電子發燒友網報道（文/李彎彎）近日，蘋果正式發布iPhone 15系列手機。同時，其基帶芯片開發失敗的消息，也引起熱議。基帶芯片是智能手機最關鍵的組件之一，它支持4G和5G網絡的連接和通信。蘋果此前在這方面嚴重依賴高通的基帶芯片。


為了擺脫對高通的依賴，蘋果早前就開始投入大量資金進行基帶芯片的研發。然而據知情人士近日透露，該公司正在進行的基帶芯片開發工作迄今為止已經失敗。蘋果工程師表示，開發調制解調器芯片比開發處理器要困難得多。


蘋果低估自研了5G基帶的難度


基帶芯片是手機中的通信模塊，最主要的功能就是負責與移動通信網絡的基站進行交流，對上下行的無線信號進行調制、解調、編碼、解碼工作。5G基帶指的是手機中搭載可以解調、解擾、解擴和解碼工作的芯片能夠支持5G網絡，是一款手機能夠使用5G網絡的關鍵。


基帶芯片核心部分最主要分為兩個部分：射頻部分和基帶部分。射頻部分是將電信號調制成電磁波發送出去或是對接收電磁波進行解調，并且實現基帶調制信號的上變頻和下變頻。基帶部分一般是對信號處理，一般由固定功能的DSP提供強大的處理能力，在現代通信設備中，DSP一般被用作語音信號處理、信道編解碼、圖像處理等等。


過去十幾年來，蘋果一直在進行各種芯片的研發，并且取得極大的成功。2010年，蘋果開始在iPhone和iPad上使用自研微處理器。這些芯片幫助蘋果產品在性能表現上超越了許多安卓競爭對手，后者依賴高通、聯發科和其他制造商的芯片。


2020年，蘋果開始使用M系列自研芯片取代Mac電腦使用多年的英特爾處理器，這種芯片可以使其筆記本電腦運行得更快，產生的熱量更少，這些改進有助于提振Mac電腦的銷售。自研芯片還為蘋果每臺電腦節省了大約75美元至150美元成本。


自研芯片的成功讓蘋果芯片負責人約翰尼·斯魯吉功勞卓著，為他帶來了贊譽，擴大了他的權力。“在推出第一臺iPhone后，我們認為向客戶提供最棒體驗的最佳方式是自己擁有、開發和設計我們的自研芯片。”斯魯吉今年在他的母校以色列理工學院這么說。


因為有了在芯片自研方面有了如此多的經驗，蘋果對自研基帶芯片信心極大。蘋果從2018年開始啟動基帶芯片自研，一是希望擺脫對高通的依賴，蘋果曾因專利費過高而與高通對簿公堂，它已經十分不耐煩與高通繼續合作。二是就如上文所言，蘋果認為自研芯片可以提高公司產品的性能并增加利潤率。


蘋果在基帶芯片的研發上投入很大，包括巨額收購以及高薪挖掘人才。2019年7月，蘋果與英特爾達成協議，蘋果將收購英特爾大部分的智能手機調制解調器業務。大約2200名英特爾員工將加入蘋果公司，包括知識產權和其他設備。該交易價值10億美元。


據介紹，結合目前已有和未來將獲得的無線技術專利，蘋果將擁有17000多項無線技術專利，從蜂窩標準協議到調制解調器架構和調制解調器操作。


同時蘋果還從高通挖角人才。然而經過多年的投入，蘋果研發出的基帶芯片并不理想。據悉，蘋果自研的調制解調器芯片巨大，幾乎占據iPhone一半的內部空間。去年底第一個原型機測試的時候，其研制出的調制解調器芯片速度太慢且容易過熱。這些芯片基本比高通最好的調制解調器芯片落后3年。


也因此，本月早些時候，高通宣布已與蘋果達成協議，為蘋果在2024年至2026年推出的智能手機提供驍龍5G調制解調器（基帶）及射頻系統。


原本，蘋果公司相信它可以復制其為iPhone設計的微處理器芯片的成功。然而經過這幾年的努力。他們發現，設計微處理器相比之下更容易，而傳輸和接收無線數據的調制解調器芯片必須符合嚴格的連接標準，與5G無線網絡以及世界各國使用的2G、3G和4G網絡（每個網絡都有自己的技術特點）無縫協作，才能為世界各地的無線運營商提供服務。這是一項耗時的工作。


全球基帶芯片市場格局


蘋果自研5G基帶芯片宣告失敗，對與高通來說必然是好事。知名分析師郭明錤此前預測，高通將繼續成為2023年新 iPhone的5G芯片獨家供應商，供應份額為100%。可見，蘋果未來在5G基帶芯片方面依舊需要依靠高通。


基帶芯片實際上是一顆小型處理器，負責信號的接收以及處理，是決定通話質量和數據傳輸速度的關鍵組件。基帶芯片的難度在于通信技術是一個長期積累起來的技術，5G基帶芯片不僅要滿足5G標準，還要兼容4G、3G、2G、1G等多種通信協議。


從全球范圍來看，高通、海思、聯發科、三星是此前主要的基帶芯片供應商，根據市場研究機構Strategy Analytics的數據，2021年全球手機基帶芯片市場收益同比增長19.5%，達到314億美元。高通、聯發科、三星、紫光展銳和英特爾占據市場份額份額前五。


根據Strategy Analytics的報告，高通占據全球前基帶芯片市場份額的56%，聯發科占據市場份額的28%，三星占據市場份額的7%。可以看到，高通、聯發科是基帶芯片的主要供應商，華為、三星開發的基帶芯片重點用在自己的手機設備上。


從目前的情況來看，蘋果確實在自研基帶芯片方面失敗了，不過業內人士認為，蘋果未來還會繼續自研自己的5G芯片。或許會在未來的兩到三年之后會由新的進展。


高通對于蘋果自研基帶芯片這件事必然也是擔憂的，根據此前的預測，蘋果可能會在2023年用上自研的基帶芯片，高通此前也預計給蘋果供應的基帶芯片可能會有所下降。


雖然如今蘋果與高通又達成合作，然而未來如果蘋果真的研發出自己的5G基帶芯片呢，盡管到時候蘋果還是可能要給高通上交專利費。高通在智能手機基帶芯片方面的業務還是會大受影響。而且近一年多來，智能手機等消費電子市場本身疲軟就已經影響了高通的業績。可想而知，高通在接下來時間必然會積極拓展其他的業務來應對可能出現的風險。


總結


為了擺脫對高通的依賴，提升自身設備性能及利潤率，蘋果過去幾年大手筆投入5G基帶芯片研發，本以為其在處理器等各種芯片方面的成功經驗，可以復制到5G基帶芯片的研發上，然而情況并不如預期的那樣，基帶芯片的研發比處理器難得多。


蘋果自研的5G基帶芯片也終究沒能如愿在今年面世。蘋果無奈只能繼續采用高通的基帶芯片，這對高通來說是好事。然而蘋果必然不甘心就此放棄，未來幾年它或許會繼續投