高通Qualcomm公司简介

公司简介

　　高通创立于1985年，总部设于美国加利福尼亚州圣迭戈市，33,000多名员工遍布全球。高通公司是全球3G、4G与5G技术研发的领先企业，目前已经向全球多家制造商提供技术使用授权，涉及了世界上所有电信设备和消费电子设备的品牌。

高通半导体(Qualcomm)公司简介

高通创立于1985年，总部设于美国加利福尼亚州圣迭戈市，33,000多名员工遍布全球。高通公司是全球3G、4G与5G技术研发的领先企业，目前已经向全球多家制造商提供技术使用授权，涉及了世界上所有电信设备和消费电子设备的品牌。

根据iSuppli的统计数据，高通在2007年度一季度首次一举成为全球最大的无线半导体供应商，并在此后继续保持这一领导地位。其骁龙移动移动平台是业界领先的全合一、全系列智能移动平台，涵盖到高通的应用处理器、射频前端、快速充电、Wi-Fi、音频、指纹识别等各领域的先进技术。目前公司的产品和业务正在变革医疗、汽车、物联网、智能家居、智慧城市等多个领域。
 

发展历程

1985年，美国电子工程师欧文·雅各布斯等7人在加利福尼亚州创立高通公司。由于创业资金不足，创始团队最初只能租用简陋的办公用房，员工们需要兼职打工维持公司运营。高通的首个产品是一款用于对地站通信的调制解调器。

1989年，高通成功研发出全球第一台采用CDMA技术的无线通信系统原型机。这项突破性的数字通信技术比当时的模拟系统提高了频谱利用率。但各大运营商并不看好CDMA,高通创始团队历经万难，终于说服运营商采用这项颠覆性技术。

1991年，高通的CDMA技术被首次商用于美国卫星通信公司的无线电话网。同时，高通开始向智能手机芯片方向转型，目标是利用芯片技术使手机具备更强大的计算能力。高通还面临来自多个公司的专利纠纷，经过长达数年的法律斗争，最终捍卫了自己的CDMA创新成果。到1990年代中期，高通的CDMAOne技术已经占据美国近一半的数字蜂窝市场。

1998年，高通成功推出集成基带与RF的单芯片解决方案，大幅降低手机制造成本。随后又推出性能卓越的Snapdragon移动应用处理器，迅速占据智能手机芯片的主导地位。进入21世纪，高通已成长为行业翘楚，但仍面临许多强力竞争对手。为保持技术领先，高通每年投入超过收入20%进行研发创新，还并购关键技术公司。同时高通不断提升LTE和5G等通信技术投入，继续引领行业发展。近年来，高通加大在人工智能、物联网、自动驾驶等新兴技术的布局。

2021年，高通公布“智能手机3.0”计划，旨在催生移动计算能力新的飞跃。高通还积极拓展IDC服务器芯片等新的业务领域。2022年3月，瑞典汽车技术集团Veoneer表示，高通公司(QCOM.US)和SSW Partners将于4月1日完成对该公司的收购交易。

高通自研的骁龙 GPU Adreno之前世今生与发展简史


  高通的骁龙处理器之所以能从“旧时代”的群雄争霸中脱颖而出，并长期霸占安卓阵营的高端市场（联发科主打还是中低端市场，麒麟则因制裁暂时退出市场），主要有两大原因。

第一大原因就是其打败德州仪器和英伟达的“基带打包”策略，当时高通的基带不仅质量高，还有打包方案所带来的便利性和优惠性，竞争优势极为明显。

至于另一大原因，则是其自研的 Adreno GPU 在高通处理器崛起的过程中迅猛发展，最后终于在2022年打败了苹果自研的GPU。下面就将时间倒回1985年，从这一切的源头开始。

 

1，前世

1985年，加拿大籍华人何国源在安大略省的万锦市（又名为“马卡姆市”，紧挨多伦多市），成立了一家名为 Array Technology Inc.（即“阵列技术公司”，简称“ATI”）的公司，主攻图形显示芯片业务。

谁也不会想到，就这么一个以30万加元（还是六个创始人一起集资才有的）在车库起家的小公司，竟能在成立的第二年就跻身加拿大五十大高科技公司之一！由此可见其技术优势有多么明显。

