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钛媒体 2021-12-08

国产手机,困在高通里

文丨奇偶派,作者丨零九,编辑丨钊

12 月 1 日,在一年一度的骁龙技术峰会上,高通发布了新一代骁龙 8 芯片。OPPO、vivo、小米等国产手机厂商纷纷积极站台,并在第一时间发出了预热海报。

就在这场发布会的前一天,调研公司 Counterpoint 发布了中国市场 10 月的智能手机市场占有率排行,此前轮流排行第一的国产手机品牌们,近 5 年来首度不敌苹果,将国内市场最大智能手机厂商的宝座拱手相让。

9 月发布的新一代 iPhone,售价均在 5000 元以上,苹果能在高价位段收获如此优异的市场成绩,与国产品牌高端手机的销量乏力不无关系。

尽管今年国产高端手机在影像、屏幕、充电等配套方面各自发力,但其最核心的部件普遍采用了高通的骁龙 888 芯片。这款旗舰芯片因为功耗过高,频繁导致手机发烫,电池不耐用,也让今年国产高端手机的使用体验饱受用户诟病。

高通芯片导致的市场口碑下滑,让前几年刚有翻身迹象的国产高端手机们又翻了回去。

不过,这倒也不是国产手机第一次被高通坑了。2015 年,高通骁龙 810,就曾用高功耗和发热严重的缺陷,让小米 Note、一加 2 等手机折戟沉沙。2016 年,高通骁龙 820 推迟发布,一众国产机也被迫延期上市,小米因此未能达成 8000 万的销量目标。

然而当高通发布新一代芯片的时候,国产手机们仍然不得不第一时间贴上去,原因也很简单,在目前的安卓手机高端芯片领域,高通的地位近乎于一家独大。国产手机想要冲击高端,几乎没有和高通 " 解绑 " 的可能性。

而围绕高通与国产手机的深度 " 捆绑 ",本文将研究下列问题:

1. 国产高端手机是如何一步步困在高通中?

2. 高通凭借什么方式,将手机厂商绑上自家大船?

3. 高通的运营模式能否持续,国产手机又是否有新出路?

深度依赖,并非一朝一夕

国产高端机对高通的深度依赖,看各大品牌旗舰机型所搭载的芯片厂商比例可见一斑。

我们选取了目前在市场上占有率及知名度较高的 8 个国产手机品牌——小米、华为、OPPO、VIVO、荣耀、Realme、一加、魅族。并根据价位各列出了以上手机品牌的两款旗舰机型。

8 个品牌的 16 款手机中,有 14 款采用了高通骁龙芯片,比例高达 87.5%。其中有 11 款手机采用的是高通骁龙 888 芯片,3 款手机采用了高通骁龙 870/865/778G 芯片。

2021 国产品牌高端机芯片一览 奇偶派制图

而这些厂商在售的其他高价机型中,高通芯片仍然保持强势。比如小米 11Pro、小米 11、OPPO Find X3、华为 Nova9 Pro、一加 9 RT 等表格中未提及的机型,也都搭载了高通芯片。

拨开骁龙芯片中最令人瞩目的 CPU、GPU、DSP 三大件,国产高端机们的主板 IC 组件中,更是少不了高通的身影。

以小米 MIX4、OPPO Find X3 和华为 Nova9 Pro 三款国产中高端手机为例,其射频功放芯片、射频收发器、电源管理芯片,Wi-Fi/ 蓝牙芯片以及音频解码芯片等元器件均来自高通。

三款国产高端机部分重要组件型号 奇偶派制表

如今这样的局面,并不是一朝一夕形成的。

2011 年前后,当前活跃的国产手机厂商普遍刚刚迈入智能手机市场不久,手机芯片市场还处在群雄混战时期,当时国产高端手机所采用的芯片及相关核心元器件,也堪称百花齐放。

华为双旗舰之一 P 系列的首款机型 P1,采用的是德州仪器 OMAP4460 芯片,当时声势浩大的魅族,从首款安卓手机 M9 到 2014 年的 MX3,连续多代使用了三星芯片。

