Quizvraag: welke grote smartphonefabrikant maakt géén eigen chip of soc? Terwijl je daarover nadenkt, is het goed om even na te gaan welke eigen hardware smartphonemakers in het afgelopen decennium in hun telefoons hebben gestopt. Samsung is natuurlijk het bekendste voorbeeld, dat eigen Exynos-socs ontwikkelt en in telefoons zet. Ook Apple is er heel bekend om, want iPhones draaien al elf generaties lang op zelf ontworpen hardware.
Hoewel Huawei inmiddels in Europa uit de schijnwerpers is verdwenen, was ook dat bedrijf een bekend voorbeeld. De Kirin-socs combineerden de expertise van Huawei op netwerkgebied met elementen van Arm en Huawei was de eerste met een 'neurale processorkern' voor taken rond beeldherkenning en machinelearning. Xiaomi experimenteerde kort met een eigen soc, de Surge S1, maar stopte daarmee.
Vervolgens kwam de fabrikant dit jaar terug met een eigen image signal processor: de Surge C1. De beeldverwerkingschip zit in de vouwbare Mix Fold-smartphone. BBK Electronics, het bedrijf achter OPPO, Realme en OnePlus, kon niet achterblijven; de Vivo X70 Pro+ heeft de Vivo S1-isp. Google mag dan geen grote smartphonemaker zijn, de Pixel-telefoons bevatten al jaren eigen chips, zoals de Pixel Visual Core van de Pixel 2 en Titan M-beveiligingschip uit de Pixel 3 en later.
Met de aankondiging van Google Tensor, de soc die de zoekgigant in de Pixel 6-telefoons heeft gestopt, is wellicht een nieuw tijdperk aangebroken in de smartphonemarkt. Een zelf ontwikkelde soc is bereikbaarder dan ooit, doordat grote chipontwerpers bereid zijn om je daarmee te helpen. Hoog tijd dus voor een overzicht van deze markt.
Om te beginnen een kleine voetnoot: het gaat over het ontwerp van chips. De productie van de chips ligt in handen van andere bedrijven. Op de markt voor chipproductie zijn vooral TSMC en Samsung grote namen, maar bekende merken als Qualcomm, Apple en Huawei produceren chips niet zelf. Oh, en het antwoord op de quizvraag? Alle grote fabrikanten van smartphones zijn op de een of andere manier bezig met eigen chips.
Google Tensor
Wie wat door wie laat ontwerpen
Een 'simpel' isp'tje is natuurlijk iets anders dan een hele soc en dat is weer iets anders dan een gpu of neurale processorkern. Het is dus goed om op een rijtje te zetten wie welk onderdeel waarvandaan haalt. Daarbij kijken we ook naar de SQ-lijn van socs, Arm-chipsets die Microsoft samen met Qualcomm ontwikkelt voor gebruik in Surface-producten. De Surface Pro X-lijn bestaat weliswaar uit tablets en niet uit smartphones, maar het product past in dezelfde trend van aangepaste hardware.
Soc-onderdelen
Samsung Exynos
Apple A
Huawei Kirin
Microsoft SQ
Xiaomi Surge C
Vivo S
Google Tensor
Architectuur
Arm
Arm
Arm
Arm
-
-
Arm
Microarchitectuur cpu
Arm
Eigen
Arm
Qualcomm
-
-
Arm
Gpu
Arm/AMD
Eigen
Arm
Qualcomm
-
-
Arm
Npu
Eigen
Eigen
Eigen
-
-
-
Eigen
Isp
Eigen
Eigen
Eigen
-
Eigen
Eigen
Eigen
Modem
Eigen
Qualcomm
Eigen
Qualcomm
-
-
Samsung
Een soc is een complex stukje techniek, dat bestaat uit veel verschillende onderdelen. We hebben enkele van de belangrijkste onderdelen van een hedendaagse soc in de tabel gezet. Zo is onmiddellijk duidelijk wie wat zelf ontwikkelt.
Om bovenaan te beginnen: niemand maakt een eigen processorarchitectuur; het zijn allemaal Arm-socs, maar op het gebied van de microarchitectuur ontstaat er meteen een verschil. Apple heeft eigen microarchitectuur en Samsung heeft die gehad: de Mongoose-lijn van processorkernen. Daar is de fabrikant vooralsnog weer mee gestopt.