进入90年代后，显卡市场的竞争日趋白热化，不仅有大把老牌显卡强厂还不断有初创公司冒出，而这些初创公司中就有个同为华人创办的——黄仁勋领导下之英伟达，当然那时候的英伟达还在艰难摸索中。

1997年，英特尔推出了把图形芯片与主板芯片组、CPU打包的全套方案，就是这个事件吸引了ATI的注意力并让其分心开发了CPU业务线。就是在这样的背景下，英伟达趁机强势崛起。

1999年，英伟达发布了全球首款GPU——GeForce256，其首次加入了硬件 T&L，从而让显卡成为了电脑的核心硬件并彻底解放了CPU。这件大事让ATI直接惊出了一身冷汗，于是其在2000年中紧急发布了自家划时代的产品，即 Radeon 显示核心。

这款产品同样拥有硬件 T&L，而且在接口支持和整体性能方面，完全可以与英伟达的旗舰产品一较高下。至此，PC的独立显卡市场格局已定，N卡的 GeForce 和A卡的 Radeon 之对决正式开始。

虽说在2003年和2004年ATI的市场份额终于超越了英伟达，但这仅仅只是其“回光返照”而已，英伟达后面卷土重来并在2005年一举击溃ATI，使得ATI在2006年落得被 AMD 收购的下场。

ATI被收购后，其授权业务并没有终止，所以从2004年开始的与高通合作之业务继续进行。这个合作研发的移动GPU架构高通将其命名为Adreno——源于 Radeon 的字母重新排序，同时意译过来的话还有“肾上腺”之意，可见其命名之妙。

不过，面对日渐兴起的智能手机市场，高通觉得核心技术还是掌握在自己手里为妙。于是在2009年，高通收购了AMD的“向量绘图与3D绘图技术和知识产权”，而这实际上就是之前 ATI 的移动GPU技术。

2，今生

2004年高通之所以要跟 ATI 合作，为的是在自己的下一代移动芯片上集成3D图形技术。经过几年的研发，2007年高通自研GPU的开山鼻祖——Adreno 130正式诞生，随之一同诞生的还有集成基带芯片之 MSM7000 系列处理器。

2007年十一月份，高通正式推出了 Snapdragon 移动处理器品牌（2012年开始有了中文名“骁龙”），并推出了该品牌的第一款产品——S1系列的开山之作MSM7225，不过当时该型号并没有集成GPU。

直至2008年采用了高通自研CPU核心架构（Scorpion）的高端产品QSD8250/8650发布，才集成了新一代的 Adreno 200 GPU（仅有8个ALUs）。其拥有统一的着色架构，并首次支持OpenGL ES 2.0图形标准。

2009年高通从AMD手中收购了 ATI 的移动GPU技术后，其自研GPU架构开始迎来新一轮的发展。例如2010年推出的 S2 系列处理器（主要面向高端旗舰手机，最出名的型号是MSM8255），就集成了全新的Adreno 205。

由于制程工艺的升级（45nm），其能效较前代巨幅提升，同时其 2D 和 3D 图形处理能力也迎来了全方位的加强（ALUs规模翻倍至16），并支持 SVG 和 Adobe Flash 硬件加速。

以此为基础，2011年推出的 S3 系列处理器（步入双核时代的新一代旗舰芯片，初代小米搭载的就是该系列之MSM8260型号）又集成了更牛的Adreno 220——相较于前代其性能直接翻了一倍有余（ALUs规模继续翻倍至32）。

3，崛起

2012年，高通又推出了集28nm制程工艺和第二代自研 Krait 核心于一身的 S4 系列之两个高端子系列，其中 Plus 子系列所集成的Adreno 225（拥有48个ALU），开始引入了统一渲染架构——能够共享ALUs从而避免出现无效周期。

而另一个更高端的 Pro 子系列则集成了划时代的 Adreno 320（ALUs规模高达64），其不仅沿用了统一渲染架构，还拥有一项创新技术 FlexRender（能在Binning和Direct两种渲染模式之间智能切换，提升应用性能并减少功耗）。

此外，新增的各项多媒体功能以及对于OpenGL ES 3.0的支持，让其综合实力直接跃升至世界一线阵营，并正式与当时的移动GPU业界翘楚——Imagination Technologies公司的 PowerVR 和英伟达的 Tegra GeForce 同台竞技。

