Compte tenu des récents événements dramatiques survenus avec Qualcomm, j'ai décidé qu'il serait intéressant de mettre à jour l'histoire de l'entreprise, qui sera publiée dans le livre Mobile Unleashed. Je publie ici le chapitre complet du livre.Chapitre 9: Appuyez sur Q pour vous connecter
Contrairement à d'autres sociétés similaires, qui ont commencé à travailler dans d'autres segments de l'électronique, puis sont passées au domaine des appareils de communication, Qualcomm s'est toujours concentré sur les technologies sans fil qui transmettent de manière fiable des données entre deux points. Sa
technologie CDMA est devenue un bond en avant pour les appareils mobiles - si elle pouvait être suffisamment petite et si vous pouviez convaincre les fournisseurs de passer à elle avec D-AMPS et GSM.
Laboratoire de propulsion à réaction de la NASALes racines de Qualcomm peuvent être retracées à l'une des personnes les plus intelligentes du milieu universitaire des universités américaines avancées, qui, en tant que jeunes ingénieurs, se sont réunies pour travailler sur un programme spatial. La profondeur des connaissances techniques acquises en satisfaisant les besoins des clients exigeants dans les systèmes de transmission de données numériques a jeté les bases sur lesquelles les brevets, les puces et les appareils sont apparus.
De vrais scientifiques des fusées
L'article fructueux, The Mathematical Theory of Communications, publié par Claude Shannon des Bell Laboratories en 1948, a jeté les bases de la théorie de l'information. Parallèlement à l'invention du transistor et aux progrès de la programmation et de l'informatique numériques, le théorème de Shannon et ses travaux au MIT ont inspiré toute une génération de mathématiciens et de scientifiques.
En juin 1957, Andrew Viterbi, diplômé du MIT avec une maîtrise en génie électrique, a rejoint le personnel du Jet Propulsion Laboratory (JPL) à Pasadena, pc. Californie À cette époque, le JPL appartenait au California Institute of Technology, mais il fonctionnait sous les auspices et l'argent de l'agence américaine de missiles balistiques.
Viterbi a travaillé dans la section des communications 331, dirigée par Solomon Golomb. Ils ont développé un remplissage télémétrique pour les fusées et les satellites. Golomb est devenu un pionnier de la théorie du décalage à rétroaction linéaire des registres à décalage, qui a été utilisée pour coder les messages numériques pour une transmission fiable à des niveaux de bruit élevés. Viterbi a travaillé sur les boucles en phase fermée, un élément de cette théorie qui est essentiel pour synchroniser une radio numérique avec un émetteur - cela était nécessaire pour que le flux d'informations puisse être décrypté.
Le 4 octobre 1957, l'URSS lance
Spoutnik-1 . Le lendemain, le radar de Milestone Hill, propriété des Lincoln Laboratories du MIT (MITLL) - où travaillait le chercheur Irwin Reed, mieux connu pour les codes Reed-Solomon - a découvert Sputnik en orbite basse. William Lindsey, un jeune docteur de l'Université Purdue, a utilisé une radio amateur pour suivre le signal satellite, augmentant et diminuant toutes les 96 minutes, correspondant à l'orbite du satellite.
La course à l'espace a commencé. L'US Navy a commencé à se précipiter pour répondre avec son projet Vanguard. Le 6 décembre 1957, le véhicule d'essai 3, le troisième véhicule d'essai avec un satellite de 1,3 kg, est lancé. Il est monté au tristement célèbre 1,2 m, a perdu sa traction et est retombé sur la rampe de lancement, explosant. La charge utile a atterri à proximité, dans les buissons de Cap Canaveral, mais n'a pas arrêté la diffusion. "C'est notre concurrent", a déclaré Golomb.
Le 31 janvier 1958, le "Deal Project", connu dans le monde entier sous le nom d'Explorer-1, a atteint l'orbite. Le magazine Life a publié une photo de couverture de Golomb et Viterbi dans la salle de contrôle de vol du JPL. Le 29 juillet 1958, le président Eisenhower a signé un décret sur l'aéronautique nationale et le vol spatial, créant la NASA. Le JPL a demandé et reçu un transfert sous les auspices de la NASA en décembre 1958.
Viterbi est entré à l'Université de Californie du Sud (USC) pour défendre son doctorat - c'était la seule institution qui lui a permis de continuer à travailler au JPL pendant une journée entière. Il est diplômé en 1962 et est allé enseigner à l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA). Il a recommandé à Golomb de rejoindre la faculté de l'USC, où il était déjà Reed (qui a rejoint Rand Corporation à Santa Monica en 1960), Lindsay (a rejoint le JPL en 1962), Eberhart Rechtin, Lloyd Welch et d'autres.
Plusieurs années plus tard, Lindsay a plaisanté: «Je pense que Dieu a créé ce groupe.» Rekhtin a déclaré que grâce à la collaboration, ce groupe a pu faire plus dans le domaine des communications numériques que n'importe lequel d'entre eux seul. Leur travail a touché d'innombrables autres personnes.
Relié à San Diego
En 1963, lors de la National Electronics Conference de Chicago, le prix du meilleur travail a été décerné à Viterbi et Irwin Jacobs, professeur au MIT, dont le bureau était situé à côté du bureau de Claude Shannon. Jacobs et Viterbi se sont déjà rencontrés en 1959, lorsque Jacobs est venu au JPL pour une entrevue, et chacun d'entre eux connaissait le travail de l'autre grâce aux connexions JPL et MIT.
Lors de la prochaine réunion de la conférence de 1963, Jacobs informa Viterbi qu'il allait bientôt commencer son congé d'études et lui demanda s'il était intéressant de travailler au JPL. Viterbi a assuré qu'il en était ainsi. Jacobs s'est vu refuser une demande d'embauche, mais Viterbi a mis un mot pour lui au chef de l'unité, Rehtin, et Jacobs a finalement été embauché comme assistant de recherche et envoyé à Pasadena. Viterbi a enseigné à l'UCLA et conseillé au JPL, et les deux sont devenus amis tandis que Jacobs a travaillé au JPL de 1964 à 65.
Après avoir publié une histoire significative, The Principles of Communication Technology, en collaboration avec John Wozencraft en 1965, Jacobs a déménagé sur la côte ouest en 1966. L'un de ses professeurs à Cornell, Henry Booker, l'a persuadé de rejoindre le nouveau département d'ingénierie de l'Université de Californie à San Diego ( UCSD). Les professeurs étaient alors appréciés et les consultants en communication numérique étaient également recherchés. Un jour, au début de 1967, Jacobs s'est rendu au NASA Ames Research Center pour une conférence. Sur le chemin du retour dans l'avion, il s'est retrouvé à voler avec Viterbi et un autre diplômé du MIT, Len Kleinrock, qui avait rejoint l'UCLA en 1963 et s'était lié d'amitié avec Viterbi. Ils ont commencé à parler, et Jacobs, quant à lui, a noté qu'il avait accumulé plus de travail de conseil qu'il ne pouvait en gérer.
Viterbi terminait son chef-d'œuvre. Il cherchait des moyens de simplifier la théorie de l'isolement des signaux numériques faibles du bruit fort - afin que ses étudiants à l'UCLA soient plus faciles à comprendre qu'avec le cours de formation complexe qui existait à l'époque. Il a proposé un concept général en mars 1966 et a affiné l'idée pendant un an avant de publier. En avril 1967, Viterbi a décrit son approche dans un article de la revue IEEE Transactions on Information Theory intitulé «Limites des erreurs de code convolutionnelles et algorithme de décodage optimal asymptotique».
L'algorithme de Viterbi favorise les solutions douces. Une décision difficile quant à savoir si le signal est zéro ou un peut être prise en observant chaque bit bruyant reçu (ou un groupe de bits codés dans un symbole), avec une forte probabilité d'erreur. Viterbi a considéré les informations probabilistes contenues dans d'éventuels changements d'état et connues en fonction de la façon dont les symboles sont codés par l'émetteur. L'analyse de la séquence des caractères reçus et des changements d'état à l'aide de l'opération d'ajout-comparaison-sélection (ACS) détermine le chemin de la probabilité maximale et correspond plus précisément à la séquence transmise.
C'était juste une théorie, ou du moins pensa Viterbi au début. L'algorithme a réduit la quantité de calcul et le nombre d'erreurs par rapport aux autres, mais il devait encore être exécuté en temps réel, et on pensait que pour un pourcentage d'erreurs assez faible, «plusieurs milliers de registres» seraient nécessaires. Ce travail a été repris par plusieurs autres chercheurs, parmi lesquels il convient de noter Jim Massey, David Forney et Jim Omura. Ils étaient convaincus de son optimalité. Jerry Heller, l'un des étudiants diplômés de Jacobs au MIT qui l'a rejoint à San Diego, a travaillé pour JPL. Il a décidé de faire quelques simulations, et de 1968 à 1969 a découvert que Viterbi était trop pessimiste à propos de sa théorie; seuls 64 registres ont donné un assez bon avantage. Mais pour cette époque, il s'agissait encore d'une armoire assez grande de matériel informatique.