Samsung M1-ontwerp
Iedereen gebruikt verder Arm's Cortex-kernen, maar daar zitten wel verschillen in. Er zijn keuzes te maken op het gebied van welke microarchitectuur een fabrikant gebruikt en op welke snelheid. Zo koos Samsung voor een enkele op hoge prestaties gerichte Cortex X1-kern in zijn Exynos 2100; Google heeft er twee in zijn Tensor. Google gebruikt dan weer twee verouderde Cortex A76-kernen, maar wel gemaakt op 5nm in plaats van de originele 7nm. Dat moet tot gevolg hebben dat middelzware taken minder vragen van de accu dan bij A78-kernen.
Bij de gpu zien we dezelfde schifting. Apple maakt sinds een paar jaar zijn eigen grafische processorkernen in plaats van te leunen op toeleverancier Imaginations PowerVR-gpu's. Samsung doet het dit jaar met Arm's Mali-kernen, maar gaat volgend jaar over op AMD. Microsofts SQ-socs zijn omgekatte Qualcomm-socs en bevatten dus veel Qualcomm-onderdelen.
Bij de neurale processorkernen zien we iets heel anders: iedereen ontwerpt die zelf. Voor Google is het zelfs een centraal onderdeel van de soc, omdat het bedrijf met veel van zijn onderscheidende functies leunt op kunstmatige intelligentie. De npu's vormen duidelijk een punt waarop de fabrikanten een verschil proberen te maken.
Xiaomi en Vivo hebben ervoor gekozen om alleen een eigen isp te maken. Dat is dus geen soc en bij Xiaomi en Vivo zitten er dus verschillende isp's in een smartphone. De soc, van Qualcomm, heeft een isp en de fabrikant zet daar een eigen chip naast. Dat is wat Google enkele jaren geleden ook deed met de Pixel Visual Core. De Tensor heeft een door Google zelf ontworpen isp.
Bij de modems zien we weer een opvallend verschil. Samsung en Huawei maken die zelf; de rest koopt ze in. Apple wil naar verluidt een eigen modem maken, maar heeft daar nog meer tijd voor nodig. Dat komt doordat een modem verdraaid ingewikkeld is. Hij is vergeleken met andere onderdelen van de soc lastiger concurrerend te maken. Dat bleek ook wel uit het feit dat Intel, toch geen kleintje op gebied van processorontwikkeling, ondanks jarenlange inspanningen stopte met de ontwikkeling van modems. Ondanks alle inspanningen presteerden Intel-modems minder goed dan die van Qualcomm.
Waarom telefoonmakers eigen chips willen
Het is in computertermen een eeuwigheid geleden, maar het lijkt erop dat smartphonemakers nu nog luisteren naar de woorden van Alan Kay. Kay, die bekendstaat als degene die bij Xerox PARC richting gaf aan de ontwikkeling van de moderne computer, gaf nog geen veertig jaar geleden een presentatie op de bijeenkomst Creative Think. Hij zei daarbij dat 'wie serieus is over software, zijn eigen hardware moet maken'.
Google lijkt dat ter harte te hebben genomen bij het maken van de Tensor-soc. Het zei deze zomer dat Tensor 'het mogelijk maakt om de Google-telefoons te maken die we altijd voor ons zagen'. "Telefoons die steeds beter worden, terwijl ze gebruikmaken van de krachtigste onderdelen van Google in een gepersonaliseerde ervaring." Dat klinkt als blabla, maar gaat natuurlijk over kunstmatige intelligentie. Een belangrijk onderdeel daarvan is spraakherkenning, iets wat Google probeert te ontwikkelen voor zijn Assistent. Kunstmatige intelligentie speelt ook een grote rol bij 'computational photography', het idee dat foto's een slimme samensmelting zijn van diverse beelden.
Het citaat van Kay stond ook in de keynote van Steve Jobs voor de aankondiging van de eerste iPhone, maar toen ging het Jobs om het omgekeerde: het punt dat de iPhone 'Mac OS X' ingebouwd had.
Samsung en Huawei hadden andere redenen om eigen socs te gaan ontwikkelen. Voor Samsung gaat het niet om software, maar om het in handen houden van zoveel mogelijk elementen van producten. Samsung maakt ook smartphones en is op dat gebied marktleider, maar het is naast ontwerper van socs ook de producent ervan. En trouwens ook producent van geheugen, opslag en camerasensors.
Huawei kwam van een andere kant. Het was een leverancier van netwerkapparatuur voordat het een smartphonemaker werd. In die hoedanigheid was HiSilicon in 2004 al begonnen met het ontwikkelen van modemchips in hardwareproducten. In de hard concurrerende markt van China dacht Huawei zich te kunnen onderscheiden met eigen socs en daarom besloot de fabrikant in 2011 die zelf te gaan ontwerpen. Dat gebeurde het jaar erop met de K3V2-soc.
