Незадолго до открытия Qualcomm у Витерби состоялся интересный телефонный разговор. Ему звонил Аллен Салмази – покинувший JPL в 1984 году, чтобы основать OmniNet – с вопросом, не смогут ли их фирмы поработать вместе над новой системой отслеживания грузовых автомобилей.
В 1984 году FCC выделила частоты под RDSS (спутниковый сервис радиолокации). У OmniNet была одна лицензия на RDSS, у её конкурента Geostar – другая. Концепция Geostar заключалась в передаче позиции и сообщений с грузовика по дециметровым волнам (L-диапазон) на спутник, ретрансляцией которых занималась компания, владеющая грузовиками. Если бы у OmniNet получилось организовать RDSS на базе самого грузовика, это стало бы большим преимуществом.
В Qualcomm не были уверены в такой возможности. Салмази выдал им $10 000 на исследование проекта – у него не было ни клиентов, ни инвесторов (никто не верил, что это сработает, даже в Geostar отвергли предложение о сотрудничестве), были только деньги «от семьи и друзей». OmniNet было необходимо коммерциализировать идею, чтобы выжить, и Qualcomm была её последней надеждой.
Спутников в L-диапазоне было мало и они были дорогими, в частности потому, что их систему обработки сигналов необходимо было приспосабливать для каждой конкретной миссии. Спутников в сантиметровом диапазоне (Ku-диапазон), использовавшихся для VSAT и других задач, было полно, они были дешевле, они позволяли обрабатывать сигнал на земле, давали двустороннюю связь, но у них был один недостаток. FCC выдала лицензию на использование Ku-диапазона только для неподвижных терминалов с большими наземными параболическими антеннами, которые нужно было направлять на цель с погрешностью в 1-2 градуса. Второй вариант использования диапазона разрешал мобильное использование только тогда, когда оно не мешало основному варианту. У наземной спутниковой тарелки меньшего размера, особенно на движущемся грузовике, обязательно должны были быть проблемы с наведением и апертурой, которые почти наверняка создавали бы помехи. Тогда Клейн Гилхаузен сказал: «Мы будем использовать CDMA».
В теории, CDMA и расширенный спектр должны были решить любые проблемы с интерференцией на стороне передатчиков, и если достаточно точно направить антенну, то должен было работать и приём. Но теперь на этот счёт сомневались в FCC. Qualcomm убедил FCC предоставить ей экспериментальную лицензию, покрывающую использование 600 грузовиков. Джейкобс с командой создали уникальную направленную антенну, диаметром в 10" и высотой в 6", будучи при этом очень точной. Обработкой сигнала занимался модуль размерами 4”x8”x9”, а на дисплее умещались четыре строки по 40 символов, а также у него была небольшая клавиатура и индикаторы для водителя. К январю 1988 года система начала ограниченное тестирование поездок через всю страну.
Так и не найдя клиентов, Салмази растратил все деньги – поэтому Qualcomm купила его, его компанию и всю систему, запустив в августе 1988 систему OmniTRACS. Не получив ни одной жалобы на помехи, FCC разрешила системе работу без ограничений. К октябрю у Qualcomm появился первый серьёзный клиент, компания Schneider, владеющая 10 000 грузовиков. OmniTRACS успешно росла, и сегодня этой системой пользуется 1,5 млн грузовиков. Эта первая важная победа дала Qualcomm необходимый капитал, позволивший ей выйти на следующий крупный рынок для CDMA.
Продолжайте говорить
Гилхаузен прожужжал Джейкобсу и Витерби все уши со своей идеей выхода на рынок сотовых телефонов с поддержкой CDMA. Витерби эта идея показалась знакомой — он представлял её в работе 1982 года по расширенному спектру. Переход от сети военных спутников к нескольким сотням B-52 и EC-135, а оттуда к частным спутниковым сетям с десятками тысяч грузовиков был достаточно прямолинейным – но у общедоступной сотовой сети была хорошо известная проблема.
Хотя сигналы CDMA уменьшали интерференцию цифровых каналов, необходимо было учитывать определённые характеристики радиоволн в случае, когда множество передатчиков одновременно общаются с одной наземной станцией. Для спутниковой связи все терминалы на поверхности Земли были расположены достаточно далеко, и в нормальных условиях сигналы каждого из них были примерно одинаковой мощности.
В сети сотовой связи с трубками малой мощности имело значение расстояние, и проблема дальний/ближний оказалась серьёзной. Эта проблема связана с динамическим диапазоном приёмника базовой станции. Если все трубки работают с одинаковой мощностью, то самая ближняя из них блокирует приёмник и забывает трубки, передающие с более дальних расстояний от вышки, из-за чего их становится не слышно в шуме.
Витерби, Джейкобс, Гилхаузен и Буч Уивер занялись выяснением деталей. А пока они работали с симуляциями CDMA, ассоциация индустрии телекоммуникаций (TIA) на встрече в январе 1989 года выбрала TDMA на основе D-AMPS в качестве стандарта 2G связи в США. D-AMPS стал эволюционным развитием AMPS, и некоторые утверждают, что в этом выборе присутствовала доля национализма – была выбрана альтернатива доминирующему в Европе GSM, несмотря на его бурное развитие. FDMA считался подходом с низкими рисками (к нему тяготели Motorola, AT&T и другие компании), но TDMA уже показал своё техническое превосходство в GSM-оценках.