2013年初，高通自研CPU核心时代最后的辉煌，即骁龙800诞生；其所集成的Adreno 330直接将ALUs规模翻倍至128，落到实处就是性能翻倍了——这个成绩直接干翻了同期发布的英伟达Tegra4之GPU！

从此，高通的自研GPU就在性能跃进之路上大步狂奔。例如2014年四月份发布的骁龙810集成之Adreno 430，就将ALUs规模扩至192，并将频率提升至650Mhz，所以性能较Adreno 330直接翻了一倍有余——这又干翻了苹果A8集成的PowerVR GPU！

当然，就“火龙810”那发热量，GPU性能再强也没用。于是接下来的Adreno 530，虽然其ALUs增至256，但频率降低了些，同时还优化架构提高了ALUs的利用率，于是成功达成性能提升40%而功耗降低40%的成就！

此外，对于全新OpenCL 2.0与 Vulkan 标准、64位虚拟寻址等功能的支持，也是Adreno 530这代的几大亮点。接下来的 Adreno 540（骁龙835），继续降低驱动开销以提高利用率。

但是，到了 Adreno 630（骁龙845）这代，苹果通过自研的 GPU 架构（A11处理器）成功在性能方面超越高通（但能效表现不如）。往后的 Adreno 640（骁龙855），将ALUs规模扩大至384，同时降低频率，再结合7nm的制程工艺升级，能效显著提升。

到了 Adreno 650（骁龙865）这代，继续扩大ALUs规模至512，并继承了前代较高的带宽压缩和着色处理能力，并首次支持桌面级正向渲染，此外其像素着色器的速度大幅提升，能效表现依然优异。

尾声：

再接下来就是骁龙888的Adreno 660了，由于其通过大幅提高频率来提升性能，再加上三星晶圆代工的助攻，能效表现大翻车！所以这年的苹果A14，不仅依然性能领先，能效方面也赢得毫无悬念。

不过，苹果也没高兴太久，因为回归台积电工艺的骁龙8+ Gen1之Adreno 730成功将性能及能效拉到和A15旗鼓相当的层次，并一举在继任的 Adreno740（骁龙8 Gen2）上将A16的GPU全方位击败！

这代继承了前代的图像运动引擎（以同样的功耗运行双倍帧率）和立体渲染技术（实现端游级特效），并将ALUs规模从1024扩大至1536，同时还将频率从900Mhz降至680Mhz，能效表现极为优秀。

此外，Adreno 740还首次支持硬件加速的光线追踪和游戏后期处理加速器。这还没完，今年最新的 Adreno 750又继续将规模扩大至1792ALUs，且频率也被提升到770MHz，从而做到了全面吊打A17 Pro！

高通半导体(Qualcomm)企业文化

文化特质

把不可能变为可能，是高通与生俱来的特质。

每一天，全世界的人们接触基于高通的核心技术所设计生产的产品的频率高达数十亿次，甚至数万亿次。这些产品可能是口袋里的智能手机，咖啡桌上的平板电脑，通信设备里的无线调制解调器……甚至是车内的导航系统，或者是胸前佩戴的运动摄像机。

高通团队由一群工程师，科学家和商业变革者组成。来自不同的国家，说着不同的语言，拥有不同的文化，各自具有独特的视角，但拥有同一个目标——致力于发明突破性的基础科技。

高通公司首先是一个技术创新者和推动者。高通公司将其收入的相当大一部分用于基础技术研发，并将几乎所有专利技术提供给各种规模的用户设备授权厂商和系统设备授权厂商。高通公司的商业模式帮助这些系统设备和用户设备制造商以比其自行研发技术、开发芯片和软件解决方案低得多的成本，将产品更快地推向市场。

高通半导体(Qualcomm)主要部门

高通半导体业务（QCT）部门

Qualcomm Technologies, Inc.（QTI）是Qualcomm Incorporated的全资子公司，与其子公司一起运营公司所有的工程、研发活动以及所有产品和服务业务，其中包括半导体业务QCT。

高通公司通过研发无线芯片平台和其它产品解决方案，加速催生公司的移动科技发明所成就的消费体验。如今，高通公司提供的移动科技解决方案包括蜂窝调制解调器、处理器、射频组件、蓝牙产品、Wi-Fi产品等，支持的移动终端及应用覆盖智能手机、移动PC、可穿戴设备、XR（扩展现实）终端、音频终端、智能摄像头、汽车、工业和商业应用、网络应用、智能城市、智慧家庭等。