Vivo zegt dat driehonderd mensen twee jaar hebben gewerkt aan de V1-isp en noemt zaken die de chip mogelijk maken, maar zegt niet waarom het die ontwikkeld heeft. De reden ligt vermoedelijk in het vermogen om zich ermee te onderscheiden en om meer te kunnen met de camera's dan isp's in socs kunnen. Vivo noemt gek genoeg vrijwel geen specificaties van de V1, waardoor onduidelijk is waarom hij beter zou werken dan de isp van de soc in de X70-smartphones: de Snapdragon 888+ van Qualcomm.
Er zijn echter grotere plannen binnen het bedrijf waar Vivo onder valt. Het primaire merk van BBK Electronics, OPPO, zou een eigen soc willen laten maken bij TSMC in 2023 of 2024. De kans dat die vervolgens ook in smartphones van OnePlus en Vivo terechtkomt, lijkt groot. Bij Xiaomi lijkt het om hetzelfde te gaan. De Surge C1 zit alleen in de Mix Fold en verder in geen enkel ander model van de fabrikant. Xiaomi heeft bovendien al eens een eigen soc gemaakt: de Surge S1. Die zit in de Mi 5c van begin 2017. De S1 kreeg in de afgelopen bijna vijf jaar geen opvolger en het bleef bovendien bij die ene telefoon. De isp richt zich op het verbeteren van de autofocus, witbalans en belichting van beeldmateriaal van de camera's. Hoe de isp's van Xiaomi en Vivo zich verhouden tot de concurrentie, is nauwelijks te zeggen.
Wel is het zo dat een aparte chip de nadruk legt op een bepaald element van een telefoon. Voor Apple en Samsung gaat erom dat ze zoveel mogelijk onderdelen zelf maken, voor Google gaat het om kunstmatige intelligentie, en Xiaomi en Vivo zien in de camera's een strijdperk waarop ze zich moeten onderscheiden.
Impressie van de Xiaomi Surge C1
Tot slot
Nu Samsung met Google heeft samengewerkt om een soc samen te stellen, en Qualcomm dat heeft gedaan met Microsoft, is voor iedereen duidelijk dat een eigen soc haalbaarder is dan ooit. Niet alleen kun je gebruikmaken van de architectuur en andere licenseerbare zaken van Arm, ook kun je dus naar een partij stappen die je helpt de soc te ontwerpen.
De smartphonemarkt is gebouwd op standaardcomponenten. Natuurlijk, Apple kan met zijn iPhones doen wat het wil, maar Android is gebaat bij het gebruik van onderdelen die makkelijk uitwisselbaar zijn. Dat drukt de prijzen en versnelt de softwareontwikkeling. Daarom zijn eigen socs en chips zelden te vinden op heel goedkope telefoons, waarbij de besparing van elke cent telt.
Tensor is de volgende logische stap voor Google, maar het valt wel op dat het een grotere stap zet dan Xiaomi en Vivo, die veel meer telefoons leveren. Google is een dwerg op de smartphonemarkt en dat lijkt niet op korte termijn te veranderen zolang de telefoons in een beperkt aantal landen uitkomen.
Intussen zijn er natuurlijk ook veel partijen die wel socs ontwerpen, maar geen smartphones uitbrengen, zoals Qualcomm, MediaTek en Unisoc. Zij zullen niet meteen wakker liggen van deze ontwikkeling. Nu de smartphonemarkt in de afgelopen jaren volwassener is geworden, zal echter moeten blijken hoe smartphonemakers zich kunnen onderscheiden. Dat gebeurt vooral met software, maar sommige fabrikanten zijn zó serieus geworden over software dat ze daarom ook hun eigen hardware zijn gaan maken.
Als ik het artikel lees, ben je niet de greep van Qualcomm op de patenten vergeten ? Een van de redenen dat Samsung in US telefoons met Qualcomm uitbrengt en in Europa met Exynos is (dacht ik) patenten, naast ook dat in de US telefoons nog steeds de Qualcomm 3G smaak (CDMA 200) in stand moesten houden. CDMA2000 is dacht ik "dood" nu, dus de voornaamste kan patenten deals zijn. Dus ivm licentie kosten betalen, koopt Samsung SoCs & modems van Qualcomm voor een deel van de productie.