2012 年发布的华为 P1

VIVO 双高端系列之一的 X 系列,其首款手机 X1 搭载的则是联发科的 MT6577、即便是创立起就和高通深度合作的小米手机,也曾在小米 3 上使用过英伟达的 Tegra 4 处理器。

然而,国产手机的 " 其他选择 " 们,却在后续的发展中逐渐败走。

2012 年,原本在手机 CPU 性能上领先高通一筹的德州仪器,由于无法生产通信重要的调制调解器(基带)组件,在业务调整中决定撤出手机市场。

三星半导体由于产能不足,选择将自研的芯片优先供应自家的 Galaxy S 和 Note 两大旗舰系列,并于 2013 年后开始限制外销芯片,仅有与三星合作多年的魅族,得以继续在高端机中小规模使用。

2014 年,由于 Tegra 芯片基带性能不佳导致手机市场占有率长期偏低,英伟达也宣布,旗下 Tegra 芯片将转攻游戏设备与车载系统,放弃手机市场。

举目萧然,昔日群雄混战的市场,一度只剩下高通、联发科唱起二人转。

如今已经改用 iPhone 12 的张政,在 2014 年曾购买过魅族 MX4,这款手机搭载了联发科当时的高端八核 MT6595 芯片。

他告诉我,当时用 MX4 打开微信和淘宝,闪退概率远超他之前用的小米 2s。他最喜欢玩的《狂野飙车 8》,玩的时候不仅偶尔会卡顿,还有发热情况。用了不到一年,张政就换了一款新手机,从此再也没有买过联发科和魅族。

而卡顿、闪退的原因,是联发科的芯片,长期未能处理好多核性能负载的问题," 一核有难、多核围观 " 的调侃在用户中传开,较差的口碑,让许多手机厂商不敢在高端手机采用其芯片。

对手们的退出或沉寂,也让高通在手机市场的霸权开始初现端倪。2014 年,小米 4,OPPO Find7,VIVO Xplay3S 等国产高端手机,齐刷刷的搭载了高通骁龙 801 芯片。

国产手机不是没有想过另辟蹊径,2014 年,小米和联芯科技联合投资成立松果电子以研发手机芯片,并在 2017 年发布搭载名为澎湃 S1 处理器的小米 5C 手机。然而后续的澎湃 S2 遭遇多次流片失败,造芯计划也只得搁浅。

另一国产厂商华为则在自研芯片的道路上一度高歌猛进,其自研的麒麟芯片从麒麟 960 起保持每一代的稳步性能提升,到 2019 年的麒麟 990 时,已与高通同期的骁龙 855/865 芯片性能处在同一水平线。

然而,无论是小米还是华为,其芯片也和三星一样受到产能和规模限制,无法大规模外销,只能凭借自有品牌的手机抢占市场。

高通则左右逢源,一方面凭借着多年积累的大出货量在台积电、三星等代工厂商处掌握话语权,又凭着在国内、国际各大手机厂商高端机中的使用率,始终稳固着市场地位。

而随着 2019 年后美国对华为严厉的制裁导致麒麟芯片停产,以及三星高端芯片自研 " 猫鼬 " 架构的失败,失去对手的高通彻底统治了高端手机芯片市场,也将国产高端机的命脉扼在了手中。

高通的 " 围墙 " 与 " 整合 "

在长达十余年的芯片战争中,高通能把对手们一个个 " 熬死 " 或甩在身后,除了政策的助力,更得益于其两大业务版块—— QTL(专利授权许可)以及 QCT(半导体芯片销售)的发展。

在高通 11 月发布的 2021 财年业绩报告中,其总营收为 335.66 亿美元;其中,QCT 业务的营收增长 64%,为 270.19 亿美元,利润高达 77.63 亿美元。QCT 业务的营收中,手机芯片与手机射频前端的 QCT 业务营收为 209.88 亿美元,占比高达 77.7%。

另外,QTL 业务的营收增加了 25.7%,达到 63.2 亿美元,利润高达 46.27 亿美元。

高通 2021 财年营收分布 奇偶派制图

QTL 业务的占比虽没有 QCT 业务高,却是高通最早的立足之本,正是靠以 CDMA 技术为代表的专利围墙,高通得以横行通信市场多年,并为后续抢占手机芯片市场打下基础。

