Dados os recentes eventos dramáticos que aconteceram com a Qualcomm, decidi que seria interessante atualizar a história da empresa, que será publicada no livro Mobile Unleashed. Eu publico o capítulo completo do livro aqui.Capítulo 9: Pressione Q para conectar
Diferente de outras empresas similares, que começaram a trabalhar em outros segmentos da eletrônica e depois passaram para o campo de dispositivos de comunicação, a Qualcomm sempre focou em tecnologias sem fio que transmitem dados de forma confiável entre dois pontos. Sua
tecnologia CDMA se tornou um salto em frente para dispositivos móveis - se pudesse ser pequena o suficiente e se você pudesse convencer os fornecedores a mudar para ela com D-AMPS e GSM.
Laboratório de Propulsão a Jato da NASAAs raízes da Qualcomm podem ser atribuídas a uma das pessoas mais inteligentes do ambiente acadêmico das universidades americanas avançadas, que, como jovens engenheiros, se uniram para trabalhar em um programa espacial. A profundidade do conhecimento técnico adquirido ao satisfazer as necessidades de clientes exigentes em sistemas de transmissão de dados digitais lançou as bases sobre as quais surgiram patentes, chips e dispositivos.
Cientistas reais de foguetes
O artigo proveitoso The The Mathematical Theory of Communications, publicado por Claude Shannon do Bell Laboratories em 1948, lançou as bases para a teoria da informação. Junto com a invenção do transistor e os avanços na programação e computação digitais, o teorema de Shannon e seu trabalho no MIT inspiraram uma geração inteira de matemáticos e cientistas.
Em junho de 1957, Andrew Viterbi, formado no MIT com mestrado em engenharia elétrica, ingressou na equipe do Jet Propulsion Laboratory (JPL) em Pasadena, pc. Califórnia Naquela época, o JPL era de propriedade do Instituto de Tecnologia da Califórnia, mas trabalhava sob os auspícios e dinheiro da agência de mísseis balísticos dos EUA.
Viterbi trabalhou na Seção 331 de Comunicações, liderada por Solomon Golomb. Eles desenvolveram um enchimento telemétrico para foguetes e satélites. Golomb tornou-se pioneiro na teoria de troca de feedback linear dos registros de troca, que era usada para codificar mensagens digitais para transmissão confiável em altos níveis de ruído. Viterbi trabalhou em loops de fase fechada, um elemento dessa teoria que é fundamental para sincronizar um rádio digital com um transmissor - isso era necessário para que o fluxo de informações pudesse ser descriptografado.
Em 4 de outubro de 1957, a URSS lançou o
Sputnik-1 . No dia seguinte, o radar de Milestone Hill, de propriedade dos Laboratórios Lincoln no MIT (MITLL) - onde o pesquisador Irwin Reed, mais conhecido pelos códigos de Reed-Solomon, trabalhava - descobriu o Sputnik em órbita baixa. William Lindsey, um jovem PhD da Universidade de Purdue, usou um rádio amador para rastrear o sinal do satélite, aumentando e diminuindo a cada 96 minutos, correspondendo à órbita do satélite.
A corrida espacial começou. A Marinha dos EUA começou a se apressar para responder com seu projeto Vanguard. Em 6 de dezembro de 1957, o Veículo de Teste 3, o terceiro veículo de teste com um satélite pesando 1,3 kg, foi lançado. Ele subiu aos infames 1,2 m, perdeu a tração e caiu de volta à plataforma de lançamento, explodindo. A carga caiu nas proximidades, nos arbustos de Cabo Canaveral, mas não interrompeu a transmissão. "Este é o nosso concorrente", disse Golomb.
Em 31 de janeiro de 1958, o "Deal Project", conhecido mundialmente como Explorer-1, atingiu a órbita. A revista Life publicou uma foto de capa de Golomb e Viterbi na sala de controle de vôo do JPL. Em 29 de julho de 1958, o Presidente Eisenhower assinou um decreto sobre aeronáutica nacional e vôo espacial, criando a NASA. O JPL solicitou e recebeu uma transferência sob os auspícios da NASA em dezembro de 1958.
Viterbi entrou na Universidade do Sul da Califórnia (USC) para defender seu doutorado - essa foi a única instituição que lhe permitiu continuar trabalhando no JPL por um dia inteiro. Ele se formou em 1962 e foi lecionar na Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA). Ele recomendou que Golomb ingressasse no corpo docente da USC, onde já era Reed (que ingressou na Rand Corporation em Santa Monica em 1960), Lindsay (ingressou no JPL em 1962), Eberhart Rechtin, Lloyd Welch e outros.
Muitos anos depois, Lindsay brincou: "Acho que Deus criou esse grupo". Rekhtin disse que, como resultado da colaboração, esse grupo conseguiu fazer mais no campo das comunicações digitais do que qualquer um deles poderia fazer sozinho. O trabalho deles afetou inúmeras outras pessoas.
San Diego Relacionado
Em 1963, na Conferência Nacional de Eletrônica em Chicago, o prêmio de melhor trabalho foi concedido a Viterbi e Irwin Jacobs, professor do MIT, cujo escritório ficava próximo ao escritório de Claude Shannon. Jacobs e Viterbi já se conheceram em 1959, quando Jacobs foi ao JPL para uma entrevista, e cada um deles sabia do trabalho do outro graças às conexões JPL e MIT.
Na próxima reunião da conferência de 1963, Jacobs informou a Viterbi que em breve começaria sua licença acadêmica e perguntou se era interessante trabalhar no JPL. Viterbi garantiu que é assim. Jacobs foi recusado um pedido para contratá-lo, mas Viterbi pediu uma palavra para ele ao chefe da unidade, Rehtin, e Jacobs acabou sendo contratado como assistente de pesquisa e enviado para Pasadena. Viterbi ensinou na UCLA e prestou consultoria na JPL, e os dois se tornaram amigos enquanto Jacobs trabalhava na JPL de 1964 a 65.
Tendo publicado uma história significativa, Os Princípios da Tecnologia da Comunicação, em colaboração com John Wozencraft em 1965, Jacobs mudou-se para a Costa Oeste em 1966. Um de seus professores em Cornell, Henry Booker, convenceu-o a ingressar no novo departamento de engenharia da Universidade da Califórnia, San Diego ( UCSD). Os professores eram valorizados na época e os consultores de comunicação digital também eram procurados. Um dia, no início de 1967, Jacobs viajou ao Centro de Pesquisa Ames da NASA para uma conferência. No caminho de volta para casa no avião, ele se viu voando com Viterbi e outro graduado do MIT, Len Kleinrock, que ingressou na UCLA em 1963 e fez amizade com Viterbi. Eles começaram a conversar, e Jacobs, enquanto isso, notou que ele havia acumulado mais trabalhos de consultoria do que podia suportar.
Viterbi estava terminando sua obra-prima. Ele estava procurando maneiras de simplificar a teoria de isolar sinais digitais fracos de ruído alto - para que seus alunos na UCLA fossem mais fáceis de entender do que com o complexo curso de treinamento que existia na época. Ele criou um conceito geral em março de 1966 e refinou a idéia por um ano antes de publicar. Em abril de 1967, Viterbi descreveu sua abordagem em um artigo da revista IEEE Transactions on Information Theory, intitulado "Limites de erros de código convolucionais e um algoritmo assintótico de decodificação ótima".
O algoritmo de Viterbi promove soluções suaves. Uma decisão difícil sobre se o sinal é zero ou se pode ser feito observando cada bit ruidoso recebido (ou um grupo de bits codificados em um símbolo), com uma alta probabilidade de erro. Viterbi considerou as informações probabilísticas contidas em possíveis alterações de estado e conhecidas com base em como os símbolos são codificados pelo transmissor. A análise da sequência de caracteres recebidos e alterações de estado usando a operação add-compare-select (ACS) determina o caminho da probabilidade máxima e combina com mais precisão a sequência transmitida.