Мало кто в индустрии принимал CDMA всерьёз. Ассоциация индустрии сотовых коммуникаций (CTIA) настаивала на увеличении количества пользователей в 2G стандарте по меньшей мере в 10 раз по сравнению с возможностями AMPS, но также требовала и плавного переходного периода. DAMPS не удовлетворил требованиям к ёмкости, но считался самым быстрым путём к внедрению 2G.
Проблемы с ёмкостью давали шанс Qualcomm. Джейкобс связался с CTIA, представил ей результаты исследования по CDMA, и после первоначального отказа добился выступления на встрече членов ассоциации в Чикаго в июне 1989 года. Он ждал, что собравшиеся эксперты понаделают кучу дыр в его презентации, но этого не произошло.
Одна из причин успеха презентации состояла в том, что компания испытывала свою технологию совместно с PacTel Cellular с февраля 1989 года. После голосования TIA Джейкобс и Витерби начали просить о переговорах с региональными операторами. «Внезапно как-то раз Ирвин Джейкобс и Энди Витерби явились ко мне в офис. Честно, я даже не знаю, как они туда попали», — сказал директор PacTel Cellular Джефф Халтман.
Однако Уильям Ли, главный научный консультант PacTel Cellular, знал, почему они пришли. У PacTel Cellular на рынке Лос-Анджелеса очень быстро росла пользовательская база, и довольно скоро компания должна была столкнуться с недостаточной ёмкостью. Ли годами изучал эффективность расширенного цифрового спектра и проблемы с ёмкостью, сравнивая FDMA и TDMA.
Того, что он увидел в технологии CDMA –примерно в 20 раз превосходившей аналоговые системы – и рисков разработки TDMA было достаточно для оправдания ставки в $1 млн на финансирование исследований Qualcomm.
Ли, как и многие другие, хотел увидеть рабочее решение проблемы дальний/ближний и других проблем.
Чуть менее, чем через шесть месяцев, 7 ноября 1989 года у Qualcomm появился прототип. «Телефон» CDMA – а реально это было 15 кг оборудования – засунули в фургон, готовый колесить вокруг Сан-Диего. Было запущено две «базовых станции», чтобы продемонстрировать передачу звонка между ними.
Команда Qualcomm, в частности: Эндрю Витерби (слева), Ирвин Джейкобс (в центре), Буч Увиер и Клейн Гилхаузен (справа) с CDMA-фургоном, ок. 1989 года.
Перед собравшимися директорами сотовой индустрии, которых было не менее 150, а по некоторым данным, и все 300, выступил Уильям Ли со своей презентацией, потом Джейкобс со своей, а потом Гилхаузен начал описывать, что сегодня должны увидеть посетители. И когда они уже собирались распустить группу и начать демонстрацию, Джейкобс заметил, что ему яростно машет Буч Уивер. Глюк GPS нарушил синхронизацию базовых станций. Джейкобс сымпровизировал, и продолжал распространяться о технологии CDMA в течение 45 минут, пока Уивер с командой не привели систему в рабочее состояние.
Многие посетители были поражены увиденным. Критики говорили, что CDMA никогда не заработает, что теория не выдержит полномасштабного развёртывания и условий реального мира, а один специалист даже заявил, что «она нарушает законы физики». Кроме того, была ещё небольшая проблема с размещением всего оборудования в небольшой трубке – но с ней Qualcomm была готова справиться. Кроме необходимости в миниатюризации и базовых задач по расширению спектра методом прямой последовательности и разделению на каналы, Qualcomm разрабатывала решения для трёх основных проблем CDMA.
Первой была проблема дальний/ближний. Динамическое управление мощностью меняет уровни так, чтобы поддерживать адекватное соотношение сигнал/шум. Трубки CDMA, расположенные ближе к базовым станциям, обычно используют меньше энергии для передачи, а расположенные дальше – больше. В результате все сигналы приходят на базовую станцию примерно с одним соотношением сигнал/шум. Понижение энергии передачи также ослабляло интерференцию и экономило батарею. Qualcomm использовала агрессивный алгоритм регулирования энергии открытого и закрытого цикла, подстраивающийся 800 раз в секунду (позже это число увеличили до 1500), что сильно превышало те несколько раз в секунду, которыми довольствовался GSM.
Второй была передача звонка. В системе TDMA звонки обычно срывались, когда пользователь переходил от одной базовой станции к другой из-за жёсткой передачи. Телефоны CDMA устанавливали соединение со следующей базовой станцией, ещё не отсоединившись от текущей.
Третьей был вокодер с переменным коэффициентом. Вместо кодирования вкл/выкл в GSM, кодировщик с переменным коэффициентом быстро адаптировался к естественным паузам и возобновлению разговора, уменьшая количество битов, передаваемых трубками, что увеличивало общую ёмкость базовой станции. Такого свойства в TDMA не было, в нём каналы были фиксированы, и ими нельзя было делиться.
Залезайте и держитесь
В случае коммерциализации CDMA Халтман пообещал поддержку со стороны PacTel Cellular, но для достижения критической массы необходимо было заключать и другие сделки. PacTel представила Qualcomm директорам компаний более высокого уровня из других компаний, появившихся после разделения монополии AT&T, и главным производителям сотовой инфраструктуры, в поисках рынков, где пригодилась бы CDMA. Руководство Qualcomm также приняло судьбоносное решение касательно бизнес-модели: вместо самостоятельного изготовления всего оборудования, компания будет продавать производителям лицензии на использование интеллектуальной собственности по CDMA.