而专利围墙的搭建,要追溯到 1989 年,这一年,高通实现了 CDMA 技术的首次成功实验。在高通的游说下,CDMA 于 1993 年 7 月成为全球通信标准,全球也开始布局 CDMA 的商业移动通信网络。

高通为推广 CDMA 技术制造的终端 图片来源网络

高通凭借 CDMA 技术,成为 2G 时代中一家不可忽视的通信企业。1999 年,国际电信联盟开始准备跨入 3G 时代,经过讨论后,高通的 CDMA 技术被选做 3G 技术的标准。

高通的黄金时代就此来临,凭借在 CDMA 技术上的早期布局,高通拥有占 90% 的 CDMA 核心专利。而当时国际主推的移动通信网络制式,正是基于 CDMA 技术搭建的 WCDMA。

也就是说,任何一部使用 WCDMA 制式通信的手机,都绕不开高通的相关专利,而要想使用这些专利技术,手机厂商必须要向高通支付整机价格 5-10% 的专利费。

凭借自己早期技术搭建的专利壁垒,高通在 3G 时代建立起了被称为 " 高通税 " 的专利收费模式,这便是其 QTL 业务最大的营收来源。

2009 年,工信部向联通、移动、电信发放了三张 3G 牌照,彼时的 3G 手机,已经有 WCDMA、TD-SCDMA 与 CDMA2000 三种制式,顾名思义,虽然三种制式中高通专利占比不同,但它们都和高通的 CDMA 技术相关。

如今活跃的国产手机品牌,大部分都是在那时进入智能手机市场。毫无疑问,它们也逃不过 " 高通税 " 的收割。

在后续的 4G 和 5G 时代,高通虽然没能通过自有专利重现 3G 时代近乎垄断的专利霸权,却仍然通过多项措施保障了 " 高通税 " 的收取。

4G 时代开启前,高通斥资收购了研发 OFDM 技术的 Flyrion 公司,而 OFDM 技术,正是 4G LTE 网络制式的两大核心技术之一。藉此,高通获得了 16% 的 4G LTE 核心通信专利。

由于 4G 手机普遍向下兼容 3G,2G,高通将持有的 4G 通信专利与 3G、2G 打包授权,甚至包括部分已经无用、过期的专利,以此保持了 3-5% 的专利授权费比例。这一方式在国内进入 5G 时代后,依然得以延续。

曾有手机厂商试图反抗 " 高通税 ",但最终等来的是高通的 " 断供 " 和专利诉讼。

如今已经关掉自家手机店的王文华,几年前售卖过苹果、华为、魅族等多个品牌的手机。

在他的叙述中,苹果 iPhone 大多数时候的售后问题都很少,只有两三年前一度有不少顾客前来反映信号差的问题。另外,魅族手机五六年前在店里曾有着不少的销量,但后来变得无人问津,最终成了他第一个决定不做的品牌。

而这两件事的背后,都和高通的诉讼有关。

2016 年,魅族公开表示拒绝缴纳 " 高通税 ",招致高通诉讼,要求赔偿 5.2 亿美元。

彼时刚刚凭借 Pro5 系列抢占了一部分高端市场的魅族与高通纠缠半年之久,不仅耽误了后续研发进度,机型销量也受到严重影响。

2017 年,苹果公司将高通诉至美国加州法院,要求退还其 10 亿美元的专利许可费。两家交恶后,2018 年起,苹果在新发布的 iPhone 系列手机上剔除了高通制造的基带,并换用英特尔公司的 4G 基带。

但由于英特尔公司 4G 基带的性能问题,搭载相关组件的 iPhone XS、XS Max,11Pro 等多款机型都出现信号差、无信号的问题。

iPhone XS 因弃用高通遭遇信号门 图片来源网络

在市场的压力下,苹果最终被迫与高通和解,并在 iPhone 12 系列上重新用回了高通基带。

以 " 专利围墙 " 开展的 QTL 业务,强大如苹果试图反抗也只能吃瘪,由此,高通收获了 " 专利流氓 "," 专利讼棍 " 的称号。

可恶名之下,厂商们纵有千般不愿,仍不得不对高通的专利壁垒屈服。

至于如今为高通贡献大额营收的核心业务—— QCT 业务,其崛起过程中的打法则可以简要概括为 " 人无我有,低价整合 "。

于 2012 年退出手机市场的德州仪器,是高通这一打法最大的输家。

德州仪器向厂商提供的处理器,仅包括 CPU、GPU 和 DSP 单元等基础组件,由于高通基带性能最强,不少使用德州仪器处理器的厂商,都会向高通再采购基带和射频芯片、配齐组件后再调试兼容性,用于制造手机。