Era apenas uma teoria, como Viterbi pensou a princípio. O algoritmo reduziu a quantidade de cálculos e o número de erros em comparação com outros, mas ainda precisava ser realizado em tempo real, e acreditava-se que, para uma porcentagem razoavelmente pequena de erros, seriam necessários "vários milhares de registros". Este trabalho foi escolhido por vários outros pesquisadores, entre os quais vale destacar Jim Massey, David Forney e Jim Omura. Eles estavam convencidos de sua otimização. Jerry Heller, um dos estudantes de Jacobs no MIT que se juntou a ele em San Diego, trabalhou para o JPL. Ele decidiu fazer algumas simulações e, de 1968 a 1969, descobriu que Viterbi era pessimista demais com sua teoria; apenas 64 registros deram uma boa vantagem. Mas, naquela época, ainda era um gabinete bastante grande de equipamentos de computação.
As idéias empreendedoras associadas à empresa de consultoria não deixaram Jacobs partir. Em outubro de 1968, a Linkabit nasceu com um capital social de US $ 1.500 (cada um dos fundadores contribuiu com cerca de US $ 500) e um endereço que corresponde ao endereço residencial da Kleinrock em Brentwood. Logo, os escritórios foram transferidos para um prédio localizado em Westwood, perto da UCLA. No início, Jacobs, Kleinrock e Viterbi, professores em período integral, passavam um dia por semana em sua empresa.
No entanto, a empresa tinha mais negócios do que o previsto. Jerry Heller se tornou o primeiro engenheiro contratado da empresa em setembro, seguido por Andrew Cohen, Klein Gilhausen e Jim Dunn. Len Kleynrock se aposentou por vários meses, fazendo seu projeto favorito - instalando os primeiros nós finais da rede ARPANET e enviando a primeira mensagem em outubro de 1969. Se você acredita nele quando tentou retornar ao Linkabit, ele foi imediatamente implantado, emitindo como indenização uma certa porcentagem do valor da empresa. Na ausência de Kleinrock, e devido ao fato de Viterbi não querer se mudar por vários anos, Jacobs mudou o escritório de Linkabit para Sorrento Valley - um dos cantos do Triângulo Dourado de San Diego - em 1970. Depois disso, ele contratou De Coffman como gerente de escritório logo após se formar no ensino médio.
Modem de programação
"A programação está morta." Vários palestrantes falaram sobre esse assunto na conferência do IEEE Communication Theory Workshop, realizada em 1970 em St. Petersburg, pc. Flórida Irwin Jacobs estava no canto mais distante da sala, segurando um chip DIP de 14 pinos - um registro de deslocamento de 4 bits simples, possivelmente 7495 da família TTL (lógica transistor-transistor). "Este é o estado atual da tecnologia digital, nos permitirá criar tudo isso."
Nos primeiros dias, o Linkabit era um think tank e não um fabricante de hardware. Seus primeiros clientes foram o Ames Research Center da NASA e o JPL, além do Laboratório Eletrônico Naval de Pont-Loma e da DARPA. A pesquisa do Linkabit relacionada à decodificação de Viterbi finalmente formou um sistema de mensagens no espaço profundo usado pelo projeto Voyager e outros programas. Em breve, no entanto, as versões compactas dos decodificadores Viterbi e outros equipamentos de processamento de sinais tornarão o Linkabit e seu sucessor lendário.
Heller e Jacobs introduziram o decodificador Viterbi de 2 Mbps com 64 estados e uma profundidade de 7 em outubro de 1971. Foi baseado em um decodificador comercial feito para satélites militares. O Linkabit Modelo 7026, ou LV7026, usou cerca de 360 chips TTL em 12 placas em um gabinete de 19 polegadas e tinha 4,5 U (7,9 ") de altura e 22" de profundidade. Comparado às versões anteriores do equipamento que manipulava o algoritmo Viterbi e ocupava vários racks do tamanho de um refrigerador cada, esse foi um avanço.
A velocidade também foi um problema. Viterbi fala sobre a tentativa inicial do Linkabit de integrar um estado ACS do decodificador em um chip contendo apenas 100 elementos lógicos - era um circuito integrado médio, ou MSI. Segundo ele, essa tentativa “quase levou à falência a empresa” devido a vários problemas sucessivos com os fornecedores. Quase falido? Isso parece um exagero até que analisemos as alternativas TTL disponíveis então. A julgar pelo relatório da empresa de 1971 e pelo documento de 1974 da Magnavox, o Linkabit brincou com a tecnologia de lógica acoplada a emissor (ECL) de trabalho rápido, mas muito mal-humorada, tentando aumentar a frequência de clock de seções críticas. Muitas empresas não podiam fazer nada com a ECL. Viterbi não mencionou nomes específicos, mas entre os suspeitos estão Fairchild, IBM, Motorola e Signetics.
A mudança de direção trouxe mais sucesso. Klein Gilhausen começou a brincar com o conceito do microprocessador Linkabit Microprocessor (LMP), uma arquitetura de microcódigo que implementa as funções de um modem por satélite. Gilhausen, Sheffy Vorboise e Franklin Antonio terminaram a placa de desenvolvimento do LMP, usando principalmente chips TTL e SIS e LSI comerciais de alta velocidade até maio de 1974. Ele funcionou a uma velocidade de 3 MIPS. Ela tinha 32 instruções e quatro pilhas de software, uma para processamento e outra para controle. Foi parcialmente RISC (mesmo antes de esse conceito aparecer), parcialmente DSP.
Jacobs começou a escrever código e a promover o LMP, dando palestras no MITLL e em vários outros institutos, conversando sobre idéias por trás do processamento do modem digital com um modem por satélite. A Força Aérea dos EUA convidou o Linkabit para demonstrar sua tecnologia em satélites experimentais LES-8/9. A TRW teve uma desvantagem de vários anos para criar um modem de espectro estendido dentro do sistema SATCOM de banda K AN / ASC-22, mas sua solução era cara e terrivelmente volumosa.
O Linkabit atingiu a equipe do MITLL colocando seu sistema relativamente pequeno, composto por várias unidades de rack de 19 "e configurando-o para transferir dados em apenas uma hora - a equipe do laboratório provavelmente passaria vários dias iniciando o modo básico. Após outras três horas, eles descobriram erro nas especificações do MITLL, corrigido pela simples reprogramação e configuração da recepção de dados.E, apesar da certificação TWL e da prontidão de seu produto, o general encarregado do programa decidiu financiar a Linkabit, uma empresa que nunca produziu equipamentos nos volumes necessários para a indústria de defesa - para concluir o desenvolvimento de seu modem.
Além do excelente trabalho do LMP, a Força Aérea dos EUA se interessou por seu outro aspecto, que ficou conhecido em 1978. O requisito real do produto era a capacidade de instalar um modem duplo em plataformas aéreas, como o Boeing EC-135 e aviões estratégicos da Força Aérea dos EUA, incluindo o Boeing B-52. A solução, que gradualmente se transformou em um modem e processador de dados para um posto de comando (CPM / P), usando vários LMPs para modems duplex duplos e transmitindo comandos de controle, como resultado, cabe em três caixas fortes do fator de forma
1/2 ATR .
O Linkabit cresceu 60% ao ano. Para a expansão da empresa, foi necessário capital adicional e eles consideraram a opção de vender ações, mas receberam uma oferta de outra empresa de tecnologia de transmissão de rádio, a M / A-COM. Em agosto de 1980, a compra da empresa foi concluída. Isso mudou radicalmente a cultura do Linkabit, e a livre troca de idéias em toda a organização foi substituída por uma estrutura hierárquica focada no controle de processos. Mas isso não impediu a inovação. Vários produtos comerciais importantes foram lançados. Um deles é o Very Small Aperture Terminal (VSAT), uma pequena estação terrestre de satélite, um sistema de comunicação via satélite para pequenas empresas que utiliza pratos com diâmetros de 120 a 240 cm. Entre as principais empresas que compraram essa tecnologia, 7-11, Holiday Inn, Schlumberger e Wal-Mart. Outra tecnologia é o VideoCipher, um sistema de criptografia de televisão por satélite que trabalhou com a HBO e outras empresas de transmissão. Jerry Heller acompanhou o desenvolvimento e o crescimento da tecnologia VideoCipher ao longo de sua vida.
