От механического пианино до 5G: история Qualcomm, которую вам никто не рассказывал

Сегодня я хочу поговорить о компании, название которой точно слышали все. Но ее настоящую суть мало кто понимает до конца. Речь о Qualcomm.

Большинство знает ее просто как создателя процессоров Snapdragon: топовой восьмой серии, крепких середнячков седьмой и по-настоящему народных «шестерок». Но на самом деле производство чипов — это лишь верхушка айсберга…

P.S. Qualcomm — сокращение от «QUAlity COMMunications»

Спутниковые тарелки на грузовиках

С чего все начиналось? 1985 год, семеро инженеров, включая профессора Ирвина Джейкобса. До этого у них был успешный бизнес на военных коммуникациях — продали, остались с кучей идей и почти пустыми карманами. Ну, как это бывает: амбиции есть, а кушать хочется. Первые годы выживали на мелких правительственных заказах. Но настоящие денежки, вот этот первый успех — он пришел вообще не из мобильного мира. А от дальнобойщиков.

На изображении:
Франклин Антонио (Franklin Antonio) — выдающийся инженер-разработчик;
Аделия Коффман (Adelia Coffman) — финансовый специалист;
Эндрю Коэн (Andrew Cohen) — инженер;
Клейн Гилхаузен (Klein Gilhousen) — главный архитектор беспроводных систем;
Ирвин Джейкобс (Irwin Jacobs) — идейный вдохновитель, лидер и первый генеральный директор (CEO) Qualcomm;
Эндрю Витерби (Andrew Viterbi) —ученый и инженер;
Харви Уайт (Harvey White) — топ-менеджер, который отвечал за коммерциализацию технологий / ИИ-реконструкция /
Фото с сайта qualcomm.com.

Представьте конец восьмидесятых. Сотовой связи толком нет, интернет — это закрытая игрушка для ученых и военных, а коммерческих сетей еще не существует. По Штатам ездят тысячи фур, и диспетчеры где-то там, в офисах, нервно курят, потому что не знают, где находится ценный груз. Qualcomm делает такую систему — OmniTRACS.

Это исторический снимок тестового фургона Dodge Ram Van, который основатели Qualcomm использовали в 1987–1988 годах для демонстрации и калибровки своей первой спутниковой системы OmniTRACS / ИИ-реконструкция / Фото с сайта qualcomm.com

Спутниковая антенна в виде небольшого белого купола, которую крепили на крышу кабины, а внутри стоял терминал с маленьким экраном и клавиатурой. Никакого GPS, все через арендованные транспондеры на спутниках. Водитель мог отправлять и принимать короткие сообщения. Выглядело довольно компактно для тех лет. Да и транспортные компании пищали от восторга — они впервые видели в реальном времени, где их машины.

Мечта логиста из 1988 года. Снизу — массивный терминал водителя, сверху — та самая поворотная антенна / Фото dzen.ru

Qualcomm подсадила их на свой сервис и стала получать стабильную выручку с подписок. И вот именно эти деньги, этот скромный бизнес со спутниковыми куполами на грузовиках, профинансировал то, что было дальше. Без OmniTRACS, мне кажется, Qualcomm могла бы так и остаться небольшим подрядчиком по коммуникационным технологиям. Но этот бизнес дал компании деньги, опыт и время для следующей большой ставки. А следующей ставкой уже стала мобильная связь.

Идея голливудской актрисы

А началось все это в очень красивой голове одной голливудской актрисы. Вы удивитесь, но Хеди Ламарр, признанная красавица сороковых, была еще и изобретателем-самоучкой. Вот такое сочетание.

Хеди Ламарр (Hedy Lamarr) — австрийская и американская киноактриса и изобретательница и Джордж Антейл –– американский композитор-авангардист, пианист и изобретатель / ИИ-реконструкция / Оригинал с сайта huddle.eurostarsoftwaretesting.com

В 1940 году она вместе с композитором Джорджем Антейлом придумала секретную систему связи для торпед — чтобы их нельзя было заглушить. Идея в том, что сигнал все время скачет по частотам в случайном порядке, и синхронизировать это можно с помощью перфоленты, как в пианоле. Патент выдали. Военные посмотрели и покрутили пальцем у виска. Ну правда — как запихнуть механическое пианино в торпеду? Чушь какая-то.

Чертежи из того самого патента Хеди Ламарр и Джорджа Антейла. Fig. 4 –– перфолента; Fig. 5 и Fig. 6 –– считывающий механизм от пианино; Fig. 7 — Схема уклонения торпеды.