但当时已经涉足芯片业务的高通,并不甘心只赚基带和周边组件的钱,于是,通单方面拉高了基带和射频芯片的单一组件售价,让采用其它品牌处理器,再来向高通采购基带的厂商成本大幅提升。

高通最具优势的基带 图片来源网络

2011 年前后,手机市场单个基带的价格普遍在 20 美元左右,而处理器的价格则在 40 美元左右。但性能最强的高通基带,却卖到了 35 美元甚至更贵,这意味着,处理器 + 基带 + 其它组件的成本有可能突破 80 美元。

不过,如果手机厂商选择采用高通的 S3、S4 系列 SoC,其包含基带的打包价,却往往不超过 55 美元,比购买其他家处理器再外挂基带的成本要划算得多。

这一操作方法被市场概括为 " 买基带、送 SoC",也有人调侃,这是低价的 " 保姆式 " 整合方案。但不可否认的是,这一策略对于当时的智能手机厂商无疑有着强大的诱惑力。

由于高通基带强大的性能和捆绑整合的低价销售,德州仪器、英伟达、三星等竞争对手的市占率一路下行,最终以退场和退守的态势成就了高通的垄断。

在此后数年里,这一行之有效的策略一直得到了延续,并帮助高通牢牢把控着智能手机高端芯片市场的权杖。

然而,在凭借 QTL 和 QCT 两大业务,以近乎 " 流氓 " 的方式实现垄断,并让国产高端机深度依赖之后,高通帝国也已经开始显现出越来越多的隐忧。

壁垒正在松动,但还没有倒塌

面对高通的一家独大,首先坐不住的,是各国的反垄断部门。

2019 年 7 月,欧盟反垄断部门以 " 阻碍芯片市场竞争 " 为由,对高通处以 2.7 亿美元罚款;同年 12 月底,韩国法院又裁定,国家反垄断机构以强迫签订不平等合同为由,向高通罚款 9.5 亿美元的要求合法,高通应当缴纳罚款。

此外,消费者也开始对高通发起集体诉讼。今年 3 月,英国消费者维权机构 "Which?" 开始向高通维权,控告高通凭借专利技术对手机索取不合理的高额授权费,并索赔 6.73 亿美元。

就连必须向高通采购芯片的厂商们,都有些稳不住了。

和高通深度捆绑的小米,其高级副总裁卢伟冰在去年 K30 系列发布会前发微博表示,骁龙 865 处理器和射频芯片的成本已经超过了 1000 元,相比上一代涨价超 500 元,试图以此平息用户关于涨价的不满。

而随着 5G 时代的深入发展,高通的专利围墙也在缓缓松动。

3G 时代以 90% 核心专利数量独占鳌头的高通,如今在 5G 领域的专利数量仅为 1293 个,排在所有和 5G 相关通信企业的第 7 位。

数据来源:IPlytics 奇偶派制图

尽管核心专利数量仍然还在前三,但随着国内移动 3G 退网,部分手机开始撤销对老 3G 制式的兼容," 高通税 " 未来的式微,已成不可扭转的趋势。

此外,高通以往罕有敌手的芯片性能,也正随着摩尔定律失效以及 ARM 架构的瓶颈逐渐丧失优势。

几年前的旗舰芯骁龙 820 使用 Kryo 架构不达预期后,高通在骁龙 835 重新换回 ARM 公版架构,CPU 性能提升也因此受到 ARM 架构的限制。今年的骁龙 888 在发热严重的情况下,CPU 性能仅仅勉强超过 2019 年苹果的 A13 处理器。