Dat klopt. Qualcomm en Samsung maakten vroeger wel hun eigen CPU cores, maar zijn daarmee gestopt. Want: waarom zouden ze? Er is toch geen concurrentie: Samsung verkoopt toch in de EU, dus hier shippen ze hun inferieure Exynos chips (inferieur vanwege de shitty Samsung node vs de degelijke TSMC node die Qualcomm gebruikt, en die ddhips geven Smasung een veel hogere marge), en in de VS nemen ze gewoon een Qualcomm chip omdat ze daar iets meer moeite moeten doen om tegen Apple op te boxen.
En Qualcomm heeft eigenlijk al jaren geen concurrenite, dus stopten ze met eigen cores maken.
Nu elke fabrikant zegt 'nou ja, als Qualcomm toch ARM shit kopieert kunnen we het evengoed zelf doen' hoop ik dat Qualcomm zn luie reet eingelijk eens tilt en weer goeie chips gaat maken.
Oh, en Samsung gaat in Exynos wel een AMD-designed GPU gebruiken bij e volgende generatie, dat wordt dus wel wat veelbelovend.
[Reactie gewijzigd door kiang op 24 juli 2024 21:21]
Wacht even .. ook apple gebruikt ARM cores. In de iPhone 11 toestellen zit de Apple 13 Bionic met ARMv8-A compatible cores. Deze cores worden ook gebruikt door o.a. Samsung. Iedereen kookt hier nog met hetzelfde water. Maar fabrikanten voegen dus wel functionaliteit toe, zoals AI.
Weinig added value voor de klant, want alleen de telefoon-specifieke apps (zoals je camera) zullen over het algemeen gebruik maken van deze functionaliteit. Maar de winst zit m meer bij de aanbieder van de telefoon in het vermarketen van de klantdata. Met AI kunnen ze nog efficienter data van je stelen en analyseren
[Reactie gewijzigd door abbringm op 24 juli 2024 21:21]
Het feit dat een CPU Arm instructies accepteert maakt het nog geen ARM CPU. Het is prima mogelijk dat de instructie worden verwerkt door een volledig eigen ontwerp in plaats van een ARM Cortex (of ander) design. Ik weet niet uit mijn hoofd welke het geval is bij de IPhone11.
Maar goed, dat is precies de reden waarom er de twee eerste regels in tabel in het artikel bestaan.
Er zijn veel cpu's geweest die een bekende instructie set ondersteunden omdat men dan geen nieuwe tooling nodig had voor de ontwikkelaars, maar waarbij de hardware totaal vernieuwend kon zijn.
Onderscheid tussen de telefoons is klein, de laatste paar jaren. Voor echte innovatie en snelheid daarvan moeten we echt wel een aantal jaren terug.
De fabrikanten lijken met deze beweging daarop te reageren. Er is weer wat te kiezen!
Tuurlijk wel. De fabrikanten zetten in op verschillende soorten optimalisaties, performance en energieverbruik. Dat soort dingen gaat toch wel zichtbaar worden in de eigenschappen en verschillende benchmarks.
Dat hangt af van het artikel ...
We zagen niet te lang gekleden dat Qualcomm de prijzen flink opschroefde voor hun flagship soc's en dat het dan de marge voor een smartphone fabrikant drukt als hij het nieuwe toestel betaalbaar wilt houden.
Het blijft voor buitenstaanders onnavolgbaar dat Google in een land als Nederland zijn Pixel phones niet wil verkopen. Er is een Nederlandse Google Store. De Pixel 6 en de Pixel 6 Pro eraan toevoegen en klaar is Kees.
Wat voor gevolgen zal dit zijn voor qualcomm? Ze gaan veel minder verdienen lijkt mij. Overal zag je een qualcomm soc dat gaat dus veranderen in de loop der jaren
Ze zien wat Apple kan en doet, en denken: dat kunnen wij ook. Echter acht ik die kans klein.
Wat jammer is, is dat het allemaal van de gesloten eilandjes dreigen te worden met als gevolg planned obsolescence, alleen dan niet door toedoen van de Qualcomm's van deze wereld, maar in eigen beheer.
Apple is al sinds jaar en dag niet meer afhankelijk van oa. Samsung (de SL58920 was de voorloper van de "Apple Silicon" A4) en levert langer en langer software updates net omdat ze de touwtjes in eigen handen hebben. De A4 werd trouwens ook nog door Samsung gebouwd. Pas sinds de A8 ging de productie naar TSMC (Al werd de A9 nog deels door Samsung gebouwd). Sinds de A10 is Apple volledig over op TSMC voor hun A-lijn van chips vziw.
