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Las 3 razones principales por las que las marcas de teléfonos inteligentes no fabrican sus propios chips

En la industria de los teléfonos inteligentes, solo hay un puñado de marcas de teléfonos inteligentes que tienen su propio chip. Bueno, por chip, estamos hablando del procesador del teléfono inteligente y no de un chip de video, imagen o chips de optimización de carga. Solo Apple, Huawei y Samsung son consistentes con sus chips. Otros fabricantes como Xiaomi tienen chips para teléfonos inteligentes, pero no son consistentes. Hace unas semanas, Oppo lanzó su teléfono inteligente insignia Oppo Find X5 Pro y viene con su nuevo chip, MariSilicon X. Sin embargo, este es un chip de imagen independiente. Incluso el Xiaomi Surge S1, que es un chip de teléfono móvil, no tiene un sucesor después de muchos años.

Es mucho más fácil producir un chip de una sola función como un chip de imagen. Estos chips funcionan con el procesador para ayudar a optimizar el rendimiento de la imagen. Actualmente, todas las marcas quieren tener un chip de imagen. Además, las principales marcas eventualmente querrán tener su propio procesador de teléfono inteligente. Sin embargo, hay una realidad que tienen que aceptar. El procesador no es algo que se pueda hacer con solo pensarlo. No solo es difícil de hacer, sino que también quema dinero.

Ahora echemos un vistazo a algunas razones por las que las marcas de teléfonos inteligentes no pueden simplemente fabricar procesadores.

1. Los procesadores son complejos

Los procesadores de hoy en día no son tanto procesadores de una sola función, sino que son en su mayoría un sistema en chip completo. Tomemos como ejemplo el procesador Apple A15. Además del procesador (CPU), hay una tarjeta gráfica (GPU), DSP, procesador de imágenes (ISP), banda base inalámbrica, procesador AI (NPU), códecs de video, cachés del sistema y más. El diseño de cada parte no es simple, tomemos la banda base como ejemplo.

Apple ha estado gritando sobre la ecología de circuito cerrado durante muchos años, y el procesador M1 se ha borrado. Sin embargo, simplemente no puede obtener una banda base de comunicación 5G que funcione. Después de morder la bala y usar la banda base de Intel durante dos años, finalmente tuvo que volver a cooperar con Qualcomm. Es por eso que ahora tenemos la banda base de Qualomm en el iPhone.

marcas de teléfonos inteligentes

El diseño es solo un aspecto.

Y ah, la capacidad de diseñar estos módulos funcionales es solo un aspecto. Los fabricantes también deben poder combinar estos módulos funcionales. Combinar funciones… Suena como bloques de construcción, ¿verdad? No es tan simple hermano, hay muchos «Cómo hacer» que necesitarán respuestas. Algunos de los procedimientos son cómo…

  • conectar estas partes entre sí
  • hacer concesiones entre el consumo de energía y el rendimiento
  • elegir la ruta de datos adecuada
  • hacer que el diseño del hardware y el diseño del software sean compatibles
  • controle eficazmente las fugas con nanotecnología y reduzca el consumo de energía estática
  • utilizar la nueva tecnología de grabado para optimizar el proceso
  • lidiar con el riesgo competitivo/interferencia de ruido bajo la señal de alta velocidad

Este bloque de construcción es difícil, ¿verdad? ¿Algún fabricante puede solucionar estos problemas? Sí, pero no se puede hacer mucho. Apple, Huawei y Samsung, todos tienen sus respuestas pero no sin cooperar con otras empresas.

Huawei ha estado trabajando duro en chips desde 2009. Después de casi diez años de investigación y desarrollo, ha invertido cientos de miles de millones de dólares para finalmente tener la capacidad de competir. Sin embargo, la prohibición estadounidense está afectando a la empresa porque necesita ciertas tecnologías estadounidenses para fabricar los chips.

2. La producción de procesadores es tremendamente cara

Por supuesto, muchas marcas de teléfonos inteligentes que quieren ingresar al mercado de chips no están ni siquiera al nivel de diseñar el procesador. Esto se debe a que cuando el equipo diseña los requisitos técnicos, todo regresa al capital inicial.

dinero

Veamos la parte fácil. Si una marca quiere comenzar la producción de chips, no puede simplemente llevar a algunas personas a un garaje y llamarlo equipo. Para hacer un chip, si el equipo es de menos de cien personas, suena como un juego de niños. El sueldo de este equipo solo es mucho dinero…

Además de los recursos humanos, los procesadores de nuestros teléfonos móviles también deben pagar ARM. Deben pagarle a ARM las tarifas de licencia correspondientes para la compra de la arquitectura ARM y los núcleos IP.

Además de los costos anteriores de «ver el final», hay algunos costos «sin fin» que son aún más preocupantes.

Debe saber que inevitablemente aparecerán errores después de escribir un programa. En este momento, los programadores tienen que ajustar repetidamente el código y luchar contra los errores.

Lo mismo ocurre con el diseño de chips: un diseño de chip no se puede formar de una sola vez. A medida que avanza el diseño, se someterá a numerosas pruebas funcionales intermedias.

Algunas pruebas funcionales se pueden realizar mediante software que simula el modo operativo del chip. Estas pruebas se denominan «emulación». Para otras pruebas funcionales, algunos chips deben probarse en lotes pequeños y operarse en un teléfono inteligente real.

Este proceso se llama «tape out» y la producción de prueba obviamente no es gratuita. En el proceso de 14nm, el costo de una cinta es de millones. Bajo el popular proceso de 5nm en 2021, el precio de una cinta es de alrededor de $50 millones.

¿Cuánto cuesta diseñar un procesador de teléfono móvil?

Entonces, ¿cuántas salidas de cinta necesitarás para hacer un chip? Es imposible decirlo y este es uno de los costos «sin fin» aterradores. También puede haber algunos errores que no se comprenden completamente. Tal cinta de salida de depuración va y viene varias veces.

marcas de teléfonos inteligentes

Entonces, en todos estos, es posible que se pregunte cuánto costará fabricar un procesador para teléfonos inteligentes. Tomemos un ejemplo… Huawei HiSilicon Kirin ha invertido 480 000 millones de yuanes (75 500 millones de dólares) en los últimos 10 años. Sus inversiones en 2019 alcanzaron los 131.700 millones de yuanes (20.700 millones de dólares). Se necesitó mucho esfuerzo para completar el SoC de la serie Kirin que puede igualar al Qualcomm de Apple.

3. Un pequeño progreso requiere una gran I+D

Hay múltiples procesos que siguen a la producción de un procesador de teléfono inteligente. La ironía del proceso es que puede necesitar diferentes equipos para diferentes aspectos del chip. Además, pueden desaparecer meses y millones de dólares antes de que vea un pequeño progreso. Las marcas de teléfonos inteligentes que no tienen paciencia, no entran en la producción de chips. Por ejemplo, la cámara emergente, la cámara debajo de la pantalla, los sensores de huellas dactilares en pantalla y otras características nuevas funcionan con el procesador. Solo para hacer que funcione un sensor de huellas dactilares en pantalla, es posible que necesite un equipo completo para trabajar en el chip durante varios meses.

Conclusión

Teniendo en cuenta el ajetreo y el bullicio, así como el enorme compromiso financiero, muchas marcas de teléfonos inteligentes solo se enfocan en sus teléfonos inteligentes. Preferirán comprar chips de «compañías de chips» como Qualcomm o MediaTek que fabricar sus propios chips internos.

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