而曾经独步江湖的高通 Adreno GPU,足足吃了 12 年从 AMD 手中买来 Imageon 架构老本,也开始在近两年呈现出乏力态势。骁龙 865 搭载的 Adreno 650,先是被同期的苹果 A 系列性能大幅超越,又被此前压制多代的 Mali-G78mp24 反超。

高通骁龙 888 与苹果 A13、A14 跑分对比 图 /anandtech

今年 6 月,AMD CEO 宣布,三星 Exynos 2200 系列芯片将搭载 AMD 旗下最新的 RDNA GPU,如同强弩之末的 Adreno GPU 迎来更大的冲击。

OPPO,VIVO,小米等国产厂商,则纷纷投入到自研影像处理芯片 ISP,这是高通此前多年近乎垄断的另一部件。

今年年初,沉寂数年后,小米发布了自研 ISP 澎湃 C1,搭载于小米的高端折叠屏机型 MIX Fold 上,9 月,VIVO 发布了旗舰机型 X70 Pro+,其 ISP 是自研的 VIVO V1。

昔日高通整合方案中无法替代的那些组件们,正在一个个走在被替代的路上。

不过,高通的壁垒虽然在各方面影响下有所松动,但离彻底倒塌似乎还有些距离。

来自一家国产手机厂商的研发员工桑亚告诉我:" 目前高通芯片及其平台,由于此前多代的积累,调校流程和方案都相对成熟,像做环境搭建、编译都更方便一些,如果旗舰机贸然切换到新平台,调试成本会更高,需要的时间也更久。"

而他所说的,也的确是目前国产手机厂商普遍面临的问题。一旦切换平台,用户的使用体验,如续航、界面流畅度等,短期都会有不可避免的下滑。

去年红米发布的 K30 至尊纪念版,就率先搭载了联发科天玑 1000 芯片,但由于此前连续多代使用高通平台,这款机型的调校不如人意,遭受论坛多名米粉吐槽。

另一个例子,是华为 P50 系列被迫从熟悉的自研麒麟芯片转向高通 888 4G 平台,电池容量并未大幅缩减的前提下,其续航却远低于上一代 P40 系列以及其他使用骁龙 888 的机型。这与其初次使用骁龙平台,调校不到位不无关系。

今年以来,国产手机尝试在中低端手机上大批量使用联发科天玑芯片。受国产手机的选择影响,2021 年第二季度,高通在手机芯片市场的整体占比下降至 24%,已经被联发科反超。

2020q2 和 2021q2 手机芯片市场占比 图 /Counterpoint

但在高端芯片的市场,联发科暂时未能进一步上探压制高通。也正如桑亚所说,高端手机切换平台需要更多成本。而短期内,国产高端手机的首选,或许仍然会是高通平台。

写在最后

回顾高通多年来的发展历程,看过了高通与国产手机间的关系变迁,这家垄断的通信巨头,近几年里,似乎并没有为安卓手机带来太多的助力。

高通暂时找不到对手了,但摆在人们面前的,是安卓手机处理器性能被苹果越甩越远,国产高端机受制于人而丢掉销量第一的困境。

垄断,是扼杀行业发展最重要的原因之一。在任何一个行业,主体有选择权一定比没有选择权要更好。

对于国产手机厂商而言,选择多个供应商,也可以保证自己的供应链利益,在制造产品的过程中掌握更多的话语权,更好地控制成本和售价。

因此," 去高通化 ",对国产高端机,甚至整个安卓手机行业都是利大于弊的选择。尽管前路艰难,但想要重新夺回高端市场,国产手机厂商们,还是应当在这条路上坚定地走下去。

参考资料:

1.《没有一部智能手机,能够躲过高通的镰刀》,亿欧网

2.《高通 35 岁了,它给我们带来什么启示与意义?》,ITheat 热点科技

3.《没有麻醉的情况下,高通的手术刀剖开了华为、OPPO、vivo 们的胸腔》,智能相对论

4.《两颗 A14 价格抵一颗骁龙 X55 基带 苹果 " 受限于 " 高通?》,环球经济评论

5.《半导体界的隐世老人:德州仪器的得与失》,五炬研究社

注:本文中受访人物均为化名。

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