Snapdragon 865は5Gの義務化により、2020年のスマートフォン市場を悪化させるだろう

Qualcommは先日、2020年のフラッグシップSoCであるSnapdragon 865を発表しました。例年通り、このチップは2020年のハイエンドAndroidスマートフォンすべてに搭載されると予想されます。昨年より25%高速化され、洗練された新しいカメラ機能とAIアクセラレーションコプロセッサを搭載しています。特異なのは、QualcommがSnapdragon 865にLTEモデムを設計した点です。LTEモデムは搭載されていません。

これは、2020年にはほぼすべてのAndroidスマートフォンのフラッグシップが5G対応になることを意味します。5Gと4Gを巨大な追加チップに搭載することは、どの携帯電話ネットワークに接続しているかに関係なく、スマートフォンの消費電力が大幅に増加することを意味します。2020年には5Gネットワ​​ークはまだ初期段階にあるため、これは全面的なダウングレードのように聞こえます。

2019年、4Gはモデムソリューションを統合したオールインワンSoCのおかげで、5Gに対して電力とサイズ面で大きな優位性を持っていました。しかし2020年、Qualcommは5Gの普及に躍起になり、  4Gの優位性を悪化させています。

より多くの電力を消費するモデムをすべての人に

過去1年間、私たちはクアルコムの初期の5Gハードウェアを批判してきました。その理由は、1) 対応しているネットワークがほとんど存在しないこと、2) たとえ5Gを全く使わないとしても、このハードウェアはスマートフォンの設計に大きな妥協を強いるからです。現代のスマートフォンがこれほどスムーズに動作する理由は、すべてSoC（System on a Chip）のおかげです。

これは、すべての主要なコンピューティングコンポーネントを1つのチップに統合したもので、上の図に示されています。CPU、GPU、カメラ機能用の「ISP」、Qualcommの「Hexagon」コプロセッサ、Wi-Fi、Bluetooth、そして Snapdragon 865を除く過去7年間にリリースされたすべてのフラッグシップSoCには 、オンボードのセルラーモデムが搭載されています。すべてを1つのチップに統合することで、消費電力とスペースを節約でき、より大きなバッテリーを搭載できるようになります。

Androidスマートフォンが別個のモデムを搭載するとどうなるかは、既に見てきました。HTC Thunderboltのような、別個のモデムを搭載した最初の4Gスマートフォンは、伝説的な大失敗でした。Thunderboltは熱くなり、速度が遅く、バグだらけで、バッテリー駆動時間はわずか数時間でした。あまりにもひどい結果だったため、HTCの社員の一人は、リリースしたことを謝罪しました。Qualcommの2019年の5Gパッケージは、別個のX50モデムを搭載したSnapdragon 855でしたが、これもまた大失敗でした。

PCMag の Sascha Segan 氏は 5G ネットワークの路上テストを行っており、熱が常に問題になっていると書いています。

暑いラスベガスの朝、私のGalaxy S10 5Gスマートフォン2台が過熱を繰り返し、4Gに落ちてしまいました。この現象は、気温が85度（摂氏約27度）以上になると、ミリ波対応の第1世代Qualcomm X50搭載スマートフォンすべてで発生します。ニューヨークのT-Mobile、プロビデンスのVerizon、そして今度はラスベガスのAT&Tでも発生しています。SamsungとLGのスマートフォン、そしてSamsung、Ericsson、Nokiaのネットワークハードウェアでも発生しています。

これまでのところ、これは5Gスマートフォンでのみ問題となっていましたが、Snapdragon 865では、4G LTEを使用している場合でも、すべての主力スマートフォンで問題となる可能性があります。

2012年のプレスリリースを紐解けば、クアルコムが自社の言葉で、独立したモデムのデメリットを説明しているのが分かります。同社はこのプレスリリースで、Snapdragon S4で初めて採用したシングルチップLTEソリューションについて言及しています。「一般的に、デバイスの製造に使われるチップの数が増えるほど、パフォーマンスを維持しながらバッテリー寿命を延ばすのは難しくなります」とクアルコムは当時記しています。「統合はバッテリーにとって良いことです。」