Jacobs e Viterbi discutiram a aquisição da empresa com o diretor da M / A-COM, Larry Gould. Como Jacobs escreveu: "Encontramos uma linguagem comum, mas Gould teve uma crise de meia idade". Gould queria mudar o sistema de gerenciamento ou se fundir com outras empresas - e suas idéias não faziam muito sentido. O conselho de administração expulsou Gould (oficialmente, “aposentado”) do cargo de diretor em 1982. Jacobs era membro do conselho, mas viajou por toda a Europa e não pôde influenciar a tomada de decisões sobre a nova estrutura organizacional como desejava. Depois, tentou dividir a empresa e devolver as peças do Linkabit, chegando ao ponto de vetar um acordo com os investidores. No último momento, o conselho de administração da M / A-COM mudou de idéia e não cumpriu a promessa de deixar o Linkabit se separar. Tendo terminado o trabalho em três chips da versão comercial do decodificador VideoCipher II, Jacobs de repente "se aposentou" em 1 de abril de 1985. Viterbi deixou o M / A-COM por uma semana e logo outros o seguiram.
"Vamos fazer de novo"
Mas, como resultado, tudo o que aconteceu não foi como a aposentadoria. Para um homem que não queria se envolver no gerenciamento diário da Linkabit, Irwin Jacobs fez um excelente trabalho como diretor. Logo depois que ele saiu da M / A-COM, um de seus colegas perguntou: "Por que não tentamos fazer isso de novo?" Jacobs levou sua família, com quem ele prometeu passar mais tempo, em uma viagem de carro para a Europa, prometendo pensar nisso.
Em 1º de julho de 1985, seis pessoas na casa de Jacobs reuniram seis pessoas - todas recentemente renunciadas ao Linkabit. Além de Jacobs, havia Franklin Antonio, Di Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhausen e Harvey White. As lendas dizem que havia sete deles: Andrew Viterbi estava lá mentalmente, embora ele realmente estivesse em um cruzeiro europeu até meados de julho, antes de partir, concordando com as idéias de Jacobs. A equipe principal escolheu o nome Qualcomm para a nova empresa, abreviação de "comunicações de qualidade". Eles iriam combinar elementos da teoria das comunicações digitais com conhecimento prático de design para melhorar o acesso múltiplo por divisão de código, ou CDMA.
No teorema de Shannon-Hartley sobre capacidade de canal, Shannon ilustra que as tecnologias que utilizam um espectro estendido podem transmitir de forma confiável mais dados digitais com uma faixa mais ampla com uma menor relação sinal / ruído.
O CDMA usa um código digital pseudo-aleatório para distribuir uma determinada transferência de dados por todo o intervalo alocado.Vários códigos atribuídos permitem criar vários canais de dados CDMA operando na mesma banda. Para qualquer canal único, todos os seus vizinhos que trabalham com um código diferente parecem estar falando em um idioma diferente e não interferem na conversa. Para pessoas de fora sem código, todo esse sistema é difícil de interpretar; parece um ruído de fundo. Isso tornou o CDMA muito mais protegido de ouvir ou tocar do que as idéias primitivas de sintonia de frequência pseudo-aleatória, apresentadas por Nikola Tesla e depois patenteadas em 1942 pela atriz e inventora Hedi Lamarr e seu amigo e compositor George Anteyle.Ao contrário do sistema TDMAUsando canais fixos que determinam o número exato de transmissões que a estação base poderia acomodar em um intervalo dedicado, o CDMA expandiu significativamente sua capacidade. Com a ajuda de sofisticadas tecnologias de codificação e decodificação - códigos Reed-Solomon e decodificação Viterbi - o CDMA pode aumentar significativamente o número de usuários, elevando-o a um nível aceitável de erros digitais e interferência entre canais. O CDMA até reutiliza a capacidade liberada durante as pausas de uma conversa - ideal para comunicações de voz móveis.As técnicas de codificação também geram uma solução para propagação de caminhos múltiplos em espectros estendidos. O receptor RAKE, desenvolvido por Bob Price e Paul Greene, da MITLL, foi originalmente projetado para uso no campo de radar e usou muitos correlacionadores chamados “dedos” que podiam sincronizar com diferentes versões do sinal e combinar estatisticamente os resultados. Os receptores RAKE tornaram o CDMA praticamente imune ao ruído entre os canais.Força Aérea dos EUA planeja lançamento do Satcom"eles foram os primeiros a serem fascinados por todas as vantagens do CDMA, mas para gerenciar todos os dados em tempo real, eles exigiram recursos computacionais significativos. Jacobs e Viterbi perceberam que tinham uma tecnologia muito valiosa em suas mãos, cuja operabilidade foi comprovada pelas capacidades de processamento digital de sinais LMP e um modem duplo que processou dados CDMA de forma confiável para comunicações via satélite: a Qualcomm poderia atender às demandas comerciais?Desde o início, duas coisas eram óbvias: em projetos comerciais, o custo desempenha um papel muito maior, e reguladores como a Federal Communications Commission (FCC) dos EUA entram em cena ao desenvolver redes de comunicação. Portanto, a Qualcomm se encontrou na mesma posição que a Linkabit - eles trabalharam em projetos de mensagens governamentais, tentando tornar os equipamentos menores e mais rápidos.Projetos governamentais levaram ao surgimento de um decodificador Viterbi em um único chip. Finalmente, a tecnologia CMOS ASIC superou essa tarefa e não há necessidade de usar centenas de chips TTL e técnicas exóticas como ECL. A Qualcomm desenvolveu o primeiro chip em setembro de 1987: Q1401, 17 Mbps, 80 estados, K = 7, velocidade 1/2. A LSI Logic fez isso usando a tecnologia de 1,5 mícron, em um chip de 169 mm 2em cerâmica PGA com 155 pinos. Ele estava disponível nas versões comercial e militar e, na segunda versão, sua velocidade era um pouco menor por causa de uma faixa mais ampla de temperaturas operacionais.Caminhoneiros espaciais
Pouco antes da abertura da Qualcomm, Viterbi teve uma interessante conversa por telefone. Ele foi chamado por Allen Salmazi - que deixou o JPL em 1984 para fundar a OmniNet - perguntando se suas empresas poderiam trabalhar juntas em um novo sistema de rastreamento de caminhões.Em 1984, a FCC alocou frequências para o RDSS (serviço de radar por satélite). OmniNet tinha uma licença para o RDSS, seu concorrente Geostar tinha outra. O conceito do Geostar era transmitir a posição e as mensagens do caminhão em ondas decimétricas (banda L) para o satélite, retransmitidas pela empresa proprietária dos caminhões. Se o OmniNet conseguisse organizar o RDSS com base no próprio caminhão, isso seria uma grande vantagem.A Qualcomm não tinha certeza sobre essa possibilidade. Salmazi deu a eles US $ 10.000 para estudar o projeto - ele não tinha clientes nem investidores (ninguém acreditava que isso funcionaria, até Geostar rejeitou a oferta de cooperação); havia apenas dinheiro "de familiares e amigos". O OmniNet precisava comercializar a idéia para sobreviver, e a Qualcomm era sua última esperança.Havia poucos satélites na banda L e eles eram caros, principalmente porque seu sistema de processamento de sinais precisava ser adaptado para cada missão específica. Satélites na faixa do centímetro (banda K u ) usados para VSATe outras tarefas, estavam cheias, eram mais baratas, permitiam processar o sinal no solo, davam comunicação bidirecional, mas tinham uma desvantagem. A FCC licenciou o uso da banda K u apenas para terminais fixos com grandes antenas parabólicas terrestres que precisavam ser enviadas ao alvo com um erro de 1-2 graus. O segundo caso de uso para o intervalo permitia o uso móvel apenas quando não interferia na opção principal. Uma antena parabólica terrestre menor, especialmente em um caminhão em movimento, deve ter tido problemas de foco e abertura que quase certamente interfeririam. Então Klein Gilhausen disse: "Usaremos o CDMA".Em teoria, o CDMA e o espectro estendido deveriam resolver qualquer problema de interferência na lateral dos transmissores, e se a antena fosse apontada com precisão suficiente, a recepção deveria funcionar. Mas agora a FCC duvidava disso. A Qualcomm convenceu a FCC a conceder uma licença de piloto para o uso de 600 caminhões. Jacobs e a equipe criaram uma antena direcional exclusiva com um diâmetro de 10 "e uma altura de 6", apesar de serem muito precisas. O processamento do sinal foi tratado por um módulo de 4 ”x8” x9 ”, e a tela cabia em quatro linhas de 40 caracteres cada, e também possuía um pequeno teclado e indicadores para o motorista. Em janeiro de 1988, o sistema iniciou testes limitados de viagens em todo o país.Como nunca encontrou clientes, Salmazi desperdiçou todo seu dinheiro - foi por isso que a Qualcomm comprou a ele, sua empresa e todo o sistema, lançando o sistema OmniTRACS em agosto de 1988. Não tendo recebido uma única reclamação de interferência, a FCC permitiu que o sistema operasse sem restrições. Em outubro, a Qualcomm teve seu primeiro cliente sério, Schneider, dono de 10.000 caminhões. O OmniTRACS cresceu com sucesso e hoje 1,5 milhão de caminhões usam esse sistema. Essa primeira grande vitória deu à Qualcomm o capital necessário, permitindo a entrada no próximo grande mercado de CDMA.Continue falando
Gilhausen chamou a atenção de Jacobs e Viterbi com sua idéia de entrar no mercado de celulares habilitados para CDMA. Viterbi essa idéia parecia familiar - ele a representou em um trabalho de 1982 sobre um espectro estendido. Passar de uma rede de satélites militares para algumas centenas de B-52s e EC-135s, e de lá para redes de satélite privadas com dezenas de milhares de caminhões, foi bastante direto - mas a rede celular pública tinha um problema bem conhecido.
