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↘英特尔vs.高通:芯片领域的新战争

蔡竞峰 沈寓实

云计算和移动互联网是当代IT产业的两大亮点和热点,两者相辅相成,共同推动着IT产业的大变革。智能手机是传统手机形态和现代计算机功能的自然融合,代表着移动互联网的主流趋势和主要推动力。苹果iPhone的全球热销,微软、谷歌等计算机公司全力布局移动终端市场,无不说明“后PC时代”即将到来,智能手机将在很多方面取代诸如笔记本电脑和台式电脑之类的传统设备,使用智能手机将成为越来越多人的生活习惯。对此,《纽约时报》评价道:“全球科技含量最高的产品不再是你桌上的,而是在你掌上。”

芯片在移动互联网设备中的重要性毋庸置疑。提起芯片,人们往往会联想到两大公司:英特尔(Intel)和高通(Qualcomm)。英特尔公司是计算机芯片市场的老大,依靠和微软的Wintel联盟,至今垄断着计算机芯片市场。高通则依靠对第三代移动通信(3G)的专利垄断,成为手机芯片市场的龙头。

在云计算时代来临之际,随着移动互联网的日益发展,智能手机市场逐渐成为关乎芯片公司未来命运的战略要地。在此背景之下,英特尔和高通,这两个本来在各自领域称雄的半导体芯片巨头,将不可避免地全面交锋。鹿死谁手,尚难预料。这里,就让我们从回顾这两大巨头的发展历史开始,探寻芯片公司的未来发展路径。

英特尔的历史

英特尔(Intel)公司是当今世界上最大的芯片公司,是世界上最大的设计和生产半导体的科技巨擘,2011年销售额达540亿美元。

英特尔公司成立于1968年,创始人包括罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)、戈登·摩尔(GordonMoore)和安迪·格鲁夫(Andrew Grove)等。1987年以前,英特尔的主要业务是存储器(SRAM与DRAM)芯片。1981年IBM选择英特尔推出的8088作为IBM PC的微处理器(CPU),算是个人计算机芯片发展的起点;但当时微处理器市场才刚刚萌芽,存储器芯片仍是芯片市场的绝对主流。1986年前后,英特尔遭到了日本存储器芯片公司的强烈阻击,一度陷入了困境。危难关头,格鲁夫接替摩尔出任总裁,做出了从存储器向微处理器全面转型的战略决策,全力进入和培育起步阶段的个人计算机(PC)市场。这一革命性的英明决定造就了英特尔从20世纪80年代末开始的空前增长,随着个人电脑市场的崛起,1991年以后英特尔一直雄踞全球半导体销售第一的位置,长期垄断个人计算机芯片的供应。

英特尔的迅速发展和微软密不可分,特别是和微软的Windows操作系统的推出有着紧密的关系。早在1965年,英特尔创始人之一摩尔就提出了“计算机的性能每18个月翻一番”的著名论断,这被业界称为“摩尔定律”。这一定律成为计算机行业至今稳固供求链的理论依据,即:电脑公司和软件公司(主要是微软)在开发新功能和新软件的过程中对芯片的性能提出了更高的要求,而计算机芯片公司(主要是英特尔)也不断研制出性能更高的芯片来满足他们。从Windows 95、Windows 98、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista,直至Windows 7,英特尔都有相应的芯片满足新版Windows在计算机上的运行。微软与英特尔的合作被称为“Wintel”联盟。自20世纪80年代末以来,“Wintel”联盟就主导着全球PC市场。2010年全球大约销售了3.75亿台的个人电脑,几乎所有的电脑都安装了微软的Windows操作系统,而其中多数采用了英特尔的微处理器。

进入21世纪,英特尔察觉到无线网络的迅猛发展,开始重点发展无线应用。2000年,英特尔发布了Xscale微架构体系和数款无线网卡。2003年,英特尔推出PXA800F蜂窝处理器,这是一款把蜂窝电话和手持电脑关键结构完全集成于单个晶片的微芯片。2008年,英特尔推出业内体积最小的低功耗处理器家族——面向移动互联网终端、上网本和上网机的英特尔凌动处理器(Atom)。