Проект Хеди Ламарр тогда закрыли, позже патент истек, а сама концепция скачкообразного изменения частоты стала достоянием человечества. И вот десятилетия спустя Ирвин Джейкобс и его команда посмотрели на эту идею и увидели в ней не чушь, а золотую жилу. Они подумали: если дать каждому абоненту уникальный цифровой код и распределить сигнал по всему доступному спектру частот, можно уместить в один радиоканал целую кучу разговоров.

Это и есть кодовое разделение — технология CDMA. Представьте, что вы сидите в огромной шумной комнате, где все вокруг одновременно бу-бу-бу на разных диалектах. Для вас это просто фоновый шум, но вы без труда слышите и понимаете своего собеседника, потому что он говорит с вами на вашем личном, уникальном языке.

1989 год, внутри тестового фургона Qualcomm: Джейкобс регистрируется, а Шерман Грегори и Роб Блейкни (слева направо) совершают второй в истории телефонный звонок по технологии CDMA из тестового фургона / Фото с сайта qualcomm.com

Все остальные стандарты тогда делили частоту или время, а эти ребята сказали: «Давайте все будут говорить разом, мы все распутаем кодами». Индустрия крутила пальцем у виска: «Безумие, зачем это нужно, это физически невозможно, сигнал утонет в шумах!» А они построили систему. И она заработала. В тот момент циничные инженеры по всему миру, наверное, нервно курили в сторонке.

Идея голливудской актрисы, которую когда-то высмеяли военные, спустя десятилетия стала фундаментом, на котором Qualcomm все и построила.

1989 год. Ирвин Джейкобс работает над ранней версией системы CDMA вместе с инженерами Грегори и Майком Коудами / Фото с сайта qualcomm.com

Началась жестокая война стандартов, лоббисты европейского GSM давили страшно. Но Джейкобс поставил на CDMA все — включая будущие роялти с продаж телефонов, которых тогда еще и в помине не было.

Летом 1993 года Ассоциация телекоммуникационной отрасли США официально утвердила CDMA в качестве североамериканского цифрового стандарта. Соучредитель Эндрю Витерби и первые сотрудники Qualcomm празднуют это событие. Присмотритесь, и вы увидите будущего генерального директора и председателя совета директоров Пола Джейкобса, стоящего прямо за Витерби / Фото с сайта qualcomm.com

После этого признания маховик закрутился: первую коммерческую рабочую сеть запустили в Гонконге, затем в Южной Корее и, наконец, в самой Америке.

А на рубеже двухтысячных случился тот самый триумфальный момент Х. Международный союз электросвязи выбрал именно CDMA в качестве технологического фундамента для сотовой связи третьего поколения (3G). Все новые глобальные стандарты — UMTS, WCDMA — целиком сидели на базе из тысяч патентов, которые Qualcomm успела наштамповать ещё в девяностые…

Налог на воздух

А вот тут начинается самое веселое — так называемый «налог на воздух», или Qualcomm Tax. Схема простая и вызывает лютую ненависть у всех производителей техники.

Qualcomm берет процент от полной стоимости каждого смартфона. Не от цены модема, не от цены процессора, а от общей стоимости устройства. Если ваша трубка поддерживает 3G, 4G или 5G, она гарантированно использует патенты Qualcomm. И плевать, стоит ли внутри их Snapdragon, чип от MediaTek или собственная разработка Apple или Samsung.

Лицензионные отчисления составляют около 3–5% от оптовой цены телефона. Правда, с ограничением: роялти начисляют на сумму не выше 400-500 долларов. То есть, грубо говоря, до 20 долларов с каждой дорогой трубки. Мелочь, подумаете вы? Но умножьте это на сотни миллионов смартфонов в год. Цифры получаются настолько неприличные, что их даже вслух произносить страшно.

Долгое время это патентное подразделение приносило Qualcomm больше чистой прибыли, чем продажа всех процессоров Snapdragon, вместе взятых. Маржинальность безумная: ноль затрат на логистику, заводы вообще не нужны. Только сонм юристов и сейфы с патентами.

Apple против Qualcomm

Именно это довело Apple до тихого бешенства. Тим Кук возмущался:

«Она [Qualcomm] требует плату за технологии, к которым не имеет никакого отношения…

Мы оказались в ситуации, когда чем больше мы внедряли инноваций с уникальными функциями, такими как Touch ID… 

Чем больше денег Qualcomm будет собирать без всякой на то причины, тем дороже нам будет внедрять инновации. Это все равно что купить диван, а продавец потребует с вас разную цену в зависимости от стоимости дома, в который этот диван поставят». В 2017 году Apple перестала платить роялти и подала иск на миллиарды.