Les idées entrepreneuriales associées à la société de conseil n'ont pas laissé Jacobs partir. En octobre 1968, Linkabit est né avec un capital social de 1 500 $ (chacun des fondateurs a contribué environ 500 $) et une adresse qui correspond à l'adresse du domicile de Kleinrock à Brentwood. Bientôt, les bureaux ont déménagé dans un immeuble situé à Westwood, près de UCLA. Au début, Jacobs, Kleinrock et Viterbi, enseignants à temps plein, passaient une journée par semaine dans leur entreprise.
Cependant, l'entreprise avait plus d'affaires que prévu. Jerry Heller est devenu le premier ingénieur embauché de l'entreprise en septembre, suivi rapidement par Andrew Cohen, Klein Gilhausen et Jim Dunn. Len Kleynrock a pris sa retraite pendant plusieurs mois, réalisant son projet préféré - installer les premiers nœuds d'extrémité du réseau ARPANET et envoyer le premier message dessus en octobre 1969. Si vous le croyez quand il a essayé de retourner à Linkabit, il a été immédiatement déployé, émettant une indemnité de départ un certain pourcentage de la valeur de l'entreprise. En l'absence de Kleinrock, et en raison du fait que Viterbi ne voulait pas déménager pendant plusieurs années, Jacobs a déménagé le bureau de Linkabit à Sorrento Valley - l'un des coins du triangle d'or de San Diego - en 1970. Après cela, il a embauché De Coffman comme directeur de bureau juste après avoir obtenu son diplôme d'études secondaires.
Modem de programmation
"La programmation est morte." Plusieurs orateurs se sont exprimés sur ce sujet lors de la conférence IEEE Communication Theory Workshop, qui s'est tenue en 1970 à Saint-Pétersbourg, pc. Floride Irwin Jacobs se tenait dans le coin le plus éloigné de la pièce, tenant une puce DIP à 14 broches - un simple registre à décalage à 4 bits, peut-être 7495 de la famille TTL (logique transistor-transistor). «C'est l'état actuel de la technologie numérique, ça va nous permettre de créer tout ça.»
À ses débuts, Linkabit était un groupe de réflexion et non un fabricant de matériel. Ses premiers clients ont été le centre de recherche Ames et le JPL de la NASA, ainsi que le laboratoire électronique naval de Pont-Loma et le DARPA. La recherche Linkabit liée au décodage de Viterbi a finalement formé un système de messagerie dans l'espace lointain utilisé par le projet Voyager et d'autres programmes. Bientôt, cependant, les versions compactes des décodeurs Viterbi et d'autres équipements de traitement du signal feront de Linkabit et de son successeur légendaire.
Heller et Jacobs ont présenté le décodeur Viterbi à 2 Mbps avec 64 états et une profondeur de 7 en octobre 1971. Il était basé sur un décodeur commercial conçu pour les satellites militaires. Le modèle Linkabit 7026, ou LV7026, utilisait environ 360 puces TTL sur 12 cartes dans un boîtier de 19 pouces et mesurait 4,5 U (7,9 ") de hauteur et 22" de profondeur. Comparé aux versions précédentes de l'équipement qui gérait l'algorithme de Viterbi et occupait plusieurs racks de la taille d'un réfrigérateur chacun, il s'agissait d'une percée.
La vitesse était également un problème. Viterbi parle de la première tentative de Linkabit d'intégrer un état ACS du décodeur sur une puce contenant seulement 100 éléments logiques - c'était un circuit intégré moyen, ou MSI. Selon lui, une telle tentative «a failli mettre l'entreprise en faillite» en raison de plusieurs problèmes successifs avec les fournisseurs. Presque en faillite? Cela semble être une exagération jusqu'à ce que nous examinions les alternatives TTL disponibles à ce moment-là. À en juger par le rapport de la société de 1971 et le document de Magnavox de 1974, Linkabit a joué avec la technologie ECL (couplage d'émetteur) rapide mais très morose, essayant d'augmenter la fréquence d'horloge des sections critiques. De nombreuses entreprises ne pouvaient rien faire avec ECL. Viterbi n'a pas mentionné de noms spécifiques, mais parmi les suspects figurent Fairchild, IBM, Motorola et Signetics.
Le changement de direction a apporté plus de succès. Klein Gilhausen a commencé à jouer avec le concept du microprocesseur Linkabit Microprocessor (LMP), une architecture de microcode qui implémente les fonctions d'un modem satellite. Gilhausen, Sheffy Vorboise et Franklin Antonio ont terminé la carte de développement LMP, en utilisant principalement des puces TTL et des SIS et LSI commerciaux à grande vitesse en mai 1974. Il fonctionnait à une vitesse de 3 MIPS. Elle avait 32 instructions et quatre piles de logiciels, une pour le traitement et une pour le contrôle. C'était en partie RISC (avant même qu'un tel concept n'apparaisse), en partie DSP.
Jacobs a commencé à écrire du code et à promouvoir le LMP, donnant des conférences au MITLL et à plusieurs autres instituts, discutant des idées derrière le traitement d'un modem numérique avec un modem satellite. L'U.S. Air Force a invité Linkabit à faire la démonstration de sa technologie sur des satellites expérimentaux LES-8/9. TRW avait un handicap de plusieurs années pour créer un modem à spectre étendu dans le système SATCOM AN / ASC-22 K-Band, mais leur solution était coûteuse et terriblement volumineuse.
Linkabit a frappé l'équipe MITLL en plaçant son système relativement petit, composé de plusieurs unités de rack 19 ", et en le configurant pour transmettre des données en seulement une heure - le personnel du laboratoire aurait probablement passé plusieurs jours à démarrer le mode de base. Après trois heures supplémentaires, ils ont trouvé une erreur dans le cahier des charges MITLL, corrigée par simple reprogrammation, mise en place de la réception des données. Et malgré la certification TWL et la disponibilité de son produit, le général en charge du programme a décidé de financer Linkabit, une entreprise qui n'a jamais produit équipements dans les volumes nécessaires à l'industrie de la défense - pour qu'elle achève le développement de son modem.
En plus de l'excellent travail de LMP, l'US Air Force s'est intéressée à son autre aspect, qui est devenu connu en 1978. Le véritable besoin du produit était la possibilité d'installer un double modem sur des plates-formes aéroportées telles que le Boeing EC-135 et les avions stratégiques de l'US Air Force, y compris le Boeing B-52. La solution, qui s'est progressivement développée en un modem et un processeur de données pour un poste de commande (CPM / P), utilisant plusieurs LMP pour des modems double duplex et transmettant des commandes de contrôle, s'est donc intégrée dans trois boîtes solides du facteur de forme
1/2 ATR .
Linkabit a augmenté de 60% par an. Pour l'expansion de l'entreprise, un capital supplémentaire était nécessaire, et ils ont envisagé la possibilité de vendre des actions, mais ils ont ensuite reçu une offre d'une autre société de technologie de transmission radio, M / A-COM. En août 1980, l'achat de la société est achevé. Cela a radicalement changé la culture de Linkabit, et le libre échange d'idées dans toute l'organisation a été remplacé par une structure hiérarchique axée sur le contrôle des processus. Mais cela n'a pas empêché l'innovation. Plusieurs produits commerciaux importants ont été lancés. L’une d’entre elles est le Very Small Aperture Terminal (VSAT), une petite station terrienne satellite, un système de communication par satellite pour petites entreprises utilisant des antennes paraboliques de 120 à 240 cm de diamètre. Parmi les principales sociétés qui ont acheté cette technologie, on compte 7-11, Holiday Inn, Schlumberger et Wal-Mart. Une autre technologie est VideoCipher, un système de cryptage de télévision par satellite qui a travaillé avec HBO et d'autres sociétés de diffusion. Jerry Heller a suivi le développement et la croissance de la technologie VideoCipher tout au long de sa vie.