Ещё одним сотовым рынком с проблемами наращивания ёмкости стал Нью-Йорк, где хозяйствовала телефонная компания NYNEX. Qualcomm привезла свои прототипы CDMA на Манхэттен для полевых испытаний в феврале 1990-го. NYNEX уже заказала AT&T поиски инфраструктуры следующего поколения, и в начале июля AT&T и Qualcomm договорились о лицензии на технологию базовых станций CDMA. 31 июля 1990 года Qualcomm опубликовала первую версию спецификаций CDMA для сбора комментариев от индустрии — Common Air Interface. 2 августа NYNEX объявила, что потратит $100 млн на создание «второй сотовой телефонной сети» на Манхэттене к концу 1991 года, в основном для того, чтобы дать время на размещение частот и постройку базовых станций. $3 млн должны были отойти Qualcomm на производство телефонов CDMA.
Другие компании не спешили с предложениями. Два крупнейших поставщика сотовой инфраструктуры, Ericsson и Motorola, планировали заниматься сетями TDMA. Motorola подстраховалась, заключив в сентябре 1990 года межлицензионное соглашение с Qualcomm, но публично выражала опасения по поводу технических проблем. Операторы, например McCaw Cellular (предшественник AT&T Wireless) и Ameritech пытались отложить решение по масштабному принятию CDMA. Что до других мест, то Европа сделала ставку на GSM на базе TDMA, а Япония разрабатывала собственную сотовую сеть на базе TDMA.
В столбце неопределившихся была Корея, у которой не было цифровых решений. Салмази добился того, что Ли из PacTel представил компанию в августе 1990, что вылилось в последовательные обсуждения, окончившиеся в мае 1991 года договором о совместной разработке ETRI CDMA. И хотя эта программа получила объёмное финансирование и обещала большие роялти в будущем, на её развёртывание было потрачено пять лет.
Но и после этих побед, Qualcomm с финансовой точки зрения продолжала балансировать на грани. Каждый доллар прибыли уходил на зарплаты работников, количество которых к 1991 году выросло уже до 600 – и на исследования и разработки в области CDMA.
PacTel продолжала работать над планами CDMA, что привело к испытаниям ёмкости CAP I в ноябре 1991 года с использованием готовых для коммерческого применения чипсетов Qualcomm CDMA. За двухлетнюю программу было разработано пять ASIC. Три интегральных схемы требовались для телефона CDMA: модулятор, демодулятор и усовершенствованный декодер Витерби. Две других были созданы для базовой станции, на которой также использовался и декодер Витерби. Эти чипсеты соединялись с внешним микропроцессором. Испытания показали хорошую работоспособность технологии CDMA на крупных масштабах, и доказали, что она может достичь прогнозируемых ёмкостей.
Чипсеты Qualcomm CDMA, ок. 1991
По пятам за объявлением об успехе испытаний CAP I и ASIC на технологическом форуме CTIA, Qualcomm совершила первый выход на биржу, предложив 4 млн акций и собрав $68 млн в декабре 1991 года. PacTel купила пакет акций на открытом рынке, и добавила ещё $2,2 млн на покупку варрантов на 390 000 акций дополнительно, чтобы гарантировать продолжение исследований и разработок в области CDMA,
К началу 1992 года кроме корейского совместного проекта ETRI в развитии стандарта CDMA вместе с Qualcomm решили участвовать уже четыре компании: AT&T, Motorola, Oki и Nortel Networks. Лицензиатом номер пять в апреле 1992 стала не кто иная, как компания Nokia – это была кульминация полуторалетних переговоров между Джейкобсом и Йормой Оллила. Nokia наблюдала с испытаниями PacTel с большим интересом, и открыла в Сан-Диего собственный центр исследования и разработок, чтобы быть поближе к происходящему с CDMA. Одним из камней преткновения были роялти: считается, что Nokia платила около 3% от средней цены продажи трубки по условиям своего первого договора на 15 лет.
2 марта 1993 года Qualcomm представила CD-7000, телефон с поддержкой CDMA/AMPS, работающий на одном чипе узкополосной передачи: Mobile Station Modem (MSM). Телефон был типичного форм-фактора «шоколадный батончик», размером 178x57x25 мм и весом чуть более 340 гр. Первым клиентом стала US West, с заявкой на как минимум 36 000 телефонов. Также в марте 1993 года свои планы на CDMA-телефоны и инфраструктуру в Корее объявили четыре производителя: Goldstar, Hyundai, Maxon и Samsung.
Qualcomm раскрыла детали нового чипа узкополосной передачи MSM на симпозиуме Hot Chips в августе 1993. Три основных функции CDMA, модулятор, демодулятор и декодер Витерби, помещались на одном чипе, сделанном по технологии 0,8 мкм площадью 114 мм2. В нём было 450 000 транзисторов, он потреблял 300 мВт, и для работы в качестве трубки ему всё ещё требовался внешний процессор и схема для работы с радиоволнами. Qualcomm намекала на то, что поставкой запчастей занимаются несколько разных фабрик, но не раскрывала поставщиков – позднее сообщалось, что одним из них была IBM.
TIA, наконец, уступила, одобрив CDMA в первой публикации спецификации IS-95 в июле 1993; коммерчески этот вариант стал известен, как cdmaOne. На рынках сотовой связи появился выбор цифровых стандартов для 2G: CDMA, D-AMPS и GSM.
