Dünden bugüne mobil işlemci tarihi – 2

Mobil işlemcilerin ilk gelişim yolculuğunu ve nasıl bir ana kaynaktan yola çıktığını ilk dosyamızda anlattık. ARM’nin doğuşu ile başlayan bu yolculuk, akıllı telefon devrimi ile yeni bir yola girdi. Ancak Apple’ın akıllı telefonları günümüze uyarlamasına ön ayak olan ise mobil işlemcilerin bu altyapıyı sağlamasıydı.

iPhone’un tedarikçisinden Apple’a iyi haber

Akıllı telefon devrimi ve mobil işlemci rekabetinde ilk adımlar

Rekabetin ilk fitilini Apple, 2007 yılında iPhone 2G ile ateşledi. Aslında o dönemde birçok marka PDA ve telefon benzeri bir akıllı cihaz üretmenin peşindeydi. Qualcomm ise o yıllarda Intel ile rekabet edebilecek ARM tabanlı bir taşınabilir bilgisayar işlemcisi üretmenin ilk adımlarını attı. iPhone 2G ise tüm planları alt üst etti.

Apple, 2001 yılında ilk iPod modelinde mobil işlemci tarihini değiştirecek bir işbirliğine imza attı. Bu büyük ekranlı ve döneminde devrim yapan MP3 cihazı ARM işlemcisi kullanıyordu. Bildiğiniz gibi bir önceki dosyamızda ARM ile Apple arasında nasıl bir işbirliği olduğunu anlattık. İki firma da birbirlerinin yeniden doğumunda pay sahibi oldu. ARM’yi büyük bir krizden çekip çıkaran Apple, bir kaç yıl sonra ARM hisselerini satması sayesinde ayakta kaldı.

Dünden bugüne mobil işlemci tarihi – 1

Akıllı telefon devrimi için de ARM’nin Cortex CPU tasarımlarını kullanan Apple, yeni bir çağın kapısını bu sayede açtı. Ancak bu yeni çağın kapısından sadece Apple girmedi. Birkaç yıl önce PDA tabanlı telefon üreten ama başarısız olan Qualcomm, bir süredir ARM tabanlı mobil işlemci üretiyordu.

Bu fırsatı gören ABD’li firma Snapdragon adını verdiği işlemci markasıyla 2007 yılının sonunda karşımıza çıktı. Bildiğiniz gibi iPhone 2G, Haziran 2007’de karşımıza çıktı. Bu anlamda Qualcomm’un bu yeni çağ için hazırlıksız yakalandığı pek doğru değil. Hatta bu çağa ilk ayak uyduran Qualcomm ile Microsoft oldu.

Günümüzde Windows Mobile ve Windows Phone projeleri başarısız girişimler olarak anılıyor. Ancak Android projesi henüz emekleme aşamasında olduğu 2007 yılında Microsoft hali hazırda bir mobil işletim sistemine sahipti. Bu işletim sistemi PDA cihazları ve el terminallerinde kullanılan özel bir Windows sürümüydü. Hatta Microsoft’un bu platformda önemli partnerlerinden biri de bugün eski günlerini arayan Tayvanlı merkezli HTC markasıydı.

Qualcomm ve 1 GHz mobil işlemci devrimi

Bugün oldukça absürt gelen 1 GHz işlem gücü 2007 yılında mobil işlemciler için oldukça uzaktaydı. O yıllarda ortaya çıkan bir çok telefon 400 MHz ile 500 MHz arasındaydı. Qualcomm ise uzun süredir ARM tabanlı mobil işlemci geliştiriyordu. Microsoft’ta yeni nesil Windows Mobile platformunu bu dönemde ortaya çıkardı.

Dünden bugüne cep telefonu teknolojisi – 3

Bu anlamda Google ve Android’den çok daha önce harekete geçen teknoloji devi 1 GHz işlem gücüne sahip Snapdragon S1 işlemcisini kullanan ilk akıllı telefona da yer verdi. Toshiba TG01 adlı cihaz, 4,1 inçlik ekranıyla dönemine göre oldukça büyük bir ekrana sahipti. İlk Android telefon olan HTC Dream ise Qualcomm’un Snapdragon öncesi mobil işlemcilerinden MSM7201A işlemcisi ile geldi. Bu işlemci ise 528 MHz gücünde çalışan ARM 11 çekirdeğine sahipti.

Snapdragon S1 ise Qualcomm’un Scorpion adlı özelleştirilmiş ARM 11 tabanlı özel çekirdeği kullandı. Daha sonradan ise bu özelleşen çekirdekler Krait adıyla karşımıza çıkacaktı. Snapdaragon S1, neredeyse 2011 yılına kadar bir çok akıllı telefona güç verdi. Bu ilk 1 GHz gücündeki işlemci, Android dünyasının da kısa sürede canlanmasına neden oldu.

