LTE - в массы! Qualcomm продвигает процессоры Snapdragon

Спрос на мобильный интернет и абонентские устройства неуклонно растет во всех странах. По оценкам аналитиков в 2013 в мире имелось около 1,5 миллиарда ПК и 5,4 миллиарда мобильных устройств с подключением к интернету. Но это только начало и для дальнейшего роста есть несколько предпосылок. Так, например, показатель проникновения смартфонов на рынках развивающихся стран пока достаточно низок - 1,6 миллиарда устройств в 2014 году, а к 2018 году он составит чуть более 50% (Gartne September 2014). Предполагается, что объем мирового рынка смартфонов с 2014 по 2018 превысит 8 миллиардов единиц (Gartner, Sept. ’14). 

Но меняются не только количественные, но и качественные показатели. Одновременно с ростом числа устройств меняется и структура трафика. Все большая доля приходится на «тяжелые» приложения: фото, видео и игры. Так, уже сейчас ежедневно в Instagram мобильными пользователями выкладывается около 60 миллионов фотографий, а «вес» отдельных игр, передаваемых по сетям сотовой связи, доходит до 1,2 Гб. Ожидается, что в 2018 году две трети всего объема трафика будет приходиться на видео. Его дальнейшему росту будет способствовать распространение контента с разрешением 4К.

В складывающейся ситуации сотовым операторам и производителям абонентского оборудования придется решать самые разноплановые задачи. Первым потребуется переход  на более скоростные сети. В отдельных регионах (в том числе, в России) рынок все еще имеет существенный потенциал для миграции с 2G на 3G/4G. По данным на конец второго квартала 2014 г. в Восточной Европе доля 3G/4G-абонентов составляет менее 35% от общей абонентской базы. По темпам роста 3G/4G абонентов Россия лидирует на восточноевропейском рынке. В 2015 году количество 3G/4G-абонентов в России превысит 100 миллионов – это делает ее самым большим рынком Европы по количеств подключений (GSMA Intelligence).

Для увеличения емкости и скоростных показателей своих сетей операторы должны активнее применять новые архитектурные решения, включая использование фемтосот. Кроме того, им следует использовать новые диапазоны и агрегацию частот. 

Сегодня в мире насчитывается 79 операторов в 40 странах, которые используют в своих сетях агрегацию несущих. При этом более 40 операторов применяют агрегацию 3 несущих. И специалисты полагают, что в 2015 году будет более 180 комбинаций  агрегации несущих.

Если говорить о российских операторах, то сети LTE-Advanced в отдельных регионах уже запущены Мегафоном и Билайном.

Одним из ключевых разработчиков LTE комплектующих является компания Qualcomm.

В своих процессорах Snapdragon 800 она впервые в отрасли реализовала агрегацию полос частот. Так же ей впервые была разработан процессор Snapdragon 810 (LTE cat 9) с поддержкой  агрегации 3 полос частот шириной по 20 МГц каждая, что обеспечивает скорость входящего соединения до 450 Мбит/с и 100 Мбит/с в режиме upload.

В этом устройстве наряду с многоядерным процессором применен модем 5-го поколения Gobi 9х45, который потребляет по сравнению с предыдущими разработками на 20% меньше энергии и на 30% выделяет меньше тепла.  Так же на 30% он занимает меньше места при более эффективных усилителях мощности и поддержке четырех систем геопозиционирования.

Здесь необходимо отметить, что в Qualcomm стараются интегрировать в кристалл максимум компонентов. Сегодня на новых платформах осуществляется поддержка более 2000 функциональных возможностей, включая поддержку аудио-решений и цифровых камер.

Во всех новых чипах Qualcomm используется 64-битный процессор на ядрах Cortex-A53.

Отдельный сигнальный процессор позволяет снять нагрузку с центрального ядра, когда смартфон, к примеру, используется лишь для прослушивания музыки.

А графический процессор Adreno позволяет минимизировать шумы и ускорить быстродействие камеры. Qualcomm предлагает разработчикам и другие возможности, позволяющие оптимизировать работу их встроенных в смартфоны камер. GPU необходим и для работы с высокоемкими видео приложениями и играми.

Как уже отмечалось выше, новые продукты Qualcomm весьма энергоэффективны, но в таких устройствах, как смартфон, помимо времени непрерывной работы не менее важным является и такой показатель, как скорость зарядки аккумулятора.