随着上网本的日益火热,传统的“Wintel”联盟也出现了变数。微软的Windows 8将同时支持Intel和ARM。考虑到ARM芯片已经普遍应用到智能手机上,ARM芯片对于正在染指移动芯片市场的英特尔来说,是一个必须面对的挑战。

高通的历史

高通(Qualcomm)公司成立于1985年,创始人包括加州大学圣地亚哥分校教授欧文·雅各布(Irwin Jacobs)、安德鲁·维特比(AndrewViterbi)等七人。经过二十多年的发展,高通已经发展成为垄断手机芯片市场,拥有近两万名雇员,年销售收入近150亿美元的全球500强企业。

高通公司成立之初主要为无线通信业提供项目研究、开发服务,同时还涉足有限的产品制造。公司的跨越式发展源于率先向传统的无线技术标准发起了革命性的挑战。20世纪80年代末年,电信工业协会(TIA)认可了时分多址复用(TDMA)和频分多址复用(FDMA)的数字技术,这在当时和之后相当长的一段时间内,都是无线移动通信的主流技术。高通公司前瞻性地预见到了码分多址复用(CDMA)技术的科技价值和商业价值,当行业还普遍持质疑态度时,全力投入到CDMA技术的研发和推广之中。1990年,高通开始设计第一个基于CDMA的手机基站。1993年,高通开始生产CDMA手机以及芯片。1993年,美国电信工业协会接受CDMA为移动通信的行业标准。1995年,CDMA在全球获得了首次商用。在之后的十余年里,以CDMA为核心技术的第三代移动通信逐渐在全世界推广起来,这全面深远彻底地改变了全球无线通信的格局和面貌。垄断了CDMA大部分专利的高通公司,也随之一举成为移动通信技术的全球领袖。2010年,高通公司凭借3000多项CDMA及其他技术的专利及专利申请,占据全球CDMA通信芯片90%以上的市场份额,和手机处理器芯片一半以上的市场份额。

扩频技术是CDMA的核心技术,它的使用增加了网络的用户容量,提高了频率资源重复利用率,提高了网络安全性,也使基站数量可以大大减少,从而节省了运营商的网络运营成本。更为重要的是,这一技术可以使最终用户享受到优异的话音质量、更高的保密性和更可靠的接通率。有趣的是,扩频理论的核心基础是由好莱坞明星海蒂·拉玛(HedyLamarr)最先提出的,虽然1997年以CDMA为基础的通信技术开始真正走入大众生活时,她因为专利已经失效而未能获得任何经济利益,但世人会永远记住她的名言:“电影的影响是一时的,而技术的影响是永恒的”。

和英特尔一样,高通也创新了商业模型:他投入巨资进行核心技术的研发或战略收购,然后申请专利保护,谋求建立国际标准,在拥有垄断性专利优势的基础上,通过标准的推广和许可知识产权扩大市场中参与厂商的数量,从而实现技术的大规模商用并获利。从某种意义上,高通创造的是以专利授权费(或称知识产权转让费)为基础的赢利模式,堪称世界上最大的“专利公司”、“标准公司”,也被业界戏称为“知识产权专卖店”。

云浪潮下的英特尔和高通之争

回顾两家公司的历史,我们看到英特尔和高通都是以创新和变革起家,成为行业领袖的。但两者的出身却截然不同:英特尔起家于个人电脑的兴起,高通则起步于无线通信的换代。无论从公司的历史、规模还是赢利方面来说,目前英特尔都远远超过高通。但英特尔绝非高枕无忧,相反,他应该已经听到了高通追赶的脚步。英特尔总是以自己在个人计算机和服务器方面领先竞争对手至少一年多时间而自豪,不幸的是,在无线网络芯片和智能手机领域,高通等竞争对手利用自己在通信方面的技术积累以及先行一步的优势,似乎已经明显领先于英特尔。在云计算浪潮和移动互联网迅速崛起的大趋势下,有了“芯片公司得智能手机市场者得天下”的说法。这场芯片市场的大佬之争必将异常惨烈。