Jacobs et Viterbi ont discuté de l'acquisition de la société avec le directeur de M / A-COM, Larry Gould. Comme Jacobs l'a écrit, "Nous avons trouvé un langage commun, mais Gould a eu une crise de la quarantaine." Gould voulait changer le système de gestion ou fusionner avec d'autres sociétés - et ses idées n'avaient pas beaucoup de sens. Le conseil d'administration a destitué Gould (officiellement «retraité») du poste de directeur en 1982. Jacobs était membre du conseil, mais a voyagé à travers l'Europe et n'a pas pu influencer la prise de décision sur la nouvelle structure organisationnelle comme il le souhaitait. Il a ensuite tenté de diviser l'entreprise et de remettre des morceaux de Linkabit, allant même jusqu'à opposer son veto à un accord avec des investisseurs. Au dernier moment, le conseil d'administration de M / A-COM a changé d'avis et n'a pas tenu la promesse de permettre à Linkabit de faire sécession. Ayant terminé le travail sur trois puces de la version commerciale du désembrouilleur VideoCipher II, Jacobs s'est soudainement «retiré» le 1er avril 1985. Viterbi a quitté M / A-COM pendant une semaine, et bientôt d'autres ont suivi.
"Faisons-le à nouveau"
Mais en conséquence, tout ce qui s'est passé n'était pas comme la retraite. Pour un homme qui ne voulait pas s'engager dans la gestion quotidienne de Linkabit, Irwin Jacobs a fait un excellent travail en tant que directeur. Peu de temps après avoir quitté M / A-COM, un de ses collègues lui a demandé: «Pourquoi n'essayons-nous pas de recommencer?» Jacobs a emmené sa famille, avec qui il a promis de passer plus de temps, en voyage en voiture en Europe, en promettant d'y penser.
Le 1er juillet 1985, six personnes à la maison Jacobs ont rassemblé six personnes - toutes récemment démissionnées de Linkabit. En plus de Jacobs, il y avait Franklin Antonio, Di Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhausen et Harvey White. Les légendes disent qu'il y en avait sept: Andrew Viterbi était là mentalement, même s'il était vraiment en croisière européenne jusqu'à la mi-juillet, avant de partir, en accord avec les idées de Jacobs. L'équipe centrale a choisi le nom Qualcomm pour la nouvelle société, abréviation de «communications de qualité». Ils allaient combiner des éléments de la théorie des communications numériques avec des connaissances pratiques en conception pour améliorer l'accès multiple par division de code, ou CDMA.
Dans le théorème de Shannon-Hartley sur la capacité des canaux, Shannon illustre que les technologies utilisant un spectre étendu peuvent transmettre de manière fiable plus de données numériques avec une gamme plus large avec un rapport signal / bruit plus faible.
CDMA utilise un code numérique pseudo-aléatoire pour distribuer un transfert de données donné sur toute la plage allouée.Divers codes attribués vous permettent de créer plusieurs canaux de données CDMA fonctionnant dans la même bande. Pour n'importe quel canal, tous ses voisins travaillant avec un code différent semblent parler dans une langue différente et n'interfèrent pas avec la conversation. Pour les étrangers sans code, l'ensemble de ce système est difficile à interpréter; il ressemble à du bruit de fond. Cela a rendu CDMA beaucoup plus protégé contre l'écoute ou le brouillage que les idées primitives de réglage de fréquence pseudo-aléatoire, mises en avant par Nikola Tesla et plus tard brevetées en 1942 par l'actrice et inventeur Hedi Lamarr et son ami-compositeur George Anteyle.Contrairement au système TDMAEn utilisant des canaux fixes qui déterminent le nombre exact de transmissions que la station de base pourrait accueillir dans une gamme dédiée, CDMA a considérablement augmenté sa capacité. Avec l'aide de technologies de codage et de décodage sophistiquées - les codes Reed-Solomon et le décodage Viterbi sont entrés en vigueur - CDMA pourrait augmenter considérablement le nombre d'utilisateurs, le portant à un niveau acceptable d'erreurs numériques et d'interférences entre canaux. CDMA réutilise même la capacité qui est libérée pendant les pauses dans une conversation - idéale pour les communications vocales mobiles.Les techniques de codage génèrent également une solution pour la propagation par trajets multiples dans des spectres étendus. Le récepteur RAKE, développé par Bob Price et Paul Greene de MITLL, était à l'origine destiné à être utilisé dans le domaine radar et utilisait de nombreux corrélateurs appelés «doigts» qui pouvaient se synchroniser avec différentes versions du signal et combiner statistiquement les résultats. Les récepteurs RAKE ont rendu le CDMA pratiquement insensible au bruit entre les canaux.L'US Air Force planifie le lancement de Satcom"ils ont été les premiers à être fascinés par tous les avantages de la CDMA, mais pour gérer toutes les données en temps réel, ils ont eu besoin de ressources informatiques importantes. Jacobs et Viterbi ont réalisé qu'ils avaient une technologie très précieuse entre leurs mains, dont l'opérabilité était prouvée par les capacités de traitement numérique des signaux LMP et d'un double modem qui traitent de manière fiable les données CDMA pour les communications par satellite: Qualcomm pourrait-elle satisfaire les demandes commerciales?Dès le début, deux choses étaient évidentes: dans les projets commerciaux, le coût joue un rôle beaucoup plus important et les régulateurs tels que la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis entrent en scène lors du développement des réseaux de communication. Par conséquent, Qualcomm s'est retrouvé dans la même position que Linkabit - ils ont travaillé sur des projets de messagerie du gouvernement, essayant de rendre l'équipement plus petit et plus rapide.Les projets du gouvernement ont conduit à l'émergence d'un décodeur Viterbi sur une seule puce. Enfin, la technologie CMOS ASIC a dépassé cette tâche et il n'est pas nécessaire d'utiliser des centaines de puces TTL et des techniques exotiques comme ECL. Qualcomm a développé la première puce en septembre 1987: Q1401, 17 Mbps, 80 états, K = 7, vitesse 1/2. LSI Logic l'a fait en utilisant la technologie de 1,5 micron, sur une puce de 169 mm 2en céramique PGA avec 155 broches. Il était disponible dans les versions commerciales et militaires, et dans la deuxième version, sa vitesse était légèrement inférieure pour une gamme plus large de températures de fonctionnement.Camionneurs spatiaux
Peu avant l'ouverture de Qualcomm, Viterbi a eu une conversation téléphonique intéressante. Il a été appelé par Allen Salmazi - qui a quitté le JPL en 1984 pour fonder OmniNet - demandant si leurs entreprises pouvaient travailler ensemble sur un nouveau système de suivi des camions.En 1984, la FCC a attribué des fréquences au RDSS (service radar par satellite). OmniNet avait une licence pour RDSS, son concurrent Geostar en avait une autre. Le concept de Geostar était de transmettre la position et les messages du camion en ondes décimétriques (bande L) au satellite, relayés par l'entreprise propriétaire des camions. Si OmniNet réussissait à organiser RDSS sur la base du camion lui-même, ce serait un gros avantage.Qualcomm n'était pas sûr de cette possibilité. Salmazi leur a donné 10 000 $ pour étudier le projet - il n'avait ni clients ni investisseurs (personne ne pensait que cela fonctionnerait, même Geostar a rejeté l'offre de coopération), il n'y avait que de l'argent «de la famille et des amis». OmniNet avait besoin de commercialiser l'idée pour survivre, et Qualcomm était son dernier espoir.Il y avait peu de satellites dans la bande L et ils étaient chers, notamment parce que leur système de traitement du signal devait être adapté à chaque mission spécifique. Satellites dans la bande centimétrique (bande K u ) utilisés pour VSATet d'autres tâches, c'était complet, ils étaient moins chers, ils permettaient de traiter le signal au sol, donnaient une communication bidirectionnelle, mais ils avaient un inconvénient. La FCC a autorisé l'utilisation de la bande K u uniquement pour les terminaux fixes dotés de grandes antennes paraboliques terrestres qui devaient être envoyées à la cible avec une erreur de 1 à 2 degrés. Le deuxième cas d'utilisation de la gamme n'autorisait l'utilisation mobile que lorsqu'elle n'interférait pas avec l'option principale. Une antenne parabolique terrestre plus petite, en particulier sur un camion en mouvement, a dû avoir des problèmes de vol stationnaire et d'ouverture qui interféreraient très certainement. Puis Klein Gilhausen a déclaré: "Nous utiliserons CDMA."En théorie, le CDMA et le spectre étendu étaient censés résoudre tous les problèmes d'interférence sur le côté des émetteurs, et si l'antenne était suffisamment pointée, la réception devrait fonctionner. Mais maintenant, la FCC en doutait. Qualcomm a convaincu la FCC de lui accorder une licence de pilote couvrant l'utilisation de 600 camions. Jacobs et l'équipe ont créé une antenne directionnelle unique avec un diamètre de 10 "et une hauteur de 6", tout en étant très précise. Le traitement du signal était géré par un module de 4 ”x8” x9 ”, et l'écran pouvait contenir quatre lignes de 40 caractères chacune, et il avait également un petit clavier et des indicateurs pour le conducteur. En janvier 1988, le système a commencé des essais de voyage limités à travers le pays.N'ayant jamais trouvé de clients, Salmazi a gaspillé tout son argent - c'est pourquoi Qualcomm l'a acheté, son entreprise et l'ensemble du système, en lançant le système OmniTRACS en août 1988. N'ayant reçu aucune plainte pour ingérence, la FCC a autorisé le système à fonctionner sans restrictions. En octobre, Qualcomm avait son premier client sérieux, Schneider, qui possède 10 000 camions. OmniTRACS s'est développé avec succès et aujourd'hui, 1,5 million de camions utilisent ce système. Cette première grande victoire a donné à Qualcomm le capital nécessaire, lui permettant de pénétrer le prochain grand marché du CDMA.Continuez à parler
Gilhausen a fait vibrer Jacobs et Viterbi à toutes les oreilles avec son idée d'entrer sur le marché des téléphones portables compatibles CDMA. Viterbi cette idée semblait familière - il l'a représentée dans un travail de 1982 sur un spectre étendu. Passer d'un réseau de satellites militaires à quelques centaines de B-52 et EC-135, puis de réseaux privés par satellite avec des dizaines de milliers de camions, était assez simple - mais le réseau cellulaire public avait un problème bien connu.