Препятствие на шести миллионах
В телефоне CD-7000 вместе с чипом MSM был установлен процессор Intel 80C186. Следующим логическим шагом была их интеграция, однако Intel не занималась интеллектуальной собственностью. Сначала Intel отвергла предложения Qualcomm. Но под постоянным натиском отдела продаж в Сан-Диего, отделение Intel, находившееся в Чендлере, шт. Аризона, узнало всё про Qualcomm, технологию CDMA, и рыночные возможности, перед тем, как, наконец, согласиться на поставку ядра 80C186.
Задача по изменению интеловского дизайна 80C186 на более стандартный для индустрии оказалась сложной. Qualcomm разрабатывала MSM, используя техники высокоуровневого языка описания аппаратуры (HDL), которые можно было быстро перенастроить на различные библиотеки, базы данных для симуляций и тестовые вектора. Быстро стало понятно, что проще будет перевести Qualcomm MSM IP на технологический процесс Intel, и отдать Intel производство чипа целиком. Qualcomm согласилась на это. Intel собиралась одновременно заняться мобильным и производственным бизнесами.
1 февраля 1995 года Qualcomm объявила о Q5257 MSM2 с ядром Q186 в корпусе QFP с 176-ю контактами, а также об интегрированном чипе Q5312 (Analog Baseband Processor, BBA2), который заменял 17 отдельных чипов в 80-контактном QFP. Два этих чипа составляли большую часть CDMA-телефона – такого, например, как QCP-800, о выходе которого было объявлено на следующий день. Qualcomm, готовясь к выпуску больших объёмов, скооперировалась с Sony для выпуска нового телефона, поддерживающего два стандарта связи, и с удвоенным временем жизни батареи, которой хватало на пять часов разговора. Также было объявлено о выходе одного чипа Q5160 Cell Site Modem (CSM) для базовых станций CDMA, в котором не было интегрированного процессора.
В июне 1996 был представлен Q5270 MSM2.2. Основными улучшениями были вокодер PureVoice на 13 Кбит/с, использующий QCELP и дающий лучшее качество звука, не увеличивая энергопотребление. Он предлагался в формате QFP с 176-ю контактами для коммерческого использования и в более крупном, с 208-ю контактами для отладки схем.
Уменьшение энергопотребления было целью разработки MSM2300, о котором объявили в марте 1997. Поиск сигнала при помощи аппаратного DSP работал до восьми раз быстрее, чем у MSM2.2. QFP с 176 контактами имел обратную совместимость, что позволяло напрямую обновлять оборудование.
С развёртыванием CDMA по всему миру количество производимых чипсетов росло взрывными темпами. Qualcomm заявляла, что в сумме поставки разных вариантов MSM – в основном, MSM2 и MSM2.2, производимых Intel – к июню 1997 года достигли шести миллионов штук. Intel также продвигал свои встраиваемые процессоры 386EX с низким энергопотреблением для трубок Nokia и Research in Motion [будущая BlackBerry / прим. перев.]. Что могло пойти не так?
Наверное, такой вопрос Qualcomm задавала себе, когда Intel отказалась делать планируемое обновление встраиваемого ядра. Честно говоря, сложность производства 386EX была гораздо выше, да ещё надо было как-то разместить больше чипов от Qualcomm. В Intel, вероятно, сочли дизайн слишком рискованным, и решили, что шести миллионов штук будет недостаточно для оправдания.
Qualcomm попыталась поторопить события, запросила возможную стоимость данного решения, и получила очень поверхностный ответ, без каких-то серьёзных улучшений в быстродействии процессора. (Intel, скорее всего, тогда как раз судилась с DEC по поводу чипа Alpha. Если бы потребность в новом ядре возникла у Qualcomm чуть позже, и если бы Intel разобралась с интеллектуальной собственностью или производственной бизнес-моделью для StrongARM, то роль Intel на мобильном рынке могла бы стать совсем другой). И хотя поставки существующих чипов продолжались, фаза работы с Intel над следующим поколением чипов для Qualcomm была окончена.
Окольные пути поисков улучшенных ядер
Высокопроизводительное процессорное ядро искали недолго. Многие пользователи лицензий Qualcomm CDMA, в частности, LSI Logic, Lucent Technologies (отпочковавшаяся от AT&T), Samsung и VLSI были сторонниками ARM. Официально Qualcomm объявила о выпуске первой лицензии с использованием ARM в июле 1998.
Запуски новых чипсетов всё ускорялись, и Qualcomm стала одним из наиболее плодотворных поставщиков чипов на базе ARM, а её продукция активно использовалась в тысячах мобильных устройств. Далее мы перечислим лишь ключевые модели чипов.
Когда сделка с ARM стала широко известной, чип MSM3000 уже был в процессе разработке, и о его выходе было объявлено в феврале 1998 года, а ядро было заменено на ARM7TDMI. Другие усовершенствования включали демодулятор SuperFinger, ускорявший передачу данных до 64 Кбит/с, и улучшенный режим ожидания. Его производили по процессу 0,35 мкм. Впервые продукция ЦЦ производилась у TSMC. Чтобы избежать путаницы со старыми моделями, поскольку для новой требовалось совершенно другое ПО, QFP со 176-ю контактами имел совершенно другую распиновку.