目前智能手机市场主要是三大块:iPhone、Android和Windows Phone。在美国,这三家手机占了智能手机市场的80%以上。英国ARM公司依靠专利授权模式,在智能手机领域获得了极大的成功,超过90%以上的智能手机使用ARM芯片,形成了ARM生态圈。主导智能手机芯片市场的ARM架构芯片不仅具有通用性好的优点,而且高通、三星、德州仪器、英伟达(NVIDIA)等众多半导体公司均为其合作伙伴,苹果也使用了其芯片。这就造成了一个很有意思的现象,英特尔这个个人电脑芯片的巨无霸,在智能手机领域面对ARM架构芯片生态圈时,却显得相对弱小很多。在ARM生态圈中,高通利用具有CDMA领域的垄断性专利优势和第四代移动通信(4G)领域的技术先导性优势,相对其他公司而言显得最为耀眼,市场占有率也最高。

移动通信是一个快速增长的市场,2011年全球的移动处理器市场就增长了43%。面对ARM的威胁,英特尔宣称将尽快向智能手机厂商推出新的凌动芯片。英特尔早期的凌动芯片源于x86架构,能耗高,无法满足体积较小的移动设备。英特尔表示新的凌动芯片无论在能耗方面,还是在图形处理及尺寸方面,均较ARM架构更有优势。基于英特尔的实力,我们无法否认这种可能性,但至少在目前,无论是在运行速度还是在能耗方面,基于ARM的芯片比英特尔的凌动处理器都具有优势。而且,和英特尔与AMD在个人计算机芯片上的竞争不同,英特尔在智能手机上的竞争对手都不缺现金,这些竞争对手中又以高通的资金实力最雄厚。更为可怕的是,高通利用自己所掌握的专利技术,可以将处理器和移动无线通信很好地结合起来,而这点恰恰是英特尔目前所最缺乏的。

基于ARM的芯片对英特尔造成的压力是相当巨大的。英特尔为了进入移动互联网这一新兴市场,除了开发移动芯片以外,还购买了一些生产基于ARM芯片的公司,例如英飞凌无线通信芯片部门。对英特尔不利的是,尽管第一代到第四代iPhone均采用英飞凌的基频芯片组,苹果公司却宣布第五代的iPhone将采用高通的基频芯片组。这对高价买下英飞凌无线通信芯片部门的英特尔无疑是一次打击。

谷歌的Android智能手机的现状也不利于英特尔。据统计,77%的Android智能手机采用来自高通的ARM芯片,致使英特尔的凌动处理器在该领域竞争将面临巨大困难。有人甚至因此断言终结英特尔的时代已经来临。

微软方面,“Wintel”模式一直以来都主导着个人计算机市场,成为微软和英特尔的“提款机”。虽然微软和英特尔的联盟仍然稳固,但智能手机和平板电脑的强劲增长已经使微软不得不重新审视这个市场。微软现在已经不单单押宝在英特尔芯片了。即将推出的Windows 8将不仅可以在英特尔和AMD芯片上运行,而且第一次可以在基于ARM的芯片上运行。这无疑是对Windows操作系统的一次影响深远的革命性变化,市场对Windows 8也相当看好,很多以往对微软的产品持批评态度的人看了Windows 8的演示也不得不承认:Windows 8看上去是真正的可以在台式电脑、平板电脑以及手机上通用的操作系统。借助Windows 8的发行,很多芯片公司也预感到“Wintel”联盟铁板一块的时代已经过去,以高通为代表的基于ARM的芯片生态圈必将试图利用这一机会进一步发展壮大。

除了在智能手机芯片方面具有领先优势,高通也在试图进入英特尔的传统地盘:生产适用于手提电脑的芯片。高通现任CEO保罗·雅各布(Paul Jacobs)透露:将于2012年底推出最新的S4 Snapdragon处理器,其定位是手提电脑市场。借助微软Windows 8的推出,高通宣称高通的1基于ARM的芯片和Windows 8的结合,将给广大消费者提供更加轻薄、电池使用时间更久的电脑,给人们带来更好的上网体验。在2011年整个半导体市场整体增幅只有1.3%的情况下,高通增幅却达到41.6%,已经占据了全球芯片市场第六名的位置。