Veel fabrikanten geven aan dat het lastig is grote releases aan te bieden net omdat ze met gesloten drivers zitten van derde partijen die niet compatibel zijn of bijgewerkt worden (Qualcomm, kuch). Als ze dat in eigen beheer gaan ontwerpen, dan is dat weer een reden minder die ze kunnen gebruiken om geen updates aan te bieden.
Het blijft toch vreemd dat het in smartphoneland zo moeilijk is terwijl het in pc-land zo makkelijk is. Je kunt nog altijd Windows 10 installeren op 8 jaar oude hardware en modere Linux-distro's, Haiku, etc. op nóg oudere hardware zonder dat AMD en Intel daar in de weg zitten qua drivers.
[Reactie gewijzigd door TheVivaldi op 24 juli 2024 21:21]
Dan maak je een oneerlijke vergelijking en bewust een manipulatieve opmerking
Mooi verhaal met je 8 jaar oude hardware, maar het Windows 11 verhaal is niet beter dan hoe het in smarthoneland eraan toegaat. En dan maken we hier natuurlijk onderscheid in security en zogenoemde feature updates.
Het blijft toch vreemd dat het in smartphoneland zo moeilijk is terwijl het in pc-land zo makkelijk is.
Smartphone fabrikanten willen maar al te graag in de Android kernel tweaken. Hierdoor moet de fabrikant ook elke update van Google weer overprogrammeren. Dit kost veel gekwalificeerd personeel en dus geld. Bij Windows is dit anders geregeld waardoor zij langere ondersteuning kunnen bieden. Maar ook zij zijn gebonden aan commerciële beslissingen, want dat Win 11 verhaal is niet alleen opgezet om de "veiligheid" te waarborgen
Het gaat me niet alleen maar en/of perse om updates.
Apple geeft doorgaans redelijk lang ondersteuning, maar als ze stoppen ben je als consument klaar. Zelfs nog meer als bij de concurrentie, want bootloader zit bij Apple iOS devices potdicht.
Iedereen hun eigen SoC is vooral leuk voor de vendor lockin. Voor consumenten in algemeen belang is het onwenselijk.
Ik weet de oplossing ook niet, maar alhoewel x86 een soort van duopolie is, kan je op je device van 10 jaar terug gewoon installeren wat je wil, en bij ARM is het een drama.
Ze zien wat Apple kan en doet, en denken: dat kunnen wij ook.
Huh? Samsung had al paar jaar een Exynos-SoC in enkele van hun eigen smartphones toen Apple in 2010 met de A-serie kwam, die overigens in eerste instantie niet eens door henzelf werd gemaakt. Het is dus eerder dat Apple Samsung gezien heeft en dacht: “Dat kunnen wij ook.”.
[Reactie gewijzigd door TheVivaldi op 24 juli 2024 21:21]
Volgens mij is het hier meer andersom. Veel westerse merken zijn gestopt omdat ze toch niet met de Chinezen kunnen concurreren. Een open source OS op een standaard chip gooien kunnen Chinese merken zoals Oneplus goedkoper.
Ze moeten dus gaan innoveren om de meerprijs te rechtvaarden.
[Reactie gewijzigd door Wolfos op 24 juli 2024 21:21]
Huh? Samsung maakt al sinds 2008 smartphones met eigen SoC's, terwijl Apple pas in 2010 min of meer begon, hoewel de A-serie in 2010 ook niet door Apple zelf werd geproduceerd. Dus nee, Apple is Samsung gevolgd.
Weer mis ... https://nl.wikipedia.org/wiki/Apple_silicon ... ik weet niet wat je onder 'produceren' verstaat. Productie vindt vaak plaats bij diverse fabrikanten. Maar het is wel hun eigen design, welliswaar (net als vrijwel alle andere smartphone cpu's) gebaseerd op gelicenseerde ARM cores natuurlijk
/i/2004514188.png?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2004697906.jpeg?f=imagenormal)
/i/2004698032.webp?f=imagenormal)
:strip_icc():strip_exif()/i/2006728156.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2005803038.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2005190534.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_exif()/i/2005111268.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004618420.jpeg?f=fpa)
/i/2004838168.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004618302.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004719186.jpeg?f=fpa)
:strip_icc():strip_exif()/u/47442/hacktic.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/219059/crop5efafd1bd64af_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
/u/1609808/crop61d45c427b2ff_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/362781/crop58ae89eb2f20c_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/277895/crop5eda5f3273e75_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/316086/onepice%2520flag.jpg?f=community){kind=small}
/u/381607/have%2520a%2520nice%2520day%2520-%2520small.png?f=community){kind=small}
/u/245264/crop619cee55cb97b_cropped.png?f=community){kind=small}