В то время было в производстве и ещё одно ядро. Уже довольно долго в продуктовой линейке присутствовали чипы ЦАП, и в феврале 1999 года был представлен MSM3100 с ядром ARM7TDMI и самостоятельно изготовленным программируемым ядром QDSP2000. У операционного блока QDSP2000 был вычислительный конвейер с пятью стадиями и оптимизированными инструкциями для реализации кодека переменной степени сжатия и других функций, например, устранения эхо.
Технология 3G дебютировала в чипе MSM5000, поддерживавшем обновлённые спецификации cdma2000. О его выходе объявили в мае 1999, и он, всё ещё работая на ядре ARM7TDMI, достигал скорости в 153,6 Кбит/с и обладал улучшенными возможностями поиска. В следующем году в полевых испытаниях cdma2000 использовался MSM5000, а его технология High Data Rate (HDR) впоследствии разовьётся до 1xEV-DO.
Флирт с Palm и телефоном pdQ CDMA в сентябре 1998 привёл к изысканиям в области операционных систем для смартфонов. В сентябре 1999 года Qualcomm сообщила о планах разработки iMSM-чипов, предназначенных для ОС Microsoft Windows CE и Symbian, включая iMSM4100 с двойным ядром из процессоров ARM720T, одним для передачи данных и другим для ОС. С появлением StrongARM и других решений, iMSM4100 в момент запуска опережал их по интеграции но отставал по быстродействию. Qualcomm отлично разбиралась в передаче данных, но ей ещё многое предстояло узнать о прикладных процессорах.
Эволюция чипов для передачи данных от Qualcomm
К середине 2000-х в разработке было три семейства чипов: 2G cdmaOne, 3G cdma2000 и прототипы прикладных процессоров, такие, как MSP1000 (по сути, представляющий собой iMSM только с одним процессором ARM720T).
На фоне наличия множества производителей CDMA-телефонов Qualcomm ушла из этого бизнеса, продав его Kyocera в феврале 2000. После многих лет, в течение которых Эндрю Витерби рождал новые идеи, он объявил об уходе на пенсию в марте. В мае Qualcomm объявила, что общий объём поставок MSM-чипсетов превысил 100 млн.
В феврале 2001 Qualcomm разработала амбициозный план. План развития семейства MSM6xxx включал широкий спектр продуктов, начиная от чипа первоначального уровня MSM6000 на основе ARM7TDMI с поддержкой только 3G cdma2000. Набор приложений Launchpad на базе нового BREW API помогал производителям более эффективно разрабатывать ПО. Также были добавлены такие модули, как radioOne, для повышения эффективности преобразования Zero Intermediate Frequency, и gpsOne для улучшения определения местоположения.
На другом конце шкалы находился MSM6500, работающий на ARM926EJ-S с двумя ядрами QDSP4000, поддерживающий 3G cdma2000 1xEV-DO и GSM/GPRS плюс AMPS, и всё на одном чипе. MSM6500 вышел почти два года спустя, его делали по технологии 0,13 мкм, паковали в корпус с 409-ю контактами CSP.661,662 2003, и он отметил начало смены лидера компании. В январе Дон Шрок объявил об уходе на пенсию с поста главы Qualcomm CDMA Technologies (QCT), уступив место Санаджаю Джа, который руководил командами разработки MSM.
Следующим по плану стало семейство MSM7xxx, его впервые показали в мае 2003 года, и планы на него были схожими – широкая линейка от чипов начального уровня до дорогих. 90 нм вариант MSM7600 нёс на себе ARM1136J-S с частотой 400 MHz и QDSP5000 для приложений, плюс 274 MHz ARM926EJ-S и QDSP4000 для мультирежимной передачи сообщений. Также на чипе был Q3Dimension GPU, от лицензионного соглашения IMAGEON с ATI. MSM7600A в 2006-м году уменьшился до 65 нм и получил частоту 528 МГц. MSM7600, всё ещё выходя под знаком MSM, ознаменовали смену направления к будущим прикладным процессорам от Qualcomm.
В сентябре 2003 года Qualcomm достигла вехи в 1 млрд чипов из линейки MSM – спустя девять лет после первого выхода коммерческой версии.
Scorpion, Hexagon и Gobi
«Qualcomm всегда присутствовала в полупроводниковом бизнесе, — так начал своё выступление на Telecosm 2004 Клейн Гилхаузен. – Мы всегда знали, что ключом к реализации технологии CDMA была очень агрессивная политика по разработке специализированных чипов». Следующие шаги Qualcomm стали испытанием того, насколько агрессивной сможет быть компания.
Ирвинг Джейкобс ушёл с поста директора Qualcomm 1 июля 2005 года – в год 20-го юбилея со дня основания компании – и стал председателем совета директоров. Его сменил на посту его сын, Пол Джейкобс, занимавшийся алгоритмами сжатия речи, запуском смартфона pdQ, проектом BREW и другими. Стивен Альтман, руководивший лицензированием, сменил уходящего президента компании Тони Торнли. В целом стратегия развития не поменялась.