尽管英特尔公司在智能手机芯片领域面临重大危机,但这并不意味着大局已定,英特尔也有着不可忽视的优势。首先,英特尔的实力是任何公司不敢小看的,他盘踞全球第一芯片厂商之位已经将近20年,2011年还夺得了近10年以来最高的芯片市场总份额,达到了15.6%,相比2010年的13.1%又增加了2.5%。其次,平板电脑和智能手机市场仍处于婴儿期,对于英特尔来说还有很多机会。英特尔对移动芯片市场早有布局,并凭借着巨大的技术和经济实力致力于智能手机和平板电脑芯片的开发。英特尔的芯片一直以来以超强的计算能力而在个人计算机市场独占鳌头,但ARM构架的芯片以功耗小在智能手机市场流行。究其根本原因,主要是目前智能手机的使用者更加注重手机电池的使用时间,而对计算能力的要求远没有像对个人计算机那么高。未来随着智能手机功能的日益增加,对芯片计算能力方面的要求也将越来越高,如果英特尔能够成功改进芯片在能耗方面的劣势,并发挥其计算能力方面的优势,也很可能会改变现在的被动局面。

英特尔目前在移动通信芯片方面也取得了一定成果。2011年,英特尔宣布了号称年度最重要技术的“3D晶体管”,意味着硅晶体管史上进入了3D时代。这一技术除了性能的提高,可以让芯片在更低的电压下运行,并且在晶体管空闲的时候能够减少漏电。有分析家认为,英特尔的竞争对手要达到这一技术水平,至少需要3到4年的时间。分析家还认为,英特尔推出这一技术的目的就是挑战目前被高通和苹果等公司把持的智能手机市场。对此,英特尔也承认对于将这一技术真正运用于平板电脑和智能手机上“已有时间表”,但具体安排尚未对外公开。

针对平板电脑领域,英特尔在2012年初宣布了推出面向学生的教育平板电脑(Studybook)。同时,英特尔在北京召开的开发者会议上高调提供了许多Windows 8平板电脑硬件规格的细节。我们前面分析,Windows 8的推出对基于ARM的厂商是个机会,其实从另外一方面看,Windows 8的推出对于英特尔不也一样是个机会吗?利用Windows 8的机会介入平板电脑将是英特尔的一步棋,就看英特尔怎么走好这步棋了。据英特尔中国区董事长马洪升透露,目前至少有10家OEM厂商正在设计基于英特尔和Windows 8的平板电脑。

英特尔同样深知生态系统的重要性,因此积极寻找合作伙伴。在微软同高通等合作的同时,英特尔也宣布和谷歌结成战略合作伙伴,第一步就是使Android操作系统能够运行在英特尔的x86芯片上。英特尔和谷歌还将在软件方面进行合作以使Android应用程序在英特尔芯片上运行比在基于ARM的芯片上运行得更快。这一切都证明英特尔仍有实力和雄心在可预见的未来继续引领半导体芯片领域的世界潮流。

云浪潮下芯片之争的未来

英特尔和高通的这场云计算背景下的芯片之争会如何发展?结局到底如何?是英特尔在无线通信领域续写其在个人计算机芯片的辉煌,还是高通颠覆英特尔、成为未来芯片行业主导,亦或其他半导体公司异军突起、夺得霸主地位?预见未来时,大家总是见仁见智,各有理由。但是不管鹿死谁手,有一点可以确定,最大的受益者最后都会是广大消费者,人们将会享受到更好更便宜的产品。

目前这场芯片之争的不定因素仍然很多,各个公司都有机会。虽然不能预言这场芯片之争中的最后胜利者,但我们认为至少应该从以下几点进行考量。

第一、关注核心技术:技术就是生产力,变革时代只有掌握了核心技术才更有机会生存发展,如何在技术上战胜竞争对手将是所有有志公司的攻关目标。

第二、引领潮流,重点突破:要抓住领导潮流的最关键部分进行突破。当前,运行速度、电源管理功能以延长电池使用时间以及图像处理能力是评价智能手机芯片最重要的几大标准。这几点如何平衡?未来芯片的技术革新突破在哪里?这是我们要深入思考的问题。