Bien que les signaux CDMA réduisent les interférences des canaux numériques, il était nécessaire de prendre en compte certaines caractéristiques des ondes radio dans le cas où plusieurs émetteurs communiquent simultanément avec une station au sol. Pour les communications par satellite, tous les terminaux à la surface de la Terre étaient suffisamment éloignés et, dans des conditions normales, les signaux de chacun d'eux étaient approximativement de la même puissance.
Dans un réseau cellulaire avec des combinés de faible puissance, la distance était importante et
le problème de longue portée / courte distance était grave. Ce problème est lié à la plage dynamique du récepteur de la station de base. Si tous les tubes fonctionnent avec la même puissance, le plus proche bloque le récepteur et oublie les tubes qui émettent à des distances plus éloignées de la tour, ce qui les rend inaudibles dans le bruit.
Viterbi, Jacobs, Gilhausen et Butch Weaver se sont engagés à découvrir les détails. Alors qu'elle travaillait avec des simulations CDMA, la Telecommunications Industry Association (TIA), lors d'une réunion en janvier 1989, a choisi le
TDMA basé sur
DMA comme standard pour les communications 2G aux États-Unis. D-AMPS est devenu un développement évolutif de l'AMPS, et certains soutiennent qu'il y avait une part de nationalisme dans ce choix - une alternative au GSM dominant en Europe a été choisie, malgré son développement rapide. Le FDMA était considéré comme une approche à faible risque (Motorola, AT&T et d'autres sociétés se sont tournées vers elle), mais TDMA a déjà montré sa supériorité technique dans les classements GSM.
Peu de personnes dans l'industrie prenaient CDMA au sérieux. La Mobile Telecommunications Industry Association (CTIA) a insisté pour augmenter le nombre d'utilisateurs dans la norme 2G d'au moins 10 fois par rapport aux capacités d'AMPS, mais a également exigé une transition en douceur. DAMPS ne répondait pas aux exigences de capacité, mais était considéré comme le moyen le plus rapide de mettre en œuvre la 2G.
Des problèmes de capacité ont donné une chance à Qualcomm. Jacobs a contacté le CTIA, lui a présenté les résultats d'une étude CDMA et, après un premier refus, a prononcé un discours lors d'une réunion des membres de l'association à Chicago en juin 1989. Il s'attendait à ce que les experts réunis fassent un tas de trous dans sa présentation, mais cela ne s'est pas produit.
L'une des raisons du succès de la présentation est que l'entreprise a testé sa technologie avec PacTel Cellular depuis février 1989. Après le vote de la TIA, Jacobs et Viterbi ont commencé à demander des négociations avec les opérateurs régionaux. «Soudain, un jour, Irwin Jacobs et Andy Viterbi sont venus dans mon bureau. Honnêtement, je ne sais même pas comment ils sont arrivés là-bas », a déclaré Jeff Hultman, directeur de PacTel Cellular.
Cependant, William Lee, conseiller scientifique en chef de PacTel Cellular, savait pourquoi ils étaient venus. Au PacTel Cellular du marché de Los Angeles, la base d'utilisateurs s'est développée très rapidement, et très vite l'entreprise aurait dû faire face à une capacité insuffisante. Lee a étudié les performances du spectre numérique étendu et les problèmes de capacité pendant des années, en comparant le FDMA et le TDMA.
Ce qu'il a vu dans la technologie CDMA - environ 20 fois supérieure aux systèmes analogiques - et les risques de développer TDMA étaient suffisants pour justifier l'offre d'un million de dollars pour financer la recherche Qualcomm.
Lee, comme beaucoup d'autres, voulait voir une solution de travail aux problèmes lointains / proches et autres.
En moins de six mois, le 7 novembre 1989, Qualcomm a obtenu un prototype. Le "téléphone" CDMA - mais en réalité il s'agissait de 15 kg d'équipement - était fourré dans une camionnette, prêt à voyager à San Diego. Deux «stations de base» ont été lancées pour démontrer le transfert d'un appel entre elles.
Équipe Qualcomm, en particulier: Andrew Viterbi (à gauche), Irwin Jacobs (au centre), Butch Uwier et Klein Gilhausen (à droite) avec une camionnette CDMA, env. 1989 année.Devant les directeurs réunis de l'industrie cellulaire, qui étaient au moins 150, et selon certains rapports, tous les 300, William Lee a fait une présentation, puis Jacobs avec le sien, puis Gilhausen a commencé à décrire ce que les visiteurs devraient voir aujourd'hui. Et quand ils étaient sur le point de dissoudre le groupe et de commencer la manifestation, Jacobs a remarqué que Butch Weaver lui faisait un signe de la main violent. Glitch GPS a perturbé la synchronisation des stations de base. Jacobs a improvisé et a continué à diffuser la technologie CDMA pendant 45 minutes jusqu'à ce que Weaver et l'équipe mettent le système en place.
De nombreux visiteurs ont été étonnés de ce qu'ils ont vu. Les critiques ont déclaré que le CDMA ne fonctionnera jamais, que la théorie ne résistera pas au déploiement à grande échelle et aux conditions du monde réel, et un expert a même déclaré qu '"elle viole les lois de la physique". De plus, il restait un petit problème à placer tout l'équipement dans un petit combiné - mais Qualcomm était prêt à y faire face. En plus du besoin de miniaturisation et des tâches de base d'élargissement du spectre par séquence directe et canalisation, Qualcomm a développé des solutions pour les trois principaux problèmes de CDMA.
Le premier était le problème lointain / proche. Le contrôle dynamique de la puissance modifie les niveaux pour maintenir un rapport signal / bruit adéquat. Les combinés CDMA situés plus près des stations de base consomment généralement moins d'énergie pour la transmission, tandis que ceux en amont utilisent davantage. Par conséquent, tous les signaux arrivent à la station de base avec approximativement le même rapport signal / bruit. La diminution de l'énergie de transmission a également affaibli les interférences et économisé la batterie. Qualcomm a utilisé un algorithme agressif de contrôle de l'énergie en boucle ouverte et en boucle fermée qui s'ajuste 800 fois par seconde (plus tard, ce nombre a été porté à 1500), ce qui dépasse largement les plusieurs fois par seconde que le GSM se contentait.
Le deuxième était un transfert d'appel. Dans le système TDMA, les appels étaient généralement interrompus lorsque l'utilisateur passait d'une station de base à une autre en raison d'un transfert dur. Les téléphones CDMA connectés à la station de base suivante sans se déconnecter de la station actuelle.
Le troisième était un vocodeur à coefficient variable. Au lieu d'encoder on / off en GSM, l'encodeur à coefficient variable s'est rapidement adapté aux pauses naturelles et à la reprise de la conversation, réduisant le nombre de bits transmis par les combinés, ce qui a augmenté la capacité totale de la station de base. Il n'y avait aucune propriété de ce type dans TDMA, des canaux y étaient fixés et ils ne pouvaient pas être partagés.
Montez et tenez bon
Dans le cas de la commercialisation de CDMA, Haltman a promis le support de PacTel Cellular, mais d'autres accords devaient être conclus pour atteindre la masse critique. PacTel a présenté Qualcomm aux directeurs d'entreprises de niveau supérieur d'autres sociétés qui ont émergé après la scission du monopole AT&T, et aux principaux fabricants d'infrastructures cellulaires, à la recherche de marchés où CDMA serait utile. La direction de Qualcomm a également pris une décision cruciale concernant le modèle commercial: au lieu de fabriquer elle-même tout l'équipement, la société vendra aux fabricants des licences CDMA pour la propriété intellectuelle.