Embora os sinais CDMA reduzam a interferência dos canais digitais, era necessário levar em consideração certas características das ondas de rádio no caso em que vários transmissores se comunicam simultaneamente com uma estação terrestre. Para comunicações via satélite, todos os terminais na superfície da Terra estavam localizados longe o suficiente e, em condições normais, os sinais de cada um deles eram aproximadamente da mesma potência.
Em uma rede celular com aparelhos de baixa potência, a distância era importante e
o problema de longo alcance / longa distância era sério. Esse problema está relacionado ao alcance dinâmico do receptor da estação base. Se todos os tubos funcionam com a mesma potência, o mais próximo bloqueia o receptor e esquece os tubos que transmitem a distâncias maiores da torre, o que os torna inaudíveis em ruídos.
Viterbi, Jacobs, Gilhausen e Butch Weaver se empenharam em descobrir os detalhes. Enquanto trabalhavam com simulações de CDMA, a Associação da Indústria de Telecomunicações (TIA), em uma reunião em janeiro de 1989, escolheu o
TDMA baseado em
DMA como padrão para comunicações 2G nos Estados Unidos. O D-AMPS se tornou um desenvolvimento evolutivo do AMPS, e alguns argumentam que havia uma parcela do nacionalismo nessa escolha - foi escolhida uma alternativa ao GSM dominante na Europa, apesar de seu rápido desenvolvimento. O FDMA foi considerado uma abordagem de baixo risco (Motorola, AT&T e outras empresas foram atraídas por ele), mas o TDMA já demonstrou sua superioridade técnica nas classificações GSM.
Poucos na indústria levaram o CDMA a sério. A Associação do Setor de Comunicações Móveis (CTIA) insistiu em aumentar o número de usuários no padrão 2G em pelo menos 10 vezes em comparação com os recursos do AMPS, mas também exigiu uma transição suave. O DAMPS não atendeu aos requisitos de capacidade, mas foi considerado o caminho mais rápido para implementar o 2G.
Problemas de capacidade deram à Qualcomm uma chance. Jacobs entrou em contato com a CTIA, apresentou os resultados de um estudo CDMA e, após uma recusa inicial, fez um discurso em uma reunião de membros em Chicago em junho de 1989. Ele esperava que os especialistas reunidos fizessem muitos buracos em sua apresentação, mas isso não aconteceu.
Uma das razões para o sucesso da apresentação foi que a empresa testou sua tecnologia com o PacTel Cellular desde fevereiro de 1989. Após a votação da TIA, Jacobs e Viterbi começaram a pedir negociações com operadores regionais. “De repente, um dia, Irwin Jacobs e Andy Viterbi vieram ao meu escritório. Honestamente, eu nem sei como eles chegaram lá ”, disse Jeff Hultman, diretor da PacTel Cellular.
No entanto, William Lee, consultor científico chefe da PacTel Cellular, sabia por que eles vieram. No PacTel Cellular no mercado de Los Angeles, a base de usuários cresceu muito rapidamente e logo a empresa deveria ter enfrentado uma capacidade insuficiente. Lee estudou o desempenho do espectro digital estendido e as questões de capacidade por anos, comparando FDMA e TDMA.
O que ele viu na tecnologia CDMA - cerca de 20 vezes superior aos sistemas analógicos - e os riscos de desenvolver TDMA foram suficientes para justificar a oferta de US $ 1 milhão para financiar a pesquisa da Qualcomm.
Lee, como muitos outros, queria ver uma solução funcional para os problemas distantes / próximos e outros.
Em menos de seis meses, em 7 de novembro de 1989, a Qualcomm recebeu um protótipo. O "telefone" CDMA - mas na verdade eram 15 kg de equipamento - foi enfiado em uma van, pronta para viajar por San Diego. Duas "estações base" foram lançadas para demonstrar a transferência de uma chamada entre elas.
Equipe da Qualcomm, em particular: Andrew Viterbi (à esquerda), Irwin Jacobs (ao centro), Butch Uwier e Klein Gilhausen (à direita) com uma van CDMA, aprox. 1989 ano.Antes dos diretores reunidos da indústria de telefonia celular, dos quais havia pelo menos 150 e, segundo alguns relatos, todos os 300, William Lee fez uma apresentação, depois Jacobs com a dele, e então Gilhausen começou a descrever o que os visitantes deveriam ver hoje. E quando eles estavam prestes a dissolver o grupo e iniciar a manifestação, Jacobs notou que Butch Weaver estava acenando violentamente para ele. O Glitch GPS interrompeu a sincronização das estações base. Jacobs improvisou e continuou a espalhar a tecnologia CDMA por 45 minutos até Weaver e a equipe colocarem o sistema em funcionamento.
Muitos visitantes ficaram surpresos com o que viram. Os críticos disseram que o CDMA nunca funcionará, que a teoria não suportará a implantação em larga escala e as condições do mundo real, e um especialista chegou a afirmar que "viola as leis da física". Além disso, ainda havia um pequeno problema em colocar todo o equipamento em um pequeno aparelho - mas a Qualcomm estava pronta para lidar com isso. Além da necessidade de miniaturização e das tarefas básicas de expansão do espectro por sequência direta e canalização, a Qualcomm desenvolveu soluções para os três principais problemas do CDMA.
O primeiro foi o problema distante / próximo. O controle dinâmico de potência altera os níveis para manter uma relação sinal / ruído adequada. Os aparelhos CDMA localizados mais próximos das estações base normalmente usam menos energia para transmissão e outros a montante usam mais. Como resultado, todos os sinais chegam à estação base com aproximadamente a mesma relação sinal / ruído. A redução da energia da transmissão também enfraqueceu a interferência e economizou a bateria. A Qualcomm usou um algoritmo agressivo de controle de energia de malha aberta e malha fechada que ajusta 800 vezes por segundo (posteriormente esse número foi aumentado para 1500), o que excedeu em muito as várias vezes por segundo com as quais o GSM estava satisfeito.
O segundo foi uma transferência de chamada. No sistema TDMA, as chamadas eram geralmente interrompidas quando o usuário alternava de uma estação base para outra devido a uma transferência difícil. Os telefones CDMA conectados à próxima estação base sem desconectar a estação atual.
O terceiro foi um vocoder de coeficiente variável. Em vez de codificar on / off no GSM, o codificador de coeficiente variável rapidamente se adaptou às pausas naturais e retoma as conversas, reduzindo o número de bits transmitidos pelos aparelhos, o que aumentou a capacidade geral da estação base. Não havia essa propriedade no TDMA, os canais eram fixos e não podiam ser compartilhados.
Suba e segure
No caso da comercialização de CDMA, Haltman prometeu suporte ao PacTel Cellular, mas outros acordos precisavam ser feitos para atingir massa crítica. A PacTel apresentou a Qualcomm aos diretores de empresas de alto nível de outras empresas que surgiram após a divisão do monopólio da AT&T e aos principais fabricantes de infraestrutura celular, em busca de mercados onde o CDMA seria útil. A gerência da Qualcomm também tomou uma decisão crucial em relação ao modelo de negócios: em vez de fabricar todos os equipamentos automaticamente, a empresa venderá licenças CDMA dos fabricantes para uso da propriedade intelectual.