第三、重视商务变革:云时代不仅是技术变革,也是商务变革。历史反复证明,技术变革一定要和商务变革相伴发展,才能立于不败之地,这场芯片大战也不会例外。

第四、整体布局,快速反应:尽快将新的先进的技术推向市场,转化为市场所接受的产品。历史证明,如果仅仅拥有先进的技术,但迟迟没有将其转化为实际的产品,那很可能市场会被那些还有些明显瑕疵的产品所占领。而一旦市场被占领了,想再夺回来就不得不付出更大的代价。因此,推向市场的产品并不一定是完美的,可以通过市场反馈逐渐完善。

第五、在努力抢夺对手市场的同时也不能忽略目前自己的地盘:以高通和英特尔为例,他们都在进入对方的优势领域,但同时对方又在虎视眈眈自己的优势领域。进攻对方的优势领域不仅仅在于占领对手的地盘,也可以使对手不能完全腾出手来全力进攻自己的优势领域。但争夺对方地盘固然重要,如何保住自己的地盘同样重要,否则顾此失彼,得不偿失。

这场芯片竞争必然异常残酷,最后能够在市场洗礼后真正存活下来的芯片公司也许将只剩下两到三家,其他的公司将会被胜利者收购吞并。

其他半导体公司简介

这是一个群雄并起的时代,虽然英特尔和高通在无线芯片的竞争最为引人注目,但我们也不能忽略其他半导体公司的工作和地位。随着云计算的兴起,像AMD、三星(Samsung)、德州仪器(TI)、博通(Broadcom)以及中国的华为等具有不俗实力的公司,都将试图抓住芯片市场这一重新洗牌的机会,力争实现自己的宏图伟业。市场的选择是残酷的,今天你不推动变革、不发展新技术、不抓住机遇,明天就会被淘汰。

AMD公司,是仅次于英特尔的全球第二大的微处理器生产厂家,同时也是个人计算机芯片市场上英特尔最强劲的竞争对手。在云计算时代,AMD也有着自己的谋划和布局。AMD的云核心战略是:低功耗、云计算和新兴市场。第一个指向市场需求,第二个指向技术方向,最后一个是AMD的市场谋略,这三者环环相扣,步步为营。AMD将IT产业的发展趋势归结为3C,即Consumerization(消费导向)、Cloud(云计算)和Convergence(融合)。AMD对融合方面非常重视,特别是计算、网络和存储的融合。AMD利用自己强大的CPU与GPU技术,将CPU和GPU紧密地融合为一个整体,第一个在终端市场推出了融聚系列APU(加速处理器)产品。APU成功地将多核处理器和独显核心做在一个芯片上,同时芯片上有两个独立的核心,一个负责处理器,另一个负责绘图:这一合一分既提高了运行速度,降低了功耗,同时又让用户可以得到高品质的视觉享受。有分析家称之为一次革命。

三星公司(Samsung)近几年来取得了惊人的快速增长,在芯片市场占有率上,2011年与英特尔只有6.6%的差距。三星在智能手机领域也雄心勃勃,Asymco最新调查报告显示,智能手机行业99%的销售利润都被苹果和三星两家公司收入囊中。但目前三星手机主要仍使用高通的手机芯片,使得很大一部分利润流向了高通。可以预测三星公司不会长期如此“为人做嫁衣”。日前三星宣布将在Galaxy S III中使用自己研制的基于ARM的四核芯片Exynos,这对高通和德州仪器等公司都造成了不小的压力。

德州仪器(TI)是一家老牌的半导体供应商,曾经也在智能手机芯片领域取得过不错的成绩,如开发出第一个采用ARM7指令集的CPU。但目前德州仪器已经逐渐退出了智能手机芯片领域,以专攻其特长的模拟芯片。