Bir taraftan ARM’nin temelini attığı mobil işlemci piyasasında Qualcomm yeni çağın temellerini atmaya başladı. Ancak Texas Instruments ve Nvidia da mobil işlemci piyasasına girmese belki de Qualcomm bu günlere gelemezdi. Bu rekabeti anlatmadan önce mobil işlemci piyasasında önemli güç haline gelen Qualcomm’un nasıl bu günlere geldiğini kısaca ele alalım.

Qualcomm ve CDMA teknolojisi ile başlayan yükseliş hikayesi

Peki ama 2G, 3G, 4G hatta 5G’nin temellerini atan bu teknoloji neydi ve Qualcomm nasıl bir devrim yaptı? O yıllarda iletişim standardı olan TDMA teknolojisi Ericsson patentliydi ve telekomünikasyon sektörü bu teknolojiye milyon dolarlar yatırmıştı. Ancak 1940’lı yıllarda Hollywood oyuncusu Hedy Lamarr ve besteci George Antheil, alternatif bir çoklu frekans yöntemi keşfetti.

CDMA, TDMA savaşında kazanan Qualcomm oldu

Bu teknoloji müzik notalarının düzenlenmesinden esinlendi. Buna göre tek bir radyo yayını göndermek için birden farklı frekans kullanılabilecekti. Ancak İkinci Dünya Savaşı’nda kullanılmak üzere ABD Ordusu’na verilen patent kullanılmadı ve patent kullanım süresi geçti. CDMA ile TDMA ise temel anlamda şu farklara sahip. TDMA, birden fazla kişinin aynı frekansta konuşması için zamansal boşlukları kullanıyor. CDMA ise her diyalogu farklı şekillerde şifreleyip daha fazla konuşmanın aynı frekans üzerinden yapılmasına imkan tanıyor.

Qualcomm’un kurucusu Irwin Jacops, CDMA teknolojisinin potansiyelini keşfetti. 1985 yılında alınmaya çalışan ilk patent FDA tarafından onay almadı. CDMA teknolojisi TDMA’ya göre kağıt üstünde daha başarılı olsa da ilk başta oldukça karmaşıktı. Qualcomm ise daha sonradan bu patente eklemeler yaptı ve sonunda CDMA patenti gibi stratejik bir patentin sahibi oldu.

Ancak o yıllarda Qualcomm’un aldığı bu patent pek de önemli görünmüyordu. Şirket ise bu teknolojinin TDMA’dan üstün olduğunu gösteren bir dizi halka açık deney gerçekleştirdi. Bu deneyler sonrası Kuzey Amerika’da Qualcomm ilk zaferini kazandı. Artık iki telekom şirketi TDMA yerine CDMA teknolojisine geçiş yapmıştı.

Bu teknolojik avantaj ve Qualcomm’un yatırımları şirketin 2000’li yıllarda büyük değer kazanmasına neden oldu. Bu kazanılan maddi güç ise yeni yatırım alanlarının önünü açtı. Ve tabii ki şirket bugün bile CDMA’nın ekmeğini yemeye devam ediyor. Bu arada CDMA teknolojisinde Sovyetlerin de payını unutmamak gerekiyor. Uzun yıllar bu konuda gizli araştırmalar ve geliştirmeler yapan Rus bilim insanları, bu teknolojiyi 80’li yılların sonunda askeri olarak kullanmaya başlamıştı.

Qualcomm ve Texas Instruments rekabeti ile başlayan mobil işlemci savaşları

Her ne kadar 2009 yılı mobil işlemci piyasası için ilk büyük sıçramayı ifade etse de, Qualcomm’dan bile önce 2002 yılından beri mobil cihazlar için işlemci üreten tecrübeli bir firma vardı. Aslında Texas Instruments, hesap makineleri devrinden beri mobil işlemci piyasasında var olan bir şirket. Hali hazırda da firmanın mobil işlemci piyasasında önemli patentleri elinde tuttuğu biliniyor.

Tüm bu tecrübeye ve PDA cihazlardan beri ARM tabanlı işlemcilere hakimiyete rağmen Qualcomm’un 2009 hamlesi firmanın ekonomik olarak kendini zorlamasına neden oldu. Daha önce 130 nm ile 90 nm işlemci mimarisiyle üretilen OMAP işlemciler, 2009 yılında OMAP 3 ile 45 nm seviyesine inmeyi başardı. Bu anlamda yine 45 nm olan S1 seviyesine gelen OMAP işlemciler, işlem gücü anlamında da rakibine kısa sürede yetişti.

İlk dönemler bu ikilinin rekabeti özellikle Android tarafında devam etti. Ancak bu iki teknoloji devi rekabet ederken bir taraftan da Apple işlemcilerini Samsung’a tasarlatıyor ve ürettiriyordu. Ancak bir süre sonra Apple, kendi tasarımı olan işlemcilere kaymaya başladı. Samsung’un da kendi işlemci fabrikasında Exynos işlemcilere yönelmesi mobil işlemci piyasasında rekabeti kızıştırmaya başladı. Ancak mobil işlemci tarihi açısından tüm dengeleri Nvidia Tegra işlemci değiştirecekti.