Un autre marché cellulaire avec des problèmes de capacité était New York, où opérait la compagnie de téléphone NYNEX. Qualcomm a apporté ses prototypes CDMA à Manhattan pour des essais sur le terrain en février 1990. NYNEX a déjà ordonné à AT&T de rechercher une infrastructure de nouvelle génération et, début juillet, AT&T et Qualcomm ont convenu d'une licence pour la technologie de station de base CDMA. Le 31 juillet 1990, Qualcomm a publié la première version de la spécification CDMA pour les commentaires de l'industrie, la Common Air Interface. Le 2 août, NYNEX a annoncé qu'il dépenserait 100 millions de dollars pour la mise en place d'un «deuxième réseau de téléphonie cellulaire» à Manhattan d'ici la fin de 1991, principalement afin de laisser du temps pour le déploiement des fréquences et la construction de stations de base. Qualcomm aurait dû dépenser 3 millions de dollars pour la production de téléphones CDMA.
D'autres entreprises n'étaient pas pressées par les offres. Les deux plus grands fournisseurs d'infrastructure cellulaire, Ericsson et Motorola, prévoyaient de traiter avec les réseaux TDMA. Motorola s'est assuré en concluant un accord de licence avec Qualcomm en septembre 1990, mais a exprimé publiquement ses préoccupations concernant des problèmes techniques. Des opérateurs tels que McCaw Cellular (le prédécesseur d'AT & T Wireless) et Ameritech ont tenté de reporter la décision d'intensifier l'adoption de la CDMA. Quant à d'autres endroits, l'Europe s'est appuyée sur le GSM basé sur TDMA, et le Japon a développé son propre réseau cellulaire basé sur TDMA.
Dans la colonne des indécis figurait la Corée, qui ne disposait pas de solutions numériques. Salmazi a veillé à ce que Lee Lee de PacTel présente la société en août 1990, ce qui a abouti à des discussions consécutives se terminant en mai 1991 avec un accord de développement conjoint pour ETRI CDMA. Et bien que ce programme ait reçu un financement important et promis d'importantes redevances à l'avenir, cinq ans ont été consacrés à son déploiement.
Mais même après ces victoires, Qualcomm d'un point de vue financier a continué de se maintenir au bord du gouffre. Chaque dollar de profit est allé aux salaires des travailleurs, dont le nombre était déjà passé à 600 en 1991 - et à la recherche et développement dans le domaine de la CDMA.
PacTel a continué à travailler sur des plans CDMA, conduisant à des tests de capacité CAP I en novembre 1991 en utilisant des chipsets Qualcomm CDMA prêts pour une utilisation commerciale. Cinq ASIC ont été développés sur un programme de deux ans. Trois circuits intégrés étaient nécessaires pour le téléphone CDMA: un modulateur, un démodulateur et un décodeur Viterbi avancé. Les deux autres ont été créés pour la station de base, qui utilisait également le décodeur Viterbi. Ces chipsets étaient connectés à un microprocesseur externe. Les tests ont montré une bonne opérabilité de la technologie CDMA à grande échelle et ont prouvé qu'elle peut atteindre les capacités prévues.
Chipsets Qualcomm CDMA, env. 1991Dans la foulée de l'annonce du succès des tests CAP I et ASIC au CTIA Technology Forum, Qualcomm a fait son premier appel public à l'épargne en offrant 4 millions d'actions et en levant 68 millions de dollars en décembre 1991. PacTel a acheté une participation dans le marché libre et ajouté 2,2 millions de dollars supplémentaires pour acheter des
bons de
souscription pour 390 000 actions supplémentaires afin de garantir la poursuite de la recherche et du développement dans le domaine de la CDMA,
Au début de 1992, en plus du projet commun ETRI coréen, quatre sociétés avaient déjà décidé de participer au développement de la norme CDMA avec Qualcomm: AT&T, Motorola, Oki et Nortel Networks. Le licencié numéro cinq en avril 1992 n'était autre que Nokia - c'était l'aboutissement d'un an et demi de négociations entre Jacobs et
Jorma Ollila . Nokia a observé PacTel avec un grand intérêt et a ouvert son propre centre de recherche et développement à San Diego pour se rapprocher de ce qui se passait avec CDMA. La redevance était l'une des pierres d'achoppement: on estime que Nokia a payé environ 3% du prix de vente moyen de l'appareil selon les termes de son premier contrat de 15 ans.
Le 2 mars 1993, Qualcomm a présenté le CD-7000, un téléphone compatible CDMA / AMPS qui fonctionne sur une seule puce de transmission à bande étroite: le Mobile Station Modem (MSM). Le téléphone était un facteur de forme de barre de chocolat typique, mesurant 178x57x25 mm et pesant un peu plus de 340 grammes. Le premier client était US West, avec une demande pour au moins 36 000 téléphones. Toujours en mars 1993, quatre fabricants ont annoncé leurs plans pour les téléphones et l'infrastructure CDMA en Corée: Goldstar, Hyundai, Maxon et Samsung.
Qualcomm a révélé les détails de la nouvelle puce de transmission MSM à bande étroite lors du symposium Hot Chips en août 1993. Les trois fonctions principales du CDMA, un modulateur, un démodulateur et un décodeur Viterbi, ont été placées sur une seule puce fabriquée à l'aide de la technologie de 0,8 μm 114 mm2. Il avait 450 000 transistors, il consommait 300 mW, et pour fonctionner comme un tube, il avait toujours besoin d'un processeur externe et d'un circuit pour travailler avec les ondes radio. Qualcomm a laissé entendre que plusieurs usines différentes fournissaient des pièces de rechange, mais n'a pas divulgué les fournisseurs - il a été signalé plus tard que l'une d'entre elles était IBM.
TIA a finalement cédé en approuvant CDMA dans la première publication de la spécification IS-95 en juillet 1993; commercialement, cette option est devenue cdmaOne. Le choix des standards numériques pour la 2G est apparu sur les marchés cellulaires: CDMA, D-AMPS et GSM.
Six millions d'obstacles
Le processeur Intel 80C186 a été installé sur le CD-7000 avec la puce MSM. L'étape logique suivante fut leur intégration, mais Intel n'était pas impliqué dans la propriété intellectuelle. Au début, Intel a rejeté Qualcomm. Mais sous l'assaut constant de la force de vente de San Diego, la succursale d'Intel à Chandler, pc. Arizona, a tout appris sur Qualcomm, la technologie CDMA et les opportunités de marché, avant d'accepter finalement de fournir le cœur 80C186.
La tâche de changer la conception d'Intel 80C186 en une conception plus standard pour l'industrie s'est avérée difficile. Qualcomm a développé MSM en utilisant des techniques de langage de description matérielle (HDL) de haut niveau qui pourraient être rapidement reconfigurées dans diverses bibliothèques, bases de données de simulation et vecteurs de test. Il est rapidement devenu évident qu'il serait plus facile de transférer Qualcomm MSM IP vers le processus Intel et de confier à Intel toute la production de puces. Qualcomm a accepté cela. Intel allait s'engager simultanément dans les entreprises mobiles et manufacturières.
Le 1er février 1995, Qualcomm a annoncé le Q5257 MSM2 avec un cœur Q186 dans un boîtier QFP à 176 broches, ainsi que la puce Q5312 intégrée (Analog Baseband Processor, BBA2), qui a remplacé 17 puces individuelles dans un QFP à 80 broches. Ces deux puces constituaient la majeure partie du téléphone CDMA - comme le QCP-800, qui a été annoncé le lendemain. Qualcomm, préparant la sortie de gros volumes, a collaboré avec Sony pour sortir un nouveau téléphone qui prend en charge deux normes de communication, et avec une autonomie de batterie double, ce qui était suffisant pour cinq heures de conversation. Elle a également annoncé la sortie d'une puce Q5160 Cell Site Modem (CSM) pour les stations de base CDMA, qui ne disposait pas d'un processeur intégré.
En juin 1996, le Q5270 MSM2.2 a été introduit. Les principales améliorations ont été le vocodeur PureVoice à 13 Kbits / s, utilisant QCELP et offrant une meilleure qualité sonore sans augmenter la consommation d'énergie. Il a été proposé au format QFP avec 176 contacts pour une utilisation commerciale et un plus grand avec 208 contacts pour les circuits de débogage.
La réduction de la consommation d'énergie était l'objectif du MSM2300, annoncé en mars 1997. La recherche de signaux à l'aide de DSP matériels était jusqu'à huit fois plus rapide que MSM2.2. QFP avec 176 broches était rétrocompatible, permettant des mises à niveau matérielles directes.