Пол Джейкобс и Ирвин Джейкобс, ок. 2009
Многие владельцы лицензии на ARM сразу же поддержали выход нового ядра ARM Cortex-A8 в октябре 2005. Вместо того, чтобы делать готовую версию, Санджай Джа получил первую архитектурную лицензию на ARMv7 и раскрыл планы на процессорное ядро Scorpion в ноябре 2005 года. Громкие заголовки о том, что это будет первое ядро ARM, работающее на частоте в 1 ГГц, были слегка преувеличены; Samsung продвигал дизайн ARM10 Halla, работающий на частоте 1,2 Ггц за три года до этого. Тем не менее, Qualcomm обогнал со своим Scorpion всех конкурентов, например, TI OMAP 3, использующий Cortex-A8, и выпустил свой дизайн ядра на рынок на два года раньше, чем Intrinsity Hummingbird.
Преимущество компании происходило от малоизвестного приобретения компании Xcella в августе 2003 года – это была фирма из Северной Каролины, основанная бывшими сотрудниками IBM, включая Рона Тесситоре и Тома Коллопи. Они сделали огромный вклад при помощи своего опыта разработки процессоров.
В Scorpion использовался 13-этапный конвейер загрузки/хранения, похожий на Cortex-A8, однако у него было два дополнительных конвейера обработки целых – один десятиэтапный для простой арифметики, а другой 12-этапный для умножения с накоплением. У операций SIMD в мультимедийном движке VeNum были конвейеры с большим количеством этапов, а разрядность данных была удвоена до 128 бит. Тактируемый логический элемент Clock-do-Mania, улучшенный буфер завершения и другие подстройки для оптимизации энергопотребления для 65 нм LP процесса TSMC привели к экономии энергии до 40% по сравнению с Cortex-A8.
Возможности ЦАП тоже были улучшены. Ядро ЦАП Hexagon, которое также называли QDSP6, также переходило на техпроцесс 65 нм. Его выпуск начали осенью 2004 года, и для экономии энергии Hexagon применял три техники: Very Long Instruction Word (VLIW), многопотоковость для уменьшения накладных расходов при отсутствии нужных данных в кэше L2 и новый набор инструкций для максимизации объёма работы на один пакет. 64-битный векторный исполнительный блок обрабатывал до восьми одновременных 16-битных операций по умножению с накоплением в одном цикле. Три потока могли запускать по четыре инструкции каждый цикл, две на двойных векторных исполнительных блоках, и две на двойных блоках загрузки/хранения.
Оба ядра проходили под новым брендом для прикладных процессоров: Snapdragon. 14 ноября 2007 года Qualcomm показала новый QSD8250 с поддержкой HSPA и двухрежимный QSD8650 с CDMA2000 1xEV-DO и HSPA. Каждый имел процессор Scorpion на 1 ГГц и ядро Hexagon V1 DSP на 600 МГц. Также на чипе были Adreno 200 GPU (переименованный после того, как Qualcomm купила мобильные графические активы ATI у AMD в 2009), работающий на 133 Мгц. Продолжились выпуски мультирежимной комбинации ARM926EJ-S с QDSP4000.
Qualcomm процветала благодаря моде на «нетбуки», и всё чаще обнаруживала, что соревнуется с Intel и её процессором Atom. WiMAX стал стандартом от Intel для широкополосного подключения ноутбуков, но ему требовалась новая инфраструктура. Воспользовавшись шансом, Qualcomm представила свой первый чипсет Gobi в октябре 2007, он использовал 65 нм MDM1000 для подключения нетбуков и похожих устройств, не являющихся телефонами, к интернету, при помощи EV-DO или HSPA поверх существующих 3G сетей.
Продажи для использования в ПК и нетбуках сразу же сделали Gobi хитом, а популярность Snapdragon росла медленнее. В Gobi начали вливать ресурсы. План развития семейства MDM9x00, обнародованный в феврале 2008 года, содержал 45 нм процесс и модем, улучшенный для поддержки LTE, который, как потом оказалось, был основан на ARM Cortex-A5. После того, как Санджай Джа в августе 2008 ушёл в Motorola, Qualcomm повысила Стива Молленкопфа до главы QCT, чтобы поддерживать прежнее направления развития основной стратегии.
Но подходило время больших перемен в мобильных операционных системах, которое должно было помочь Snapdragon. В сентябре 2008, T-Mobile G1, созданный HTC, был первым телефоном с ОС Android – и он работал на чипе Qualcomm MSM7201A. LG и Samsung работали над телефонами с ОС Android, содержащими чипы от Qualcomm, чтобы выпустить их в 2009-м, и Sony Ericsson не сильно от них отставала.
Snapdragon пошёл дальше, во второе поколение с тех. процессом 45 нм, представленное в ноябре 2009. MSM7x30 должны были уменьшить стоимость и потребление энергии, и откатывались на использование ядра 800 МГц ядра Scorpion с QDSP5000 на частоте 256 МГц и ужатым Adreno 205 GPU. Готовясь к двойным ядрам, 45 нм-версия Scorpion получила отладочные возможности, позаимствованные у ARM Cortex-A9 и улучшения в кэше L2. В июне 2010, появилось третье поколение Snapdragon MSM8260 и MSM8660, у которых два Scorpion работали на частоте 1,2 Ггц, вместе с Hexagon V3 на 400 МГц, плюс Adreno 220 GPU улучшенной эффективности. Корпуса становились больше; у MSM8x60 было 976 контактов, размер 14x14 мм и тип nanoscale package (NSP).
Krait, Тирс и А/Б стратегия
Метод работы Qualcomm с объявлением новых продуктов заключался обычно в том, чтобы сообщить СМИ о ранней версии планов развития, а потом выпустить готовый продукт два-три года спустя. Когда в феврале 2011 начался всемирный мобильный конгресс (MWC), у Qualcomm была в рукаве пара тузов для использования в презентациях.