Уже сейчас решение компании Quick Carge позволяет заряжаться аккумулятору на 75% быстрее, чем обычно. А следующий его релиз позволит зарядить аккумулятор на 50% всего за 35 минут.

В будущем перед компанией стоят еще более сложные задачи.

Как сообщил Лоран Фурнье (LaurentFournier), старший директор по развитию бизнеса Qualcomm, большое внимание в компании уделяется разработкам в сфере конвергенции WiFi и LTE. Ее сотрудники работают над вопросами передачи голоса через WiFi и LTE (VoLTE), а так же над вопросами агрегации частот LTE/WiFi (оптимизация качества передачи данных с использованием как лицензируемого, так и нелицензируемого спектра). Не менее сложным вопросом является и создание устройств с поддержкой двух SIM-карт для одновременной работы в LTE. А применение новых решений и технологий позволит обеспечить скорость передачи данных до 3 Гбит/с (диапазон 60 ГГц).

Сегодня в качестве основной своей задачи в Qualcomm видят расширение спектра LTE-устройств на базе Snapdragon в нижнем и среднем ценовых сегментах.

Франциско Ченг (Francisco Cheng), специалист по техническому маркетингу, считает, что LTE-решения в этих секторах способствуют активному росту использования сетей четвертого поколения.

Во всех новых чипах Qualcomm используется 64-битный процессор на ядрах Cortex-A53.

Для устройств начального уровня Qualcomm предлагает сегодня 64-битные процессоры Snapdragon 210 и 410 с агрегацией частот, которые пришли на смену более ранним 32-битным чипам 200 и 400. Snapdragon 210 (802.11n, 3G/LTE Cat 4, разрешение до 1280 x 720, HD, сенсор камеры до 8 Мп). Snapdragon 410 (802.11n, 3G/LTE Cat 4, разрешение до 1920 x 1080, Full HD, сенсор камеры до 13,5 Мп).

Более продвинутый процессор Snapdragon 615 предназначен для устройств среднего ценового диапазона (802.11ac MU-MIMO/11ad, 3G/LTE Cat 4, разрешение до 2560 х 1440, QHD, сенсор камеры до 16 МП). По сравнению с более ранней 600-й моделью у него не 4, а 8 ядер.

Для топовых устройств Qualcomm предлагает процессор Snapdragon 808/810 (802.11ac MU-MIMO/11ad, 3G/LTE-A Cat 6, разрешение до 3840 x 2160, 4K, сенсор камеры до 55 Мп).

Новинки на Snapdragon 810 должны появиться в продаже в начале 2015 года.

Основным направлением бизнеса для Qualcomm является разработка масштабируемых решений для модемов и смартфонов. Сегодня компания взаимодействует с 85 производителями. Как отметил Сергей Коробов, директор по развитию бизнеса Qualcomm, на март 2014 г. Насчитывалось  более 1300 устройств, базирующихся на решении Qualcomm Snapdragon (данные Qualcomm). Помимо смартфонов разработки компании используются и в мобильных компьютерах и планшетах.

Всего на базе процессоров Qualcomm выпущено более 1 миллиарда устройств.

Благодаря программе QRD (Qualcomm Reference Design) китайские производители частных марок могут пользоваться референс дизайном от Qualcomm, чтобы производить и выводить на рынок разнообразные и недорогие продукты с поддержкой 4G. Помимо этого Qualcomm осваивает такие направления, как IoT-устройства (смарт-часы, фитнес-браслеты),  Smart home (подключаемая бытовая техника и т.д.) и Automotive.

Для носимых часов и подобных устройств у компании имеется чип SD400.

Для систем умного города (счетчики электроэнергии, управление светофорами и т.п.) предлагаются различные модификации Goby.

Как ни странно, довольно значительную часть дохода Qualcomm приносят WiFi решения. Часть из них используется в телевизорах, стиральных машинах и т.п. На подходе у компании новый чип SD602, который сочетает в себе коммуникационные компоненты с мультимедийным функционалом, что откроет перед компанией новые горизонты.

О серьезности намерений Qualcomm продолжать работы в избранном направлении, служит недавнее сообщение о том, что она вложит $40 миллионов в четыре китайские компании, работающие в сфере мобильных и беспроводных технологий, а также в венчурный фонд China Walden Venture Investments II, L.P.