Avec le déploiement de CDMA dans le monde, le nombre de chipsets produits a augmenté à un rythme explosif. Qualcomm a déclaré que, au total, les livraisons de diverses variantes de MSM - principalement MSM2 et MSM2.2, fabriquées par Intel - avaient atteint six millions d'unités en juin 1997. Intel a également fait la promotion de ses processeurs intégrés basse consommation 386EX pour les téléphones Nokia et Research in Motion [futur BlackBerry / env. trad.]. Qu'est-ce qui aurait pu mal tourner?
Probablement, une telle question que Qualcomm s'est posée quand Intel a refusé de faire la mise à jour prévue du noyau intégré. Honnêtement, la complexité de fabrication du 386EX était beaucoup plus élevée, et je devais toujours placer plus de puces Qualcomm. Intel a probablement pensé que la conception était trop risquée et a décidé que six millions de pièces ne suffiraient pas à justifier.
Qualcomm a essayé de précipiter les choses, a demandé le coût possible de cette solution et a reçu une réponse très superficielle, sans aucune amélioration majeure de la vitesse du processeur. (Intel, très probablement, poursuivait alors DEC sur la puce Alpha. Si Qualcomm avait besoin d'un nouveau cœur un peu plus tard, et si Intel avait trouvé la propriété intellectuelle ou le modèle commercial de production pour StrongARM, alors le rôle d'Intel sur le mobile le marché pourrait être complètement différent). Bien que l'offre de puces existantes se soit poursuivie, la phase de travail avec Intel sur la prochaine génération de puces pour Qualcomm était terminée.
Méthodes détournées pour rechercher des cœurs améliorés
Ils n'ont pas cherché longtemps un cœur de processeur hautes performances. De nombreux utilisateurs de licences Qualcomm CDMA, notamment LSI Logic, Lucent Technologies (spin-off d'AT & T), Samsung et VLSI ont tous été des partisans d'ARM. Qualcomm a officiellement annoncé la première licence utilisant ARM en juillet 1998.
Les lancements de nouveaux chipsets ont été accélérés, et Qualcomm est devenu l'un des fournisseurs les plus fructueux de puces basées sur ARM, et ses produits ont été activement utilisés dans des milliers d'appareils mobiles. Ensuite, nous listons uniquement les modèles de puces clés.
Lorsque l'accord avec ARM est devenu largement connu, la puce MSM3000 était déjà en cours de développement, et sa sortie a été annoncée en février 1998, et le noyau a été remplacé par ARM7TDMI. Parmi les autres améliorations, citons le démodulateur SuperFinger, qui a accéléré le transfert de données à 64 Kbps, et un mode de veille amélioré. Il a été produit par un procédé de 0,35 microns. Pour la première fois, les produits CC ont été fabriqués par
TSMC . Pour éviter toute confusion avec les anciens modèles, puisque le nouveau nécessitait un logiciel complètement différent, le QFP avec 176 contacts avait un brochage complètement différent.
À cette époque, il y avait un autre noyau dans la production. Pendant un certain temps, des puces DAC étaient présentes dans la gamme de produits, et en février 1999, le MSM3100 avec le noyau ARM7TDMI et le noyau programmable QDSP2000 self-made a été introduit. L'unité d'exploitation QDSP2000 avait un pipeline de calcul en cinq étapes avec des instructions optimisées pour la mise en œuvre d'un codec à compression variable et d'autres fonctions, telles que l'annulation d'écho.
La technologie 3G a fait ses débuts dans la puce MSM5000, qui prend en charge les spécifications cdma2000 mises à jour.
Il a été annoncé en mai 1999 et, tout en fonctionnant sur le cœur ARM7TDMI, il a atteint des vitesses de 153,6 Kbps et a amélioré les capacités de recherche. L'année suivante, le MSM5000 a été utilisé dans des essais sur le terrain cdma2000, et sa technologie High Data Rate (HDR) se développera ensuite en 1xEV-DO.Flirter avec Palm et un téléphone pdQ CDMA en septembre 1998 a conduit à l'exploration des systèmes d'exploitation des smartphones. En septembre 1999, Qualcomm a annoncé son intention de développer des puces iMSM pour Microsoft Windows CE et Symbian, y compris l'iMSM4100 avec un processeur ARM720T double cœur, une pour le transfert de données et une autre pour le système d'exploitation. Avec l'avènement de StrongARM et d'autres solutions, l'iMSM4100 au moment du lancement était en avance sur leur intégration mais en retard de vitesse. Qualcomm connaissait bien le transfert de données, mais elle avait encore beaucoup à apprendre sur les processeurs d'application.
Évolution de la puce de données QualcommAu milieu des années 2000, trois familles de puces étaient en développement: 2G cdmaOne, 3G cdma2000 et des prototypes de processeurs d'application, comme le MSP1000 (en fait, c'est un iMSM avec un seul processeur ARM720T).Dans le contexte de la multitude de fabricants de téléphones CDMA, Qualcomm a quitté l'entreprise en la revendant à Kyocera en février 2000. Après de nombreuses années au cours desquelles Andrew Viterbi a donné naissance à de nouvelles idées, il a annoncé sa retraite en mars. En mai, Qualcomm a annoncé que l'offre totale de chipsets MSM dépassait les 100 millions.En février 2001, Qualcomm a élaboré un plan ambitieux. Le plan de développement de la famille MSM6xxx comprenait une large gamme de produits, allant de la puce d'entrée de gamme MSM6000 basée sur ARM7TDMI avec prise en charge uniquement de la 3G cdma2000. La suite d'applications Launchpad basée sur la nouvelle API BREW a aidé les fabricants à développer des logiciels plus efficacement. Des modules tels que radioOne ont également été ajoutés pour augmenter l'efficacité de conversion de Zero Intermediate Frequency et gpsOne pour améliorer le positionnement.À l'autre extrémité de l'échelle, le MSM6500, fonctionnant sur un ARM926EJ-S avec deux cœurs QDSP4000, prenant en charge 3G cdma2000 1xEV-DO et GSM / GPRS plus AMPS, le tout sur une seule puce. Le MSM6500 est sorti près de deux ans plus tard, il a été fabriqué en utilisant la technologie 0,13 micron, emballé dans un boîtier avec 409 contacts CSP.661,662 2003, et il a marqué le début d'un changement de leader de l'entreprise. En janvier, Don Shrock a annoncé sa retraite du poste de chef de Qualcomm CDMA Technologies (QCT), laissant la place à Sanajay Ja, qui dirigeait les équipes de développement MSM.La gamme suivante était la famille MSM7xxx, elle a été présentée pour la première fois en mai 2003, et les plans étaient similaires - une large gamme de puces d'entrée de gamme aux puces coûteuses. La version 90 nm du MSM7600 comportait un ARM1136J-S avec une fréquence de 400 MHz et un QDSP5000 pour les applications, plus un ARM926EJ-S et un QDSP4000 à 274 MHz pour la messagerie multimode. Également sur la puce, un GPU Q3Dimension, issu de l'accord de licence IMAGEON avec ATI. Le MSM7600A en 2006 est tombé à 65 nm et a reçu une fréquence de 528 MHz. Le MSM7600, toujours sous la marque MSM, a marqué un changement de cap vers les futurs processeurs d'application de Qualcomm.En septembre 2003, Qualcomm a franchi le cap du milliard de puces MSM - neuf ans après la première version commerciale.Scorpion, hexagone et Gobi
«Qualcomm a toujours été dans le secteur des semi-conducteurs», a déclaré Klein Gilhausen lors de son discours au Telecosm 2004. «Nous avons toujours su que la clé de la mise en œuvre de la technologie CDMA était une politique très agressive de développement de puces spécialisées.» Les prochaines étapes de Qualcomm sont un test de l'agressivité de l'entreprise.Irving Jacobs a quitté ses fonctions d'administrateur de Qualcomm le 1er juillet 2005 - l'année du 20e anniversaire de la création de la société - et est devenu président du conseil d'administration. Il a été succédé par son fils, Paul Jacobs, qui a travaillé sur des algorithmes de compression de la parole, en lançant le smartphone pdQ, le projet BREW et d'autres. Stephen Altman, qui a dirigé l'octroi de licences, a succédé à Tony Thorneley, le président sortant de la société. En général, la stratégie de développement n'a pas changé.