Первое: Gobi переходил на процесс 28 нм в виде MDM9x25. Среди улучшений – добавление поддержки скоростей Category 4, вплоть до 150 Мбит/с на LTE FDD и LTE TDD, и поддержка HSPA+ Release 9. Пробные партии этих чипов третьего поколения появились в конце 2012.
Второе уже было дважды частично объявлено. За пару MWC до этого, Qualcomm упоминала MSM8960, новый вариант Snapdragon, предназначенный для мультирежимной работы, включая и LTE. На брифинге аналитиков в ноябре 2010 этот чип определили, как переходящий к процессу 28 нм, использующий следующее поколение процессорных ядер на новой микроархитектуре, а также более быстрый Adreno GPU. На MWC 2011 первый процессор ARM с ядром 28 нм получил название: Krait.
Было объявлено, что Krait будет ядром, используемым в трёх разных чипах. На нижнем конце шкалы был двухъядерный 1.2 ГГц Krait MSM8930 с Adreno 305 GPU. В середине был MSM8960, двухъядерный 1.5 ГГц Krait с более быстрым Adreno 225 GPU. На верхнем конце был APQ 8064 с четырёхъядерным 1.5 ГГц Krait с Adreno 320 GPU.
Независимые по напряжению и частоте ядра позволяли Krait существенно экономить энергию, вплоть до 25-40% по сравнению с SMP-подходом, таким, как big.LITTLE с ARM Cortex-A15, в зависимости от нагрузки. Преимущества в эффективности в частности достигались благодаря 3-wide instruction decode, по сравнению с 2-wid у Scorpion, а также благодаря исполнению не по порядку, 7-ю исполнительными портами по сравнению с 3, и удвоенным L2 кэшем, увеличенным до 1 Мб. Это позволило Krait подняться до 3,3 DMIPS/MHz.
Пытаясь разобраться в созданной ими куче номенклатуры, Qualcomm на встрече аналитиков в ноябре 2011 года определила схему иерархического брендирования. Новые чипы на основе Krait 28 нм получили название Snapdragon S4, и разделились на S4 Play, S4 Plus и S4 Pro. 65 нм Scorpion были обозначены Snapdragon S1, 45 нм одноядерные Scorpion — Snapdragon S2, а 45 нм двухъядерные Snapdragon — S3.
Иногда маркетологи превосходят сами себя. Иерархия – это хорошо, а запутанная номенклатура, которую сложно переводить с английского, это не очень хорошо. Вторая попытка на CES 2013 привела к появлению современного номерного брендирования Snapdragon.
Было объявлено, что флагманский Snapdragon 800 для высокопроизводительных телефонов будет содержать четырёхъядерный Krait 400 CPU на 2,3 ГГц и Hexagon V5 на 600 МГц и Adreno 330 на 450 МГц, а также модем LTE. У Snapdragon 600 был четырёхъядерный Krait 300 CPU на 1,9 ГГц с Hexagon V4 на 500 МГц и Adreno 320 GPU на 400 МГЦ, без модема – по соображениям экономии.
Последовавшие с CES 2013 запуски укладываются в разряд Snapdragon 200 для телефонов, Snapdragon 400 для телефонов и планшетов, Snapdragon 600 для устройств средней производительности, а Snapdragon 800 – для высокой. Линейка Snapdragon 200 в целях экономии использует ядро ARM Cortex-A7.
Был и ещё пример не очень удачного маркетинга. Вскоре после неожиданного запуска чипа Apple A7 с поддержкой 64 бит в сентябре 2013, главный маркетолог Qualcomm Ананд Чандрасекер с большим скептицизмом отзывался по поводу его ценности для пользователей. В процессе дальнейшего изучения (и, возможно, после нескольких раздражённых звонков из ARM), Чандрасекера пожурили, а его заявления неделю спустя официально признали «неточными».
Кризиса удалось избежать, но не удалось придумать на него ответ. На аналитическом собрании в ноябре 2013 Qualcomm показала план развития Gobi четвёртого поколения, переход на 20 нм с 9х35, поддержку LTE Category 6 и объединения несущих. В декабре 2013 торопливая презентация четырёхъядерного Snapdragon 410 с ARM Cortex-A53 вернула Qualcomm на арену 64-битных прикладных процессоров.
Возможно, так просто совпало по времени, но через несколько дней после презентации Snapdragon 410, произошла серьёзная ротация управленцев. Пол Джейкобс объявил, что покинет пост директора Qualcomm, оставаясь председателем совета директоров, а Стива Молленкопфа временно повысили до директора 12 декабря 2013 года, с постоянным назначением в следующем марте, если его кандидатуру одобрят акционеры.
Стив Молленкопф
В апреле 2014 был показан Snapdragon 810 на TSMC 20 нм. Восемь ядер и схема big.LITTLE имела четыре ядра ARM Cortex-A57 на 2 ГГц и четыре ядра Cortex-A53 на 1,5 ГГц. Также внутри был вернувшийся Hexagon V5 и его динамическая многопоточность на 800 МГц, Adreno 430 GPU нa 600 MHz и новая поддержка памяти LPDDR4. Также присутствовали модем Cat 9 LTE, полная поддержка видео 4K Ultra HD, и два графических процессора для вычислительной фотографии. Его младший брат Snapdragon 808 использовал два ядра ARM Cortex-A57 вместо четырёх, более простой GPU, Adreno 418 и поддерживал только LPDDR3.