Outro mercado de celular com problemas de capacidade foi Nova York, onde operava a companhia telefônica NYNEX. A Qualcomm trouxe seus protótipos CDMA para Manhattan para testes de campo em fevereiro de 1990. O NYNEX já ordenou que a AT&T buscasse infraestrutura de próxima geração e, no início de julho, a AT&T e a Qualcomm concordaram com uma licença para a tecnologia de estação base CDMA. Em 31 de julho de 1990, a Qualcomm publicou a primeira versão da especificação CDMA para comentários do setor, a Common Air Interface. Em 2 de agosto, o NYNEX anunciou que gastaria US $ 100 milhões na criação de uma "segunda rede telefônica celular" em Manhattan até o final de 1991, principalmente para permitir tempo para alocação de frequência e construção de estações-base. Qualcomm deveria gastar US $ 3 milhões na produção de telefones CDMA
Outras empresas não tiveram pressa com ofertas. Os dois maiores provedores de infraestrutura celular, Ericsson e Motorola, planejavam lidar com redes TDMA. A Motorola se garantiu firmando um contrato de licenciamento com a Qualcomm em setembro de 1990, mas expressou publicamente preocupações sobre questões técnicas. Operadoras como a McCaw Cellular (a antecessora da AT&T Wireless) e a Ameritech tentaram adiar a decisão de aumentar a adoção do CDMA. Como em outros lugares, a Europa confiou no GSM baseado em TDMA e o Japão desenvolveu sua própria rede celular baseada em TDMA.
Na coluna indecisa estava a Coréia, que não tinha soluções digitais. Salmazi garantiu que Lee, da PacTel, apresentasse a empresa em agosto de 1990, o que resultou em discussões consecutivas que terminaram em maio de 1991 com um acordo de desenvolvimento conjunto para o ETRI CDMA. E embora esse programa tenha recebido amplo financiamento e prometido grandes royalties no futuro, foram gastos cinco anos em sua implantação.
Mas, mesmo após essas vitórias, a Qualcomm, do ponto de vista financeiro, continuou a se equilibrar à beira. Cada dólar de lucro foi para os salários dos trabalhadores, cujo número já havia aumentado para 600 em 1991 - e para pesquisa e desenvolvimento no campo do CDMA.
A PacTel continuou a trabalhar nos planos CDMA, levando ao teste de capacidade CAP I em novembro de 1991, usando os chipsets Qualcomm CDMA prontos para uso comercial. Cinco ASICs foram desenvolvidos em um programa de dois anos. Foram necessários três circuitos integrados para o telefone CDMA: um modulador, um demodulador e um decodificador Viterbi avançado. Os outros dois foram criados para a estação base, que também usava o decodificador Viterbi. Esses chipsets foram conectados a um microprocessador externo. Os testes mostraram boa operacionalidade da tecnologia CDMA em larga escala e provaram que ela pode atingir as capacidades previstas.
Chipsets CDMA Qualcomm, aprox. 1991Logo após anunciar o sucesso dos testes CAP I e ASIC no Fórum de Tecnologia da CTIA, a Qualcomm fez sua primeira oferta pública oferecendo 4 milhões de ações e levantando US $ 68 milhões em dezembro de 1991. A PacTel comprou uma participação no mercado aberto e adicionou outros US $ 2,2 milhões para comprar
bônus de
subscrição por 390.000 ações adicionais para garantir pesquisa e desenvolvimento contínuos no campo do CDMA,
No início de 1992, além do projeto conjunto ETRI da Coréia, quatro empresas já haviam decidido participar do desenvolvimento do padrão CDMA com a Qualcomm: AT&T, Motorola, Oki e Nortel Networks. O número cinco da licença em abril de 1992 não era outro senão a Nokia - foi o culminar de um ano e meio de negociações entre Jacobs e
Jorma Ollila . A Nokia assistiu ao PacTel com grande interesse e abriu seu próprio centro de pesquisa e desenvolvimento em San Diego para estar mais próximo do que estava acontecendo com o CDMA. A Royalty foi um dos obstáculos: estima-se que a Nokia pagou cerca de 3% do preço médio de venda do aparelho nos termos de seu primeiro contrato por 15 anos.
Em 2 de março de 1993, a Qualcomm lançou o CD-7000, um telefone compatível com CDMA / AMPS que roda em um único chip de transmissão de banda estreita: Mobile Station Modem (MSM). O telefone era um formato típico de barra de chocolate, medindo 178x57x25 mm e pesando pouco mais de 340 gramas. O primeiro cliente foi o oeste dos EUA, com um aplicativo para pelo menos 36.000 telefones. Também em março de 1993, quatro fabricantes anunciaram seus planos para telefones e infraestrutura CDMA na Coréia: Goldstar, Hyundai, Maxon e Samsung.
A Qualcomm revelou os detalhes do novo chip MSM de banda estreita no Simpósio Hot Chips, em agosto de 1993. As três principais funções do CDMA, um modulador, demodulador e decodificador Viterbi, foram colocadas em um único chip fabricado com tecnologia de 0,8 mícron com uma área de 114 mm
2 . Tinha 450.000 transistores, consumia 300 mW e, para funcionar como um tubo, ele ainda precisava de um processador externo e um circuito para trabalhar com ondas de rádio. A Qualcomm deu a entender que várias fábricas diferentes estavam fornecendo peças de reposição, mas não divulgou fornecedores - mais tarde foi relatado que uma delas era a IBM.
A TIA finalmente cedeu ao endossar o CDMA na primeira publicação da especificação IS-95 em julho de 1993; comercialmente, essa opção ficou conhecida como cdmaOne. A escolha dos padrões digitais para 2G apareceu nos mercados de celulares: CDMA, D-AMPS e GSM.
Seis milhões de obstáculos
O processador Intel 80C186 foi instalado no CD-7000 junto com o chip MSM. O próximo passo lógico foi a integração deles, mas a Intel não estava envolvida em propriedade intelectual. A princípio, a Intel rejeitou a Qualcomm. Porém, sob o ataque constante da força de vendas de San Diego, a filial da Intel em Chandler, pc. Arizona, aprendeu tudo sobre a Qualcomm, a tecnologia CDMA e as oportunidades de mercado, antes de finalmente concordar em fornecer o núcleo 80C186.
A tarefa de mudar o design do Intel 80C186 para um padrão mais para a indústria acabou sendo difícil. A Qualcomm desenvolveu o MSM usando técnicas de linguagem de descrição de hardware (HDL) de alto nível que podem ser reconfiguradas rapidamente em várias bibliotecas, bancos de dados de simulação e vetores de teste. Logo ficou claro que seria mais fácil transferir o Qualcomm MSM IP para o processo Intel e fornecer à Intel toda a produção de chips. A Qualcomm concordou com isso. A Intel iria se envolver simultaneamente em negócios móveis e de manufatura.
Em 1 de fevereiro de 1995, a Qualcomm anunciou o Q5257 MSM2 com um núcleo Q186 em um pacote QFP de 176 pinos, bem como o chip Q5312 integrado (Analog Baseband Processor, BBA2), que substituiu 17 chips individuais em um QFP de 80 pinos. Esses dois chips compunham a maior parte do telefone CDMA - como o QCP-800, anunciado no dia seguinte. A Qualcomm, preparando-se para o lançamento de grandes volumes, colaborou com a Sony para lançar um novo telefone compatível com dois padrões de comunicação e com o dobro da duração da bateria, o suficiente para cinco horas de conversa. Também anunciou o lançamento de um chip Q5160 Cell Site Modem (CSM) para estações base CDMA, que não possui um processador integrado.
Em junho de 1996, o Q5270 MSM2.2 foi introduzido. As principais melhorias foram o vocoder PureVoice de 13Kbps, usando o QCELP e oferecendo melhor qualidade de som sem aumentar o consumo de energia. Foi oferecido no formato QFP com 176 contatos para uso comercial e um maior com 208 contatos para circuitos de depuração.
Reduzir o consumo de energia era o objetivo do MSM2300, anunciado em março de 1997. A busca de sinais usando DSPs de hardware foi oito vezes mais rápida que o MSM2.2. O QFP com 176 pinos era compatível com versões anteriores, permitindo atualizações diretas de hardware.