Paul Jacobs et Irwin Jacobs, env. 2009De nombreux titulaires de licence ARM ont immédiatement soutenu la sortie du nouveau cœur ARM Cortex-A8 en octobre 2005. Au lieu de faire une version finale, Sanjay Ja a obtenu la première licence architecturale pour ARMv7 et a dévoilé les plans du cœur du processeur Scorpion en novembre 2005. Les manchettes selon lesquelles ce sera le premier cœur ARM fonctionnant à 1 GHz ont été légèrement exagérées; Samsung a fait la promotion de la conception de l'ARM10 Halla, fonctionnant à 1,2 GHz trois ans auparavant. Cependant, Qualcomm a dépassé tous ses concurrents avec son Scorpion, par exemple TI OMAP 3, en utilisant le Cortex-A8, et a lancé sa conception de base deux ans plus tôt que Intrinsity Hummingbird.L'avantage de l'entreprise est venu de l'acquisition peu connue de Xcella en août 2003 - c'était une entreprise de Caroline du Nord fondée par d'anciens employés d'IBM, dont Ron Tessitore et Tom Collopi. Ils ont apporté une énorme contribution grâce à leur expérience de développement de processeurs.Scorpion a utilisé un pipeline de chargement / stockage à 13 étapes similaire au Cortex-A8, mais il disposait de deux pipelines de traitement supplémentaires d'entiers - un en dix étapes pour l'arithmétique simple et l'autre en 12 étapes pour la multiplication avec accumulation. Les opérations SIMD dans le moteur multimédia VeNum avaient des pipelines avec un grand nombre d'étages, et la capacité de données a été doublée à 128 bits. La logique d'horloge Clock-do-Mania, un tampon de fin amélioré et d'autres ajustements pour optimiser la consommation d'énergie pour le processus LP TSMC 65 nm ont permis d'économiser jusqu'à 40% d'énergie par rapport au Cortex-A8.Les capacités du DAC ont également été améliorées. Le noyau Hexagon DAC, également appelé QDSP6, est également passé à la technologie de traitement 65 nm. Il a été lancé à l'automne 2004 et Hexagon a utilisé trois techniques pour économiser de l'énergie: Very Long Instruction Word (VLIW), le multithread pour réduire les frais généraux en l'absence des données nécessaires dans le cache L2 et un nouvel ensemble d'instructions pour maximiser la quantité de travail par package. Une unité d'exécution vectorielle 64 bits a traité jusqu'à huit opérations de multiplication d'accumulation 16 bits simultanées en un cycle. Trois unités d'exécution peuvent exécuter quatre instructions à chaque cycle, deux sur les unités d'exécution à double vecteur et deux sur les unités de chargement / stockage doubles.Les deux cœurs étaient sous une nouvelle marque pour les processeurs d'application: Snapdragon. Le 14 novembre 2007, Qualcomm a dévoilé le nouveau QSD8250 avec prise en charge HSPA et le QSD8650 bimode avec CDMA2000 1xEV-DO et HSPA. Chacun avait un processeur Scorpion à 1 GHz et un noyau DSP Hexagon V1 à 600 MHz. Également sur la puce, les GPU Adreno 200 (renommés après que Qualcomm a acheté les actifs graphiques mobiles d'ATI à AMD en 2009), fonctionnant à 133 MHz. La combinaison multimode de l'ARM926EJ-S avec le QDSP4000 s'est poursuivie.Qualcomm a prospéré sur sa mode de netbook et s'est de plus en plus retrouvé en concurrence avec Intel et son processeur Atom. WiMAX est devenu la norme d'Intel pour le haut débit des ordinateurs portables, mais il avait besoin d'une nouvelle infrastructure. Profitant de l'occasion, Qualcomm a dévoilé son premier chipset Gobi en octobre 2007, en utilisant le MDM1000 65 nm pour connecter des netbooks et des appareils non téléphoniques similaires à Internet en utilisant EV-DO ou HSPA sur les réseaux 3G existants.Les ventes pour utilisation sur PC et netbooks ont immédiatement fait de Gobi un succès, et la popularité de Snapdragon a augmenté plus lentement. Gobi a commencé à injecter des ressources. Le plan de développement de la famille MDM9x00, publié en février 2008, comprenait un processus de 45 nm et un modem amélioré pour prendre en charge le LTE, qui s'est avéré plus tard être basé sur l'ARM Cortex-A5. Après que Sanjay Ja a quitté Motorola en août 2008, Qualcomm a promu Steve Mollenkopf à la tête de QCT afin de maintenir la même direction que la stratégie principale.Mais il était temps pour un grand changement dans les systèmes d'exploitation mobiles, qui aurait dû aider Snapdragon. En septembre 2008, le T-Mobile G1 créé par HTC a été le premier téléphone Android - et il fonctionnait sur la puce Qualcomm MSM7201A. LG et Samsung travaillaient sur des téléphones Android contenant des puces Qualcomm à lancer en 2009, et Sony Ericsson n'était pas loin derrière.Depuis, Snapdragon est allé plus loin dans la deuxième génération. le processus à 45 nm, introduit en novembre 2009. Les MSM7x30 étaient censés réduire les coûts et la consommation d'énergie et revenaient à l'utilisation d'un noyau Scorpion à 800 MHz avec un QDSP5000 à 256 MHz et un GPU Adreno 205 raccourci. En préparation pour les cœurs doubles, la version 45 nm de Scorpion a reçu des capacités de débogage empruntées à ARM Cortex-A9 et des améliorations dans le cache L2. En juin 2010, la troisième génération des Snapdragon MSM8260 et MSM8660 est apparue, dans laquelle deux Scorpions étaient cadencés à 1,2 GHz, ainsi que l'Hexagon V3 à 400 MHz, plus le GPU Adreno 220 avec une efficacité améliorée. Les coques grossissaient; MSM8x60 avait 976 broches, taille 14x14 mm et boîtier nanométrique (NSP).Krait, Tiers et stratégie A / B
La façon dont Qualcomm annonçait de nouveaux produits consistait généralement à informer les médias d’une première version des plans de développement, puis à publier le produit fini deux à trois ans plus tard. Lorsque le World Mobile Congress (MWC) a commencé en février 2011, Qualcomm avait quelques as dans sa manche pour une présentation.Premièrement: Gobi est passé au processus 28 nm en tant que MDM9x25. Parmi les améliorations figurent la prise en charge des vitesses de catégorie 4, jusqu'à 150 Mbps sur LTE FDD et LTE TDD, et la prise en charge de HSPA + Release 9. Des lots d'essai de ces puces de troisième génération sont apparus fin 2012.Le second a déjà été partiellement annoncé à deux reprises. Quelques MWC auparavant, Qualcomm a mentionné le MSM8960, une nouvelle version de Snapdragon conçue pour un fonctionnement multimode, y compris le LTE. Lors d'un briefing d'analystes en novembre 2010, cette puce a été identifiée comme passant au processus 28 nm, utilisant la prochaine génération de cœurs de processeur sur la nouvelle microarchitecture, ainsi que le GPU Adreno plus rapide. Au MWC 2011, le premier processeur ARM avec un cœur de 28 nm a été nommé: Krait.Il a été annoncé que Krait serait le noyau utilisé dans trois puces différentes. À l'extrémité inférieure de l'échelle se trouvait un Krait MSM8930 bicœur à 1,2 GHz avec un GPU Adreno 305. Au milieu se trouvait le MSM8960, un Krait bicœur à 1,5 GHz avec un GPU Adreno 225 plus rapide. À l'extrémité supérieure se trouvait un APQ 8064 avec un Krait quad-core à 1,5 GHz et un GPU Adreno 320.Les cœurs, indépendants de la tension et de la fréquence, ont permis à Krait d'économiser considérablement de l'énergie, jusqu'à 25 à 40% par rapport à l'approche SMP, comme big.LITTLE avec ARM Cortex-A15, en fonction de la charge. Les avantages en termes de performances en particulier ont été obtenus grâce au décodage d'instructions à 3 larges, par rapport au Scorpion 2-wid, et également en raison de son exécution dans le désordre, 7 ports exécutifs par rapport à 3 et le cache L2 doublé, augmenté à 1 Mo. Cela a permis à Krait de monter à 3,3 DMIPS / MHz.Essayant de comprendre le tas de nomenclature qu'ils ont créé, Qualcomm lors d'une réunion d'analystes en novembre 2011 a identifié un schéma de marque hiérarchique. Les nouvelles puces basées sur Krait 28 nm s'appelaient Snapdragon S4 et divisées en S4 Play, S4 Plus et S4 Pro. Les scorpions à 65 nm ont été désignés Snapdragon S1, Scorpion à cœur unique 45 nm - Snapdragon S2 et Snapdragon à cœur double 45 nm - S3.Parfois, les commerçants se surpassent. La hiérarchie est bonne et la nomenclature complexe, difficile à traduire de l'anglais, n'est pas très bonne. Une deuxième tentative au CES 2013 a conduit à l'introduction de la marque de numérotation Snapdragon moderne.Il a été annoncé que le Snapdragon 800 phare pour les téléphones haut de gamme comprendra un processeur quad-core Krait 400 à 2,3 GHz et un Hexagon V5 à 600 MHz et Adreno 330 à 450 MHz, ainsi qu'un modem LTE. Le Snapdragon 600 avait un processeur quad-core Krait 300 à 1,9 GHz avec un Hexagon V4 à 500 MHz et un GPU Adreno 320 à 400 MHz, sans modem - pour des raisons d'économie.Les lancements ultérieurs depuis le CES 2013 entrent dans la catégorie des Snapdragon 200 pour téléphones, Snapdragon 400 pour téléphones et tablettes, Snapdragon 600 pour appareils de milieu de gamme et Snapdragon 800 pour high. La ligne Snapdragon 200 utilise le noyau ARM Cortex-A7 pour des raisons d'économie.Il y avait un autre exemple de marketing peu réussi. Peu de temps après le lancement inattendu de la puce Apple A7 avec prise en charge de 64 bits en septembre 2013, le responsable marketing de Qualcomm, Anand Chandraseker, a parlé avec beaucoup de scepticisme quant à sa valeur pour les utilisateurs. Au cours d'une étude plus approfondie (et, peut-être, après plusieurs appels ennuyés d'ARM), Chandraseker a été grondé et ses déclarations ont été officiellement reconnues comme «inexactes» une semaine plus tard.La crise a été évitée, mais n'a pas trouvé de réponse. Lors d'une réunion analytique en novembre 2013, Qualcomm a présenté le plan de développement de Gobi de quatrième génération, passant à 20 nm de 9x35, prenant en charge la catégorie LTE 6 et l'unification des porteuses. En décembre 2013, la présentation hâtive du Snapdragon 410 à quatre cœurs avec ARM Cortex-A53 a remis Qualcomm dans l'arène des processeurs d'application 64 bits.Peut-être que cela a juste coïncidé dans le temps, mais quelques jours après la présentation du Snapdragon 410, il y a eu une rotation sérieuse des gestionnaires. Paul Jacobs a annoncé qu'il quitterait ses fonctions d'administrateur de Qualcomm, président restant du conseil d'administration, tandis que Steve Mollenkopf a été temporairement promu administrateur le 12 décembre 2013, avec une nomination permanente en mars prochain si les actionnaires l'approuvaient.