博通(Broadcom)也是一家不可忽略的半导体公司,在Wi-Fi芯片等领域具有一定的优势,他和高通在专利方面的诉讼也引人注目。不过目前高通正在开发针对新型Wi-Fi的芯片,使下载数据的速度可以达到目前速度的3倍,这已经威胁到博通在Wi-Fi芯片领域的领先地位。

美满电子科技(Marvell)公司拥有嵌入式CPU方面的领先技术,是全球领先的存储、通信和消费电子整合式芯片解决方案提供商。去年,它宣布推出支持3GPP R9 Cat 4 FDD-LTE、TDD-LTE、R8 DC-HSPA、WCDMA、TD-SCDMA、EDGE等多种通信标准的处理器。

英伟达(NVIDIA)是全球可编程图形处理技术领军公司之一。在移动产品方面,英伟达成为业界首家提供适用于移动市场的高性能三维图形处理器的企业。

随着智能手机在中国大陆的兴起,华为、中兴等中国公司也逐渐成为重要的智能手机供应商。特别是华为,其旗下的海思半导体公司一直在进行WCDMA手机芯片的研发。华为2012年推出配置了号称“全球最快智能手机”的Ascend D quad,此智能手机采用了华为自主设计的四核芯片。同三星一样,华为此举也是为了摆脱对高通芯片的完全依赖。虽然在移动终端芯片市场上,相对高通这样的“巨人”,华为还只是个不起眼的“新人”,但华为通过自己做芯片而给自己的移动终端提供更加有力的支持,进而再做其他图谋。这不仅是全球智能手机厂商的一种趋势,也表明了华为在移动芯片上的尝试和雄心。

结语

我们应该庆幸自己处于云计算的时代,能够亲身体会云计算给我们的生活带来的日新月异的变化,并有幸见证这一波澜壮阔的产业大变革。云时代刚刚拉开序幕,各种竞争将越来越激烈,大戏好戏还在后头。芯片作为云终端的核心,其重要性不言而喻,无疑,芯片之争将成为云时代竞争的一个重要篇章,市场将对芯片公司重新洗牌。

也许此时我们应该回顾一下英特尔创始人格鲁夫在其名著《只有偏执狂才能生存》一书中关于变革的名言:

● 伟大的公司最主要的内容就是变革,关键是如何在合适的时机搜集信息以促成正确的变革。

● 只有那些具有忧患意识、居安思危的人才能成功。好战必亡,忘战必危。

● 要想预见今后10年会发生什么,最好回顾过去10年中发生的事情。

● 变革的关键是如何判断好战略转折点,而大多数战略转折点并非轰然而至,而是像小猫咪一样毫无声息地悄然逼近,这对领导者的敏感度和判断力提出了极高的要求。

● 我们应主动力促变革的发生,并在变革来临时,先让“混沌丛生”,然而再“掌控混乱”。

● 变革是手段,也是目的……在我的哲学词典里,手段和目的是可以互换的词汇。

IT的历史本来就是一部充满竞争的历史,它从来就不缺乏像春秋战国时代一样群雄并起的精彩,既有如微软一样抓住机遇、一统江山的豪迈,也有如苹果一样,几近破产、卧薪尝胆、东山再起的传奇。历史不会重复,但历史惊人地相似。无论如何,包括微软、苹果、英特尔、高通等行业巨头崛起的历史其实已经雄辩地展示:革命性的创新和发展总是伴随着不断的自我否定和外界非议,但最终的结果从来不是由怀疑者的质疑和毁谤而决定的,真正决定创新者命运的,只有创新技术本身的价值以及创新者的雄心、勇气、才能和毅力。

最后,让我们用唐朝诗人郑准的一首诗《云》来总结本文:

片片飞来静又闲,楼头江上复山前。

飘零尽日不归去,点破清光万里天。

这个时代,不缺乏机会,不缺乏英雄,不缺乏传奇,不缺乏精彩。演出已经开始,让我们拭目以待,看看这场在云计算大潮下的芯片之争,最终是谁“点破清光万里天”。