高通是世界上领先的半导体厂商，正在重新定义无线移动体验，通过将无可比拟的无线创新技术应用到新一代的更强劲的移动终端手机、电脑和消费电子产品中，从而让3G无线连接扩展到前所未有的更广阔的产品与服务领域。

高通技术许可业务（QTL）部门

高通不是一家仅限于做产品的公司。更准确地说，高通是一家专注于技术研发和分享的公司。 高通公司通过技术许可广泛分享发明成果，使各类型公司无需再进行高风险的早期研发投入就能够直接基于基础技术向消费者提供喜闻乐见的产品和体验。高通公司的商业成功和创新传统根植于其接受新想法并与其他合作伙伴共同开发各类先进无线技术解决方案的理念中。

作为全球5G发展和无线技术创新的推动者，高通公司专注于无线基础科技的研发、标准制定和商用，积累了在全球范围内具有很高价值的标准必要专利（SEP）和实施专利组合，其中包括5G相关专利。在专利技术应用方面，截至2020年初，高通在全球范围内已签署超过300份技术许可协议，包括80多份5G技术许可协议；获得高通公司技术许可的设备数量已超过130亿部。

高通半导体(Qualcomm)主要产品

高通的产品和服务不仅仅限于智能手机，目前公司的产品和业务已经拓展至可穿戴设备、移动计算、XR、汽车、物联网、智能家居、智慧城市等多个领域。

到2020年12月，超过700款采用高通骁龙5G解决方案的5G终端已经发布或正在开发中，其中包括来自众多中国终端厂商的5G产品。同时，高通公司积极拓展合作生态圈，使5G技术及应用扩展至Wi-Fi、AI、汽车、PC、XR、固定无线接入、网络设备、工业物联网等市场。

高通半导体(Qualcomm)技术研发及投入

5G研发及投入

十多年前，高通就开始对毫米波、MIMO、先进射频等基础科技进行研究，其在基于OFDM的可拓展空口、基于时隙的灵活框架、先进信道编码、大规模MIMO、移动毫米波等领域的众多技术发明对于5G NR具有奠基性意义。

十多年来，高通在5G基础科技研发、技术验证、原型测试、产品化等多个方面开展了大量工作，并持续为5G标准化进程做出重要的贡献，推动全球统一5G标准制定和商用加速。高通一直致力于为3GPP的全球5G NR标准化进程做出积极贡献，提交了大量提案，并与其它3GPP成员企业展开积极合作，加速5G商用。过去几年，高通与全球所有主流基础设施厂商完成了5G NR互操作测试，包括中兴通讯、华为、大唐移动、爱立信、诺基亚和三星。同时，高通还与包括中国移动、中国联通和中国电信在内的全球运营商紧密合作，共同推动实现了5G在2019年实现商用。

AI研发及投入

高通的AI研究涵盖基础研究和应用研究。基础研究方面，覆盖压缩、量化、编译方面，对应到CPU、AI引擎以及AI的加速。通过压缩AI模型架构，自动移除不重要/冗余单元，在压缩达3倍的情况下准确度损失还低于1%。

量化方面，自动降低权重和激活精度，可以在更低的内存和计算条件下带来每瓦特4倍性能的提升。基于此，浮点32位和量化整型数据可以实现近乎相同的准确度，8位AI模型有潜力被广泛采用。编译器方面，通过面向自动化硬件编译的强化学习，可以应对数十亿种潜在组合，在TensorFlow Lite上实现4倍的加速。

AI硬件方面，通过传统计算架构的转变，高通对内存中进行简单的数学计算进行研究，针对单比特操作，运算能效可以提升10-100倍。并且，为了实现高效学习，高通还面向无监督学习的深度生成模型进行研究。高通对新型卷积网络方面也有研究，高通称为规范等变卷积神经网络（Gauge Equivagriant CNN）。该研究包含了广义相对论和量子场论的数学原理应用于深度学习。规范等变卷积神经网络能接受几乎所有类型的曲面物体数据，并将新型卷积应用其中。物体任意移动AI仍然可以进行识别。这其中真正的突破是：通过对物体形状近似并将其展开成平面2D的块状拼接，使这一处理过程变得十分高效，可以在具备AI功能的汽车、无人机或VR头显设备上运行。