Steve MollenkopfEn avril 2014, le Snapdragon 810 a été présenté sur le TSMC 20 nm. Huit cœurs et un grand circuit LITTLE avait quatre cœurs ARM Cortex-A57 à 2 GHz et quatre cœurs Cortex-A53 à 1,5 GHz. Le Hexagon V5 de retour et son multithreading dynamique à 800 MHz, le GPU Adreno 430 à 600 MHz et le nouveau support de mémoire LPDDR4 étaient également à l'intérieur. Un modem Cat 9 LTE, une prise en charge complète de la vidéo 4K Ultra HD et deux GPU pour la photographie de calcul étaient également présents. Son frère cadet, le Snapdragon 808, a utilisé deux cœurs ARM Cortex-A57 au lieu de quatre, un GPU plus simple, Adreno 418 et ne supportait que LPDDR3.Les puces Gobi sur le cinquième nm de la cinquième génération sont devenues le principal sujet de discussion des analystes en novembre 2014. Le Gobi 9x45 a pris en charge LTE Advanced Category 10. Cela impliquait une vitesse de téléchargement de 450 Mbps en utilisant l'agrégation de porteuses dans LTE.Sur le plan de développement de Qualcomm, apparemment, une stratégie A / B est apparue - prendre la propriété intellectuelle d'ARM où elle est, ajouter le noyau du développement interne, répéter le cycle. C'est le seul moyen raisonnable de rivaliser sur un large éventail de quatre options, du plus bas au plus haut niveau. La ligne Snapdragon 200 combat l'afflux de puces ARM Cortex-A5 en provenance de Taïwan et de Chine, tandis que le Snapdragon 800 et Gobi combattent des monstres comme Apple, Intel, Samsung et bien d'autres.Que se passera-t-il après les téléphones?
L'amélioration inlassable de Qualcomm dans les circuits à puce a apporté à CDMA et Android un succès incroyable. Sur le marché en pleine croissance des téléphones portables, qui croît à 11%, dont Android occupe 80%, Qualcomm fait face à de nouveaux défis jamais vus auparavant. Au lieu de fêter ses 30 ans, Qualcomm a annoncé en juillet 2015 une réduction de 15% du nombre d'employés. Les experts estiment que cette triste nouvelle est due au fait que la vague 64 bits lancée par Apple a pris Qualcomm par surprise, suivie du scandale de surchauffe du LG et du Samsung Snapdragon 810.Le vice-président marketing de Qualcomm, Tim McDonough, a son propre point de vue sur l'histoire de la surchauffe du Snapdragon 810, affirmant que toutes les décisions concernant les téléphones sont prises 18 mois avant que le public ne les voie - et, comme nous l'avons vu, les principales décisions sur les plans de développement les jetons sont acceptés 18 mois avant. Ce dernier est contrôlé par Qualcomm. Le premier devient plus court que Qualcomm ne le souhaiterait. Le code source indique que LG est passé du Snapdragon 810 à une version plus faible du Snapdragon 808 - laissant la même implémentation LTE - quelques mois seulement avant la sortie du produit LG G4. McDonough a affirmé que les problèmes étaient liés à la version préliminaire du Snapdragon 810 (qui a depuis été mis à jour, après quoi les messages de surchauffe ont disparu), et que les fabricants optent pour le Snapdragon 808 cardont ils n'ont pas besoin pour prendre en charge la vidéo 4K en taille réelle. L'évaluation du modem LTE prend le plus de temps, et ce processus a commencé il y a longtemps. Cela rendrait la transition - si elle avait été dans LG - rapide et moins douloureuse. Samsung pourrait avoir ses propres intérêts en indiquant la présence de ce problème - à ce moment, la société se préparait à lancer le vaisseau amiral Exynos 8 Octa.
Caractéristiques clés des processeurs mobiles Qualcomm Les événements récents ont peut-être rendu plus prudent la mise à disposition du public des plans de développement. Lors du MWC 2015 en mars, le sujet principal de la présentation était le Snapdragon 820 avec Kryo, le nouveau cœur de processeur ARMv8-A 64 bits. Des détails apparaissent sur les quatre cœurs et une fréquence d'horloge de 2,2 GHz (ainsi que des rumeurs de vitesses encore plus élevées) et le nouveau partenaire de fabrication de Samsung avec leur processus FinFET 14 nm. En août, les plans du GPU Adreno 530 et du nouveau processeur d'image Spectra pour le Snapdragon 820 ont été présentés; De plus, un nouveau DAC Hexagon 680 est en cours de développement.Qualcomm le 10 novembre 2015, tout en communiquant avec les médias, a répété que le Snapdragon 820 consomme 30% moins d'énergie que le Snapdragon 810. Ils ont également mentionné la prise en charge au niveau du système, Cat 12 LTE, Wi-Fi 802.11ad et la lutte contre les logiciels malveillants informatiques. l'apprentissage. Leur marketing s'éloigne des spécifications de la propriété intellectuelle pour des exemples d'utilisation des capacités des puces, ce qui est une bonne nouvelle.Kryo crée un point possible pour pénétrer le marché émergent de l'ARM 64 bits côté serveur. La concurrence avec Intel et AMD dans leur domaine peut se transformer en une aventure intéressante. Qualcomm poursuit également l'Internet des objets, avec la technologie issue de l'acquisition d'Atheros et de la RSE, et développe des logiciels chez AllJoyn. La manière dont Qualcomm changera le modèle commercial basé sur l'octroi de licences à des algorithmes de communication complexes déterminera si l'entreprise reste le leader parmi les entreprises non manufacturières. Peuvent-ils développer une propriété intellectuelle qui prend en charge un nouveau segment d'application, par exemple les drones? Y a-t-il encore des travaux dans le domaine des communications cellulaires 4G LTE et à quelle vitesse la technologie 5G sera-t-elle déployée?Les tentatives des investisseurs de diviser l'entreprise en une division, dont l'une traitera de la propriété intellectuelle et l'autre des puces, semblent mal conçues. Bien que la partie de l'entreprise qui s'occupe des licences de propriété intellectuelle ait un héritage de flux de trésorerie provenant de la CDMA, l'entreprise de puces bénéficie du respect rigoureux du plan d'action. Sans cette synergie, qu'est-ce qui alimentera le secteur des puces?Bien que les appareils mobiles utilisent des connexions sans fil, Qualcomm n'ira nulle part. Dans un avenir proche, des problèmes stratégiques complexes doivent être résolus, ce qui peut avoir un impact sérieux et étendu sur la stratégie de production et la concurrence dans les segments appliqués.