Com a implantação do CDMA em todo o mundo, o número de chipsets produzidos cresceu em um ritmo explosivo. A Qualcomm disse que, no total, os embarques de várias variantes de MSM - principalmente MSM2 e MSM2.2, fabricados pela Intel - atingiram seis milhões de unidades em junho de 1997. A Intel também promoveu seus processadores embarcados de baixa potência 386EX para aparelhos Nokia e Research in Motion [futuro BlackBerry / aprox. transl.]. O que poderia ter dado errado?
Provavelmente, essa pergunta a Qualcomm se perguntou quando a Intel se recusou a fazer a atualização planejada do núcleo incorporado. Honestamente, a complexidade de fabricação do 386EX era muito maior e eu ainda precisava colocar mais chips da Qualcomm. A Intel provavelmente achou o design muito arriscado e decidiu que seis milhões de peças não seriam suficientes para justificar.
A Qualcomm tentou apressar as coisas, pediu o possível custo dessa solução e recebeu uma resposta muito superficial, sem grandes melhorias na velocidade do processador. (A Intel, provavelmente, estava processando a DEC sobre o chip Alpha. Se a Qualcomm precisasse de um novo núcleo um pouco mais tarde, e se a Intel descobrisse a propriedade intelectual ou o modelo de negócios de produção do StrongARM, o papel da Intel no celular o mercado pode ser completamente diferente). Embora o fornecimento de chips existentes tenha continuado, a fase de trabalho com a Intel na próxima geração de chips da Qualcomm terminou.
Formas indiretas de procurar núcleos aprimorados
Eles não procuraram por um núcleo de processador de alto desempenho por muito tempo. Muitos usuários de licença Qualcomm CDMA, como LSI Logic, Lucent Technologies (derivada da AT&T), Samsung e VLSI, foram todos apoiadores de ARM. A Qualcomm anunciou oficialmente o lançamento de sua primeira licença ARM em julho de 1998.
Os lançamentos de novos chipsets foram acelerados, e a Qualcomm se tornou um dos fornecedores mais produtivos de chips baseados em ARM, e seus produtos foram usados ativamente em milhares de dispositivos móveis. A seguir, listamos apenas os principais modelos de chip.
Quando o acordo com a ARM se tornou amplamente conhecido, o chip MSM3000 já estava em desenvolvimento e seu lançamento foi anunciado em fevereiro de 1998, e o núcleo foi substituído pelo ARM7TDMI. Outras melhorias incluem o demodulador SuperFinger, que acelera a transferência de dados para 64 Kbps e melhora o tempo de espera. Foi produzido por um processo de 0,35 mícrons. Pela primeira vez, os produtos CC foram fabricados pela
TSMC . Para evitar confusão com os modelos antigos, já que o novo exigia software completamente diferente, o QFP com 176 contatos possuía uma pinagem completamente diferente.
Naquela época, havia outro núcleo na produção. Por algum tempo, os chips DAC estavam presentes na linha de produtos e, em fevereiro de 1999, o MSM3100 com o núcleo ARM7TDMI e o núcleo programável QDSP2000 de fabricação própria foram introduzidos. A unidade operacional QDSP2000 tinha um pipeline de computação de cinco estágios com instruções otimizadas para implementar um codec de compactação variável e outras funções, como cancelamento de eco.
A tecnologia 3G estreou no chip MSM5000, que suportava as especificações atualizadas do cdma2000.
Foi anunciado em maio de 1999 e, enquanto ainda rodava no núcleo do ARM7TDMI, alcançou velocidades de 153,6 Kbps e aprimorou os recursos de pesquisa. No ano seguinte, o MSM5000 foi usado em testes de campo do cdma2000 e sua tecnologia de alta taxa de dados (HDR) será posteriormente desenvolvida para 1xEV-DO.Flertar com a Palm e um telefone CDMA pdQ em setembro de 1998 levou à exploração de sistemas operacionais para smartphones. Em setembro de 1999, a Qualcomm anunciou planos para desenvolver chips iMSM para Microsoft Windows CE e Symbian, incluindo o iMSM4100 com um processador ARM720T de núcleo duplo, um para transferência de dados e outro para o sistema operacional. Com o advento do StrongARM e outras soluções, o iMSM4100 estava à frente deles na integração, mas ficou para trás em velocidade. A Qualcomm era versada em transferência de dados, mas ainda tinha muito a aprender sobre processadores de aplicativos.
Qualcomm Data Chip EvolutionEm meados da década de 2000, havia três famílias de chips em desenvolvimento: 2G cdmaOne, 3G cdma2000 e protótipos de processadores de aplicativos, como o MSP1000 (na verdade, é um iMSM com apenas um processador ARM720T).No contexto da multidão de fabricantes de telefones CDMA, a Qualcomm deixou o negócio vendendo-o para a Kyocera em fevereiro de 2000. Depois de muitos anos em que Andrew Viterbi deu à luz novas idéias, ele anunciou sua aposentadoria em março. Em maio, a Qualcomm anunciou que o fornecimento total de chipsets MSM excedia 100 milhões.Em fevereiro de 2001, a Qualcomm desenvolveu um plano ambicioso. O plano de desenvolvimento da família MSM6xxx incluía uma ampla gama de produtos, desde o chip MSM6000 de nível básico baseado no ARM7TDMI, com suporte para apenas 3G cdma2000. O conjunto de aplicativos Launchpad baseado na nova API BREW ajudou os fabricantes a desenvolver software com mais eficiência. Módulos como radioOne também foram adicionados para aumentar a eficiência de conversão da Frequência Intermediária Zero e gpsOne para melhorar o posicionamento.No outro extremo da escala estava o MSM6500, rodando em um ARM926EJ-S com dois núcleos QDSP4000, suportando 3G cdma2000 1xEV-DO e GSM / GPRS e AMPS, tudo em um único chip. O MSM6500 saiu quase dois anos depois, foi fabricado com tecnologia de 0,13 mícron, embalado em um estojo com 409 contatos CSP.661.662 2003, e ele marcou o início de uma mudança no líder da empresa. Em janeiro, Don Shrok anunciou sua aposentadoria do cargo de chefe da Qualcomm CDMA Technologies (QCT), dando lugar a Sanajay Ja, que liderou as equipes de desenvolvimento de HSH.O próximo da linha foi a família MSM7xxx, exibida pela primeira vez em maio de 2003, e os planos para isso eram semelhantes - uma ampla variedade de chips de nível básico a caros. A versão de 90 nm do MSM7600 carregava um ARM1136J-S com uma frequência de 400 MHz e um QDSP5000 para aplicativos, além de um ARM926EJ-S e QDSP4000 de 274 MHz para mensagens multimodo. Também estava no chip uma GPU Q3Dimension, do contrato de licenciamento da IMAGEON com a ATI. O MSM7600A em 2006 diminuiu para 65 nm e recebeu uma frequência de 528 MHz. O MSM7600, ainda sob a marca MSM, marcou uma mudança de direção para os futuros processadores de aplicativos da Qualcomm.Em setembro de 2003, a Qualcomm alcançou um marco de 1 bilhão de chips da linha MSM - nove anos após o primeiro lançamento da versão comercial.Escorpião, Hexágono e Gobi
"A Qualcomm sempre esteve no ramo de semicondutores", Klein Gilhausen iniciou seu discurso no Telecosm 2004. "Sempre soubemos que a chave para implementar a tecnologia CDMA era uma política muito agressiva para o desenvolvimento de chips especializados". Os próximos passos da Qualcomm são um teste de quão agressiva a empresa pode ser.Irving Jacobs deixou o cargo de diretor da Qualcomm em 1º de julho de 2005 - o ano do 20º aniversário da fundação da empresa - e tornou-se presidente do conselho de administração. Ele foi sucedido por seu filho, Paul Jacobs, que trabalhou em algoritmos de compressão de fala, lançando o smartphone pdQ, o projeto BREW e outros. Stephen Altman, que liderou o licenciamento, sucedeu a Tony Thorneley, presidente cessante da empresa. Em geral, a estratégia de desenvolvimento não mudou.