Чипы Gobi на 20 нм пятого поколения стали основным объектом обсуждения аналитиков в ноябре 2014. Gobi 9x45 поддерживал LTE Advanced Category 10. Это предполагало скорость скачивания в 450 Мбит/с при помощи объединения несущих в LTE.
На плане развития Qualcomm, судя по всему, появилась стратегия А/Б – возьмите интеллектуальную собственность ARM там, где она есть, добавьте ядра внутренней разработки, повторите цикл. Это единственный разумный способ выдерживать конкуренцию на широком спектре из четырёх вариантов, от нижнего до самого верхнего уровня. Линейка Snapdragon 200 борется с наплывом чипов на основе ARM Cortex-A5 из Тайваня и Китая, а Snapdragon 800 и Gobi сражаются с такими монстрами, как Apple, Intel, Samsung и многими другими.
Что будет после телефонов?
Неустанное улучшение схем чипов в Qualcomm принесло CDMA и Android потрясающий успех. На взрослеющем рынке сотовых телефонов, растущем на 11%, 80% которого занимает Android, Qualcomm сталкивается с новыми проблемами, ранее невиданными. Вместо того, чтобы отметить 30-летний юбилей, в июле 2015 Qualcomm объявила об уменьшении количества сотрудников на 15%. Эксперты считают, что эти грустные новости произошли вследствие того, что 64-битная волна, начатая Apple, застала Qualcomm врасплох, за которым последовал скандал с перегревом Snapdragon 810 у LG и Samsung.
Вице-президент Qualcomm по маркетингу Тим Макдоноу имеет свою точку зрения на историю с перегревом Snapdragon 810, говоря, что все решения по поводу телефонов принимаются за 18 месяцев до того, как их видит публика – и, как мы увидели, основные решения по планам развития чипов принимаются ещё за 18 месяцев до этого. Последнее находится под контролем Qualcomm. Первое становится короче, чем, возможно, хочется Qualcomm. В исходном коде содержатся намёки на то, что LG перешла со Snapdragon 810 на более слабую версию Snapdragon 808 – оставив ту же реализацию LTE – всего за несколько месяцев до выхода продукта LG G4. Макдоноу утверждал, что проблемы были с предрелизным Snapdragon 810 (который с тех пор обновили, после чего сообщения о перегреве пропали), и что производители переходят на Snapdragon 808 потому, что им не требуется поддержка полноразмерного видео 4К. Дольше всего идёт оценка модема LTE, и этот процесс начался уже довольно давно. Это сделало бы переход – если бы он имел место в LG – быстрым и не таким болезненным. У Samsung могли быть свои интересы в том, чтобы указать на наличие этой проблемы – в тот момент компания готовила к запуску флагман Exynos 8 Octa.
Основные параметры мобильных процессоров Qualcomm
Возможно, недавние события заставляют быть более осторожными при выставлении планов развития на всеобщее обозрение. На MWC 2015 в марте главной темой презентации стал Snapdragon 820 с Kryo, новым 64-битным ARMv8-A CPU ядром. Появляются детали о четырёх ядрах и тактовой частоте в 2,2 ГГц (а также слухи о ещё более высоких скоростях) и новом производственном партнёре Samsung с их 14 нм процессом FinFET. В августе были показаны планы на Adreno 530 GPU и новый процессор обработки изображений Spectra для Snapdragon 820; кроме того, разрабатывается новый ЦАП Hexagon 680.
Qualcomm 10 ноября 2015 года при общении со СМИ повторила, что Snapdragon 820 потребляет на 30% меньше энергии, чем Snapdragon 810. Также они упомянули поддержку на системном уровне, Cat 12 LTE, 802.11ad Wi-Fi и борьбу с вредоносными программами на основе машинного обучения. Их маркетинг движется в сторону от спецификаций интеллектуальной собственности к примерам использования возможностей чипов, что не может не радовать.
Kryo создаёт возможную точку для выхода на зарождающийся рынок 64-битных серверных ARM. Соревнование с Intel и AMD на их поле может превратиться в интересное приключение. Qualcomm также гонится за интернетом вещей, имея технологии в результате приобретения Atheros и CSR, и разрабатывает ПО в AllJoyn. То, как Qualcomm изменит бизнес-модель, основанную на лицензировании сложных коммуникационных алгоритмов, определит, останется ли компания лидером среди фирм, не занимающихся производством. Могут ли они разработать интеллектуальную собственность, поддерживающую новый прикладной сегмент, к примеру, дроны? Есть ли ещё работа в области сотовой связи 4G LTE, и как быстро будет развёрнута технология 5G?
Попытки инвесторов разделить компанию на подразделение, одно из которых будет заниматься интеллектуальной собственностью, а другое – чипами, выглядят непродуманными. Хотя у той части бизнеса, что занимается лицензированием интеллектуальной собственности, имеется наследие в виде притока денежных средств от CDMA, бизнес, связанный с чипами, выигрывает от строгого следования плану действий. Без этой синергии, что будет подпитывать бизнес чипов?
Пока мобильные устройства будут использовать беспроводные соединения, Qualcomm никуда не денется. На ближайшую перспективу предстоит решить сложные стратегические вопросы, и это может привести к серьёзному и обширному влиянию на стратегию производства и конкуренцию в прикладных сегментах.