Фото Apple

Все знают, чем закончилась эта великая война. Qualcomm включила свою патентную машину и ответила так зубодробительно, что в Купертино стоял гул. Они начали добиваться запретов на продажи айфонов в Китае и Германии — и добились. Apple попыталась полностью перейти на модемы Intel, но заменить Qualcomm оказалось сложнее, чем хотелось. В Купертино явно рассчитывали, что давление поможет изменить условия лицензирования, но патентная война оказалась долгой и изнурительной.

В итоге в 2019 году Apple сдалась. Она подписала мировое соглашение на шесть лет, выплатила Qualcomm около 4,5 миллиардов долларов просрочки и снова пошла закупать ее модемы. Показательный разгром.

И вот тут вообще смешно: Apple выкупила весь модемный бизнес Intel за миллиард долларов, чтобы сделать свой чип.

Прошли годы, Apple перенесла сроки релиза кучу раз, продлила контракт с Qualcomm до следующего года и только недавно начала постепенно внедрять первые скромные собственные модемы в самые базовые устройства. До полной независимости все еще далеко. Даже самая дорогая компания в мире продолжает платить «налог на воздух».

С Qualcomm судилась даже Федеральная торговая комиссия США. Антимонопольщики кричали о незаконной монополии, а практика «нет лицензии — нет чипов» их откровенно бесила. Но Qualcomm прошла все судебные круги и в апелляции вышла абсолютным победителем.

Горячий год: Snapdragon 810

Есть у Qualcomm одна темная страница, которую они до сих пор вспоминают с содроганием. 2015 год. Snapdragon 810. Чип, который чуть не угробил репутацию «драконов» навсегда. Рынок сходил с ума по 64 битам после внезапного релиза от Apple, и Qualcomm страшно спешила. Они взяли готовые стандартные ядра ARM Cortex-A57, запихнули их на 20-нанометровый техпроцесс от TSMC — и получили маленькую, но очень злую печку. Процессор грелся до неприличных температур и сбрасывал частоты почти сразу.

Флагманы вроде HTC One M9 и Sony Xperia Z3+ прямо из коробки превращались в раскаленные куски стекла и металла, которые начинали дико лагать. Но самый страшный удар нанесла Samsung. У корейцев, как назло, собственный чип Exynos 7420 на передовом 14-нанометровом процессе работал идеально. Холодный и быстрый. В итоге Samsung полностью отказалась от 810-го в Galaxy S6.

Артем Лутфуллин в обзоре HTC One M9 писал:

«В M9 нагрев (информация берется с аккумулятора) составляет около 45-46 градусов, если примерно полчаса играть в San Andreas на максимальных настройках графики, запустив в фоне стресс-тест, встроенный в бенчмарк Antutu. Корпус смартфона при этом ощущается очень теплым».

А в обзоре про Sony Xperia Z3 plus говорил следующее:

«…В этом режиме нагрев “начинки” начинает ощущаться где-то через те самые 15-20 минут, а примерно через 30 минут такого использования система автоматически понижает частоты процессора, и производительность даже на глаз начинает падать».

Представляете этот кошмар? Крупнейший производитель смартфонов в мире публично говорит: «Ваш флагман — перегретая чушь, мы его не возьмем». А техноблогеры вовсю смакуют провал, замеряя температуру корпусов тепловизорами.

Это была катастрофа. Но Qualcomm умеет учиться. Для следующего чипа, Snapdragon 820, инженеры разработали собственную архитектуру Kryo. Процессор получился холодным, быстрым и полностью реабилитировал компанию. Урок был усвоен намертво: слепая спешка стоит слишком дорого. И хотя после этого Qualcomm на годы возвращалась к лицензированию готовых дизайнов ARM, в итоге они все равно пришли к созданию собственных кастомных ядер Oryon. С тех пор компания параноидально трясется над термопакетом, а пресса раздувает трагедию из любого слуха о нагреве новых чипов.

В качестве заключения. Наши дни

Qualcomm сейчас лезет в автомобили, интернет вещей, ИИ — но все это приятный бонус. Главный куш по-прежнему в патентах.

Apple наконец-то начала постепенно выпускать собственные модемы в базовых устройствах. До полноценной замены Qualcomm еще пилить и пилить. Контракт на модемы для флагманских iPhone подписан до 2027 года, так что даже самая дорогая компания в мире пока продолжает платить «налог на воздух».

И вот что забавно. Вы можете купить телефон на MediaTek, на собственном чипе Google или Samsung — Qualcomm все равно получит свой процент. Она может не иметь ни малейшего отношения к кремнию внутри вашего аппарата. Но за одно только право этому телефону выходить в сеть — платите.

И пока Apple ковыряется со своими модемами, Qualcomm спокойно зарабатывает копеечку с каждого телефона на планете…

romeowhite@yandex.ru
наверх