Paul Jacobs e Irwin Jacobs, aprox. 2009Muitos licenciados do ARM deram suporte imediato ao lançamento do novo núcleo do ARM Cortex-A8 em outubro de 2005. Em vez de criar uma versão finalizada, Sanjay Ja obteve a primeira licença de arquitetura do ARMv7 e revelou planos para o núcleo do processador Scorpion em novembro de 2005. As manchetes de que será o primeiro núcleo ARM operando a 1 GHz foram um pouco exageradas; A Samsung promoveu o design do ARM10 Halla, operando a 1,2 GHz três anos antes. No entanto, a Qualcomm superou todos os concorrentes com seu Scorpion, por exemplo, TI OMAP 3, usando o Cortex-A8, e lançou seu design principal dois anos antes do Intrinsity Hummingbird.A vantagem da empresa veio da aquisição pouco conhecida da Xcella em agosto de 2003 - era uma empresa da Carolina do Norte fundada por ex-funcionários da IBM, incluindo Ron Tessitore e Tom Collopi. Eles deram uma tremenda contribuição através de sua experiência em desenvolvimento de processadores.O Scorpion usou um pipeline de carga / armazenamento de 13 estágios semelhante ao Cortex-A8, no entanto, tinha dois pipelines de processamento adicionais de números inteiros - um de dez estágios para aritmética simples e o outro de 12 estágios para multiplicação com acumulação. As operações SIMD no mecanismo de multimídia VeNum possuíam pipelines com um grande número de estágios e a capacidade de dados dobrou para 128 bits. A lógica com clock do Clock-do-Mania, um buffer de conclusão aprimorado e outros ajustes para otimizar o consumo de energia para o processo TSMC de 65 nm LP resultaram em economia de energia de até 40% em comparação com o Cortex-A8.Os recursos de DAC também foram aprimorados. O núcleo Hexagon DAC, também chamado QDSP6, também mudou para a tecnologia de processo de 65 nm. Foi lançado no outono de 2004, e o Hexagon usou três técnicas para economizar energia: Very Long Instruction Word (VLIW), multi-threading para reduzir a sobrecarga na ausência dos dados necessários no cache L2 e um novo conjunto de instruções para maximizar a quantidade de trabalho por pacote. Uma unidade de execução de vetor de 64 bits processou até oito operações simultâneas de multiplicação de acumulação de 16 bits em um ciclo. Três threads poderiam executar quatro instruções a cada ciclo, duas em unidades de execução de vetor duplo e duas em unidades de carga / armazenamento duplas.Ambos os núcleos estavam sob uma nova marca de processadores de aplicativos: Snapdragon. Em 14 de novembro de 2007, a Qualcomm revelou o novo QSD8250 com suporte a HSPA e o QSD8650 de modo duplo com CDMA2000 1xEV-DO e HSPA. Cada um tinha um processador Scorpion de 1 GHz e um núcleo DSP Hexagon V1 de 600 MHz. Também estavam no chip as GPUs Adreno 200 (renomeadas após a Qualcomm comprar os ativos gráficos móveis da ATI da AMD em 2009), rodando a 133 MHz. A combinação multimodo do ARM926EJ-S com o QDSP4000 continuou.A Qualcomm prosperou no estilo de netbook e cada vez mais se viu competindo com a Intel e seu processador Atom. O WiMAX se tornou o padrão da Intel para banda larga de laptops, mas precisava de uma nova infraestrutura. Aproveitando a chance, a Qualcomm lançou seu primeiro chipset Gobi em outubro de 2007, usando o MDM1000 de 65nm para conectar netbooks e dispositivos sem telefone semelhantes à Internet usando EV-DO ou HSPA nas redes 3G existentes.As vendas para uso em PCs e netbooks imediatamente fizeram de Gobi um sucesso, e a popularidade do Snapdragon cresceu mais lentamente. Gobi começou a injetar recursos. O plano de desenvolvimento da família MDM9x00, lançado em fevereiro de 2008, incluía um processo de 45 nm e um modem aprimorado para oferecer suporte ao LTE, que mais tarde se baseou no ARM Cortex-A5. Depois que Sanjay Ja deixou a Motorola em agosto de 2008, a Qualcomm promoveu Steve Mollenkopf para o chefe da QCT, a fim de manter a mesma direção da estratégia principal.Mas estava na hora de uma grande mudança nos sistemas operacionais móveis, o que deveria ter ajudado o Snapdragon. Em setembro de 2008, o T-Mobile G1 criado pela HTC foi o primeiro telefone Android - e era executado no chip Qualcomm MSM7201A. LG e Samsung estavam trabalhando em telefones Android contendo chips Qualcomm a serem lançados em 2009, e a Sony Ericsson não estava muito atrás deles.Snapdragon foi mais longe na segunda geração desde então. o processo de 45 nm, lançado em novembro de 2009. Os MSM7x30s deveriam reduzir o custo e o consumo de energia e estavam voltando a usar o núcleo Scorpion de 800 MHz com o QDSP5000 a 256 MHz e a GPU Adreno 205 reduzida. Preparando-se para os núcleos duplos, a versão de 45 nm do Scorpion recebeu recursos de depuração emprestados do ARM Cortex-A9 e melhorias no cache L2. Em junho de 2010, apareceu a terceira geração do Snapdragon MSM8260 e MSM8660, na qual dois Scorpions tinham clock de 1,2 GHz, juntamente com o Hexagon V3 a 400 MHz, além da GPU Adreno 220 com maior eficiência. Os cascos estavam ficando maiores; o MSM8x60 tinha 976 pinos, tamanho 14x14 mm e pacote nanoescala tipo (NSP).Krait, níveis e estratégia A / B
A maneira de a Qualcomm anunciar novos produtos era geralmente informar a mídia sobre uma versão inicial dos planos de desenvolvimento e depois lançar o produto final dois a três anos depois. Quando o World Mobile Congress (MWC) começou em fevereiro de 2011, a Qualcomm tinha alguns ases na manga para uso em apresentações.Primeiro: Gobi mudou para o processo de 28 nm como MDM9x25. Entre as melhorias estão a adição de suporte para velocidades de categoria 4, até 150 Mbps no LTE FDD e LTE TDD, e suporte para HSPA + Release 9. Muitos lotes de teste desses chips de terceira geração apareceram no final de 2012.O segundo já foi parcialmente anunciado duas vezes. Alguns MWCs anteriores, a Qualcomm mencionou o MSM8960, uma nova versão do Snapdragon projetada para operação multimodo, incluindo LTE. Em um briefing de analistas em novembro de 2010, esse chip foi identificado como passando para o processo de 28 nm, usando a próxima geração de núcleos de processador na nova microarquitetura, bem como a GPU Adreno mais rápida. No MWC 2011, o primeiro processador ARM com um núcleo de 28 nm foi nomeado: Krait.Foi anunciado que o Krait será o núcleo usado em três chips diferentes. Na extremidade inferior da balança, havia um Krait MSM8930 de 1,2 GHz e núcleo duplo com uma GPU Adreno 305. No meio estava o MSM8960, um Krait de 1,5 GHz e núcleo duplo com uma GPU Adreno 225 mais rápida. Na extremidade superior, havia um APQ 8064 com um Krait de 1,5 GHz e quatro núcleos com uma GPU Adreno 320.Os núcleos, independentes em voltagem e frequência, permitiram que o Krait economizasse energia significativamente, até 25-40% em comparação com a abordagem SMP, como big.LITTLE com ARM Cortex-A15, dependendo da carga. As vantagens de desempenho, em particular, foram alcançadas graças ao decodificação de instruções em três larguras, comparado ao 2-wid do Scorpion, bem como devido à sua execução fora de ordem, 7 portas de execução em comparação com 3 e cache L2 duplicado, aumentado para 1 Mb. Isso permitiu que o Krait subisse para 3,3 DMIPS / MHz.Tentando descobrir o monte de nomenclatura que eles criaram, a Qualcomm, em uma reunião de analistas em novembro de 2011, identificou um esquema hierárquico de marca. Os novos chips baseados no Krait 28 nm foram chamados Snapdragon S4 e divididos em S4 Play, S4 Plus e S4 Pro. Scorpion de 65 nm foi designado Snapdragon S1, Scorpion de núcleo único de 45 nm - Snapdragon S2 e Snapdragon de núcleo duplo de 45 nm - S3.Às vezes, os profissionais de marketing se destacam. A hierarquia é boa e a intrincada nomenclatura, difícil de traduzir do inglês, não é muito boa. Uma segunda tentativa na CES 2013 levou à introdução da moderna marca de numeração Snapdragon.Foi anunciado que o carro-chefe Snapdragon 800 para telefones de última geração incluirá um CPU Krait 400 de quatro núcleos a 2,3 GHz e um Hexagon V5 a 600 MHz e Adreno 330 a 450 MHz, além de um modem LTE. O Snapdragon 600 tinha um CPU Krait 300 de quatro núcleos a 1,9 GHz com um Hexagon V4 a 500 MHz e uma GPU Adreno 320 a 400 MHz, sem modem - por razões de economia.Os lançamentos subsequentes desde a CES 2013 se enquadram na categoria Snapdragon 200 para telefones, Snapdragon 400 para telefones e tablets, Snapdragon 600 para dispositivos de médio alcance e Snapdragon 800 para alta. A linha Snapdragon 200 usa o núcleo ARM Cortex-A7 por razões de economia.Houve outro exemplo de marketing sem muito sucesso. Logo após o lançamento inesperado do chip Apple A7, com suporte para 64 bits, em setembro de 2013, o comerciante-chefe da Qualcomm, Anand Chandraseker, falou com grande ceticismo sobre seu valor para os usuários. No processo de estudos adicionais (e, possivelmente, após várias ligações irritadas da ARM), Chandraseker foi repreendido e suas declarações foram oficialmente reconhecidas como "imprecisas" uma semana depois.A crise foi evitada, mas não conseguiu responder. Em uma reunião analítica em novembro de 2013, a Qualcomm mostrou o plano de desenvolvimento de quarta geração do Gobi, mudando para 9 nm de 20x35, suportando a categoria 6 LTE e a unificação de operadoras. Em dezembro de 2013, a apresentação apressada do Snapdragon 410 de quatro núcleos com o ARM Cortex-A53 levou a Qualcomm à arena dos processadores de aplicativos de 64 bits.Talvez tenha coincidido com o tempo, mas alguns dias após a apresentação do Snapdragon 410, houve uma séria rotação de gerentes. Paul Jacobs anunciou que deixaria o cargo de diretor da Qualcomm, remanescente presidente do conselho, enquanto Steve Mollenkopf foi temporariamente promovido a diretor em 12 de dezembro de 2013, com uma nomeação permanente no próximo mês de março, se os acionistas aprovassem sua candidatura.