QualcommはSnapdragon 865でこれらすべてを捨て去りました。少なくとも2019年の5G設計では、オンボード4Gモデムと追加の5Gチップを搭載していたため、追加の5Gチップをオフにして、SoCのオンボードモデムのみを使用し、通常の省電力を実現できました。しかし、オンボードモデムが全く搭載されていないため、4Gのみのモードであっても、2つ目のチップを点灯させる必要があるため、より多くの電力を消費することになります。

スマートフォンメーカーはここ数年、部品のスペース確保に積極的に取り組んできました。デザインを簡素化し、バッテリースペースを確保するためにスペースが必要だとして、ヘッドホンジャックを廃止したメーカーはどれほどあったでしょうか？3.5mmヘッドホンジャックは便利です。5Gネットワ​​ークがこれほど限られている中で、使われる可能性のない5Gハードウェアに、これほど多くの内部スペースを無駄にしたいと思う人がいるでしょうか？

これまでのところ、5Gの大型化に対応するため、業界はスマートフォンの大型化を進めてきました。Galaxy S10を例に考えてみましょう。6.1インチのGalaxy S10や6.4インチのGalaxy S10+といった4G版はありますが、5G対応を求めるなら、基本的にS10++の最新バージョンとなる、超大型の6.7インチGalaxy S10 5Gを購入する必要があります。2020年に発売されるGalaxy S11（ 全モデル5G対応が必須）では、全モデルで全面的にサイズが大きくなるとの噂があります。

財務的に見て、クアルコムがこの決定を下した理由は容易に理解できます。Snapdragon 865を採用するすべてのスマートフォンメーカーは別途モデムを購入する必要があるため、同社はSnapdragon 865で莫大な利益を上げることになるでしょう。クアルコムは昨年と比べてチップ販売量を2倍に増やすことになります！連邦取引委員会によると、クアルコムはハイエンドスマートフォンチップの独占状態にあるため、誰もこれに対してできることはあまりありません。その代わりに、消費者はより高価なデバイスという形でこの設計変更の代償を払うことになるでしょう。

5Gスマートフォンの大型化、チップの追加、そして複雑さの増大がコストにどのような影響を与えるかについては、既にいくつかのデータポイントがあります。1年前、OnePlusのCEOであるピート・ラウ氏はThe Vergeに対し、5Gによってスマートフォンの価格が200ドルから300ドル上昇すると述べており、実際に市場ではほぼその程度の値上がりが見られています。OnePlus 7T Proの5G版は米国で900ドルですが、同様の構成の4G版OnePlus 7 Proは750ドルでした。Galaxy S10+は1,0​​00ドル、Galaxy S10 5Gは1,300ドルです。さらに、一部の通信事業者は5Gに毎月追加料金を請求することを忘れないでください。Verizonでは、請求額が毎月10ドル増加します。

毒を選ぼう: Sub-6GHz または mmWave 5G

5G は Snapdragon 865 を搭載したすべてのスマートフォンの必須要件となりますが、メーカーが実装を選択できる 5G には2種類あります。

まず最初に、いくつかの定義を説明します。

「5G」という名称に他の修飾語が付いていないだけでは、大した意味はありません。なぜなら、4G初期の頃と同様に、携帯電話会社は一般大衆を欺くことに臆面もなく、売り上げに繋がると思えば何にでも「5G」というラベルを貼ってしまうからです。最大の悪用者はAT&Tで、技術的なアップグレードは一切行っていないにもかかわらず、ある日突然、4G LTEネットワーク全体を「5G」とラベル付けすることにしたのです。