Steve MollenkopfEm abril de 2014, o Snapdragon 810 foi exibido no TSMC 20 nm. Oito núcleos e um circuito grande.LITTLE tinha quatro núcleos ARM Cortex-A57 de 2 GHz e quatro núcleos Cortex-A53 de 1,5 GHz. Também havia o Hexagon V5 de retorno e seu multithreading dinâmico de 800 MHz, a GPU Adreno 430 a 600 MHz e o novo suporte de memória LPDDR4. Também estava presente um modem Cat 9 LTE, suporte total para vídeo 4K Ultra HD e duas GPUs para fotografia computacional. Seu irmão mais novo, o Snapdragon 808, usou dois núcleos ARM Cortex-A57 em vez de quatro, um GPU mais simples, o Adreno 418 e apenas suportou LPDDR3.Os chips Gobi no quinto nm da quinta geração tornaram-se o principal assunto de discussão dos analistas em novembro de 2014. O Gobi 9x45 suportava a LTE Advanced Category 10. Isso implicava uma velocidade de download de 450 Mbps usando agregação de operadora no LTE.Aparentemente, no plano de desenvolvimento da Qualcomm, surgiu uma estratégia A / B - leve a propriedade intelectual da ARM para onde ela está, adicione o núcleo do desenvolvimento interno, repita o ciclo. Esta é a única maneira razoável de competir em uma ampla gama de quatro opções, do nível mais baixo ao mais alto. A linha Snapdragon 200 combate o influxo de chips baseados em ARM Cortex-A5 de Taiwan e China, enquanto o Snapdragon 800 e Gobi lutam contra monstros como Apple, Intel, Samsung e muitos outros.O que acontecerá depois dos telefones?
A incansável melhoria da Qualcomm nos circuitos de chips trouxe um sucesso incrível ao CDMA e ao Android. No crescente mercado de telefones celulares, que cresce 11%, dos quais o Android ocupa 80%, a Qualcomm enfrenta novos desafios nunca antes vistos. Em vez de comemorar seu trigésimo aniversário, em julho de 2015, a Qualcomm anunciou uma redução de 15% no número de funcionários. Os especialistas acreditam que essa triste notícia se deve ao fato de que a onda de 64 bits lançada pela Apple pegou a Qualcomm de surpresa, seguida pelo escândalo de superaquecimento da LG e Samsung Snapdragon 810.O vice-presidente de marketing da Qualcomm, Tim McDonough, tem seu próprio ponto de vista sobre a história do superaquecimento do Snapdragon 810, dizendo que todas as decisões sobre telefones são tomadas 18 meses antes que o público as veja - e, como vimos, as principais decisões sobre os planos de desenvolvimento chips são aceitos 18 meses antes. Este último é controlado pela Qualcomm. O primeiro está ficando mais curto do que a Qualcomm pode querer. O código fonte indica que a LG mudou do Snapdragon 810 para uma versão mais fraca do Snapdragon 808 - deixando a mesma implementação LTE - apenas alguns meses antes do lançamento do produto LG G4. McDonough afirmou que os problemas estavam com o Snapdragon 810 de pré-lançamento (que foi atualizado desde então, após o qual as mensagens de superaquecimento desapareceram) e que os fabricantes estão migrando para o Snapdragon 808 porqueque eles não precisam oferecer suporte a vídeos em tamanho 4K. A avaliação do modem LTE leva mais tempo e esse processo já começou há algum tempo. Isso tornaria a transição - se tivesse sido na LG - rápida e não tão dolorosa. A Samsung poderia ter seus próprios interesses em indicar a presença desse problema - naquele momento a empresa estava se preparando para lançar o carro-chefe Exynos 8 Octa.
Principaisrecursos dos processadores móveis da Qualcomm Eventos recentes podem ter se tornado mais cautelosos ao exibir planos de desenvolvimento para exibição pública. No MWC 2015 de março, o principal tópico da apresentação foi o Snapdragon 820 com Kryo, o novo núcleo de CPU ARMv8-A de 64 bits. Os detalhes aparecem nos quatro núcleos e na freqüência de 2,2 GHz (além de rumores de velocidades ainda mais altas) e no novo parceiro de fabricação da Samsung com seu processo FinFET de 14 nm. Em agosto, foram mostrados os planos para a GPU Adreno 530 e o novo processador de imagem Spectra para o Snapdragon 820; Além disso, um novo Hexagon 680 DAC está sendo desenvolvido.A Qualcomm, em 10 de novembro de 2015, enquanto se comunicava com a mídia, repetiu que o Snapdragon 820 consome 30% menos energia que o Snapdragon 810. Eles também mencionaram o suporte no nível do sistema, Cat 12 LTE, Wi-Fi 802.11ad e a luta contra malware no computador. aprendizagem. Seu marketing está mudando das especificações de propriedade intelectual para exemplos de uso dos recursos dos chips, o que é uma boa notícia.Kryo cria um ponto possível para entrar no mercado emergente do ARM de 64 bits do lado do servidor. Competir com Intel e AMD em seu campo pode se transformar em uma aventura interessante. A Qualcomm também está perseguindo a Internet das Coisas, com tecnologia da aquisição da Atheros e da CSR, e está desenvolvendo software na AllJoyn. Como a Qualcomm mudará o modelo de negócios com base em algoritmos de comunicação complexos de licenciamento determinará se a empresa continua a ser líder entre empresas que não são fabricantes. Eles podem desenvolver propriedade intelectual que suporte um novo segmento de aplicativos, por exemplo, drones? Ainda existe trabalho no campo das comunicações celulares 4G LTE e com que rapidez será implantada a tecnologia 5G?As tentativas dos investidores de dividir a empresa em uma divisão, uma das quais lidará com propriedade intelectual e a outra com chips, parece mal concebida. Embora a parte da empresa que lida com o licenciamento de propriedade intelectual tenha um legado de fluxo de caixa do CDMA, a empresa de chips se beneficia por seguir rigorosamente o plano de ação. Sem essa sinergia, o que alimentará o negócio de chips?Embora os dispositivos móveis usem conexões sem fio, a Qualcomm não irá a lugar algum. Num futuro próximo, questões estratégicas complexas precisam ser resolvidas, e isso pode levar a um impacto sério e extenso na estratégia de produção e na concorrência nos segmentos aplicados.