米国では、過去1年間の「5G」の正当な利用法は、主に「mmWave」を指していました。これは、大幅な速度向上のために高周波帯域（24GHz以上）を大量に使用します。この帯域は実際には無線信号のホスティングにそれほど適していないため、利用できるようになっています。しかし、その代償として、通信距離の大幅な短縮、信号浸透率の低下、そしてより複雑で消費電力の多いmmWaveハードウェアが必要になります。mmWaveの実装は技術的な悪夢です。企業が5Gが猫動画の視聴方法などに革命をもたらすと語る時、彼らはmmWaveについて語っているのです。

もう1つの5Gは「サブ6GHz」と呼ばれるもので、これは低い周波数帯で利用され、速度の向上はわずかです。米国では通信事業者がサブ6GHz帯の展開を開始していますが、通信事業者がミリ波に注力しているのは、24GHz以上の周波数帯が米国で利用可能であるのに対し、サブ6​​GHz帯の周波数帯は非常に限られているためです。サブ6GHz帯の導入はミリ波よりも実現性が高く、端末の追加ハードウェアが少なく、通信範囲も広くなります。2019年に国際的に「5G」という言葉が使われる場合、ほぼ常に「サブ6GHz帯」を指していました。他の国々はサブ6GHz帯の周波数帯を5G用にオークションで入札していますが、米国はそうしていません。

Verizonが初めて公開したmmWaveの速度テストでは、ダウンロード速度760Mbpsという驚異的な速度を記録しました。これはmmWaveタワーのすぐ隣で、他のトラフィックとの競合がない理想的な条件下での測定でしたが、それでもモバイルネットワークとしては驚異的な速度です。T-Mobileは最近、サブ6GHz帯の5Gを開始しましたが、結果はそれほど劇的ではありませんでした。同社は20%の速度向上が見込まれると述べています。PCMagがT-Mobileのサブ6GHz帯5Gを実地テストしたところ、最高速度は297Mbpsでしたが、一部の地域では51Mbpsまで低下し、その地域の4Gネットワ​​ークよりも遅い速度となりました。

Qualcommのチップパッケージの決定に戻りましょう。Snapdragon 865搭載スマートフォンはすべて何らかの5Gをサポートしますが、どちらを採用するかはメーカー次第です。必須のX55モデムはサブ6GHzとmmWaveの両方をサポートするため、すべてのスマートフォンは少なくともサブ6GHzをサポートすると思われます。mmWaveを利用するには、より多くの作業が必要になり、スマートフォン全体をそれに合わせて設計する必要があります。mmWaveの電波到達範囲は非常に狭いため、手で遮ってしまう可能性があります。Qualcommはこの問題に対する解決策として、Qualcommから複数のQTM525 mmWaveアンテナモジュールという形でチップを追加購入し 、スマートフォンの周囲全体に配置します。これらのmmWaveアンテナをスマートフォンに搭載することで、デバイスの上部、下部、側面の3方向から受信が可能になり、「持ち方が間違っている」という状況を防ぎ、あらゆる方向で5Gを受信できるようになります。しかし、これもまた 5G の大きな問題の一因となるだけです。これらのアンテナ モジュールはかなり大きなチップであり、携帯電話はさらに大きく、高価で、複雑になります。

クアルコムは64ビットと同じように5Gを急いでいる

Snapdragon 865が、現状の紙面上で見えるほどの大幅な後退だと仮定すると、Qualcommがスマートフォンのアップグレードサイクルを1年間にわたって完全に台無しにしたのは今回が初めてではないだろう。2013年末、Appleは世界初の64ビットスマートフォン「iPhone 5S」を発表したが、そこにはQualcomm製のチップは搭載されていなかった。AppleはQualcommに先んじて64ビットモバイルSoCを発売し、同社に衝撃を与えた。ある報道では、Qualcomm社内の関係者が「社内パニック」を引き起こしたと述べているほどだ。Qualcommは64ビットのフラッグシップSoCを急いでリリースし、わずか1年余りでSnapdragon 810が誕生した。

Snapdragon 810は、Qualcomm史上最悪の年次アップグレードとして悪名高い。急速なターンアラウンドタイムの​​結果、チップは非常に熱くなり、常にスロットリングが発生し、SoCが2GHz定格に達するのが困難なほどだった。熱を持つチップでは、前年のSnapdragon 801よりもベンチマークスコアが低く、バッテリー寿命もひどいものだった。サムスンは過熱の懸念を理由にGalaxy S6からこのチップを廃止し、代わりに自社製のExynos SoCを搭載して世界中に出荷した。2015年を無事に乗り切った企業は他になく、Androidスマートフォンにとって厳しい年となった。

前述のクアルコムの関係者は、64ビット化を急ぐ技術的な理由はないとさえ認めている。「現状では、ほとんどの既存ソフトウェアは64ビット化の恩恵を受けないので、パフォーマンスの違いはそれほど大きくありません」と関係者は語った。「しかし、 スパイナル・タップで 言えば『32ビット追加』のようなものであり、今や誰もが64ビット化を切望しているのです」

これがクアルコムのSoC設計とマーケティングにおける考え方だ。「可能な限り最高のチップを作る」という目標は、必ずしも指針とは限らない。「次の大きなアップグレードとして何を売り出せるか」という点の方が、しばしばより優先されるようだ。同社は過去にもこの考え方を公然と認めており、8コアチップの製造を開始したのは、技術的に有用だったからではなく、中国の顧客がスペックシートに大きな数字が記載されていることを好んだからだと述べた。

これが2020年のクアルコムの姿だと私は考えています。マーケティング上の懸念から、機能が完成する前にリリースされ、その結果、フラッグシップスマートフォンはことごとく苦境に立たされるようなクアルコムです。モデムを分離することで、ハードウェアは大型化し、発熱も増え、価格も高くなるでしょう。すべてはスマートフォンに5Gを搭載するためであり、実際に5Gネットワ​​ークに接続できるかどうかは運次第でしょう。

5Gネットワ​​ークはまだ本格的な普及には至っていません。mmWaveは、5Gの全国的なカバレッジを実現するには至っていないように思われます。限られた通信範囲、低い普及率、そして高密度な基地局設置の必要性から、T-MobileのCTOはmmWaveは「人口密集都市部における小規模な5Gホットスポットをはるかに超える規模で展開することは決してないだろう」と断言しました。mmWaveの展開を試みているVerizonなどの企業の場合、自社のカバレッジマップを見ると、mmWaveは都市全体や都市の一部ではなく、特定の住所に限定されていることがわかります。米国の通信事業者は、よりスケーラブルな5Gを実現するためにサブ6GHz帯に注目し始めていますが、これもmmWaveのような大幅な速度向上には至らず、（少なくとも米国では）周波数帯域も限られています。

Androidスマートフォンは長期的な投資ではありません。メーカーは通常、メジャーアップデートによるサポートを1～2年しか提供せず、その後は買い替えが必要になります。このように寿命が短いため、お住まいの地域で5Gネットワ​​ークがすぐに利用できない状況で5Gデバイスに投資するのは、あまり意味がありません。いずれにしても1～2年後にはアップグレードすることになるでしょうから、5Gへの投資はもう少し先延ばしにしましょう。2019年に5Gスマートフォンを買うべきではないと私が考えていたように、2020年が5G元年になるかどうかも疑問です。通信事業者はまだネットワークを整備する必要があり、2021年までには統合型シングルチップ5G SoCを搭載したフラッグシップモデルが登場するはずです。大きな問題は、Qualcommが「2020年には5Gスマートフォンを買ってはいけない」という方針を「2020年にはAndroidのフラッグシップスマートフォンを買ってはいけない」に変えてしまったことです。

2020年は忘れて、2021年の5Gを待ちましょう

クアルコムのフラッグシップチップの出来が悪く、2020年のハイエンドスマートフォンの選択肢は限られています。5Gスマートフォンにとって唯一の希望の光は、同じく先週発表されたSnapdragon 765Gです。これはクアルコム初のSoC（SoC）に5Gモデムを統合したチップであり、5Gのバッテリー消費を大幅に抑制するはずです。

リスト画像: Qualcomm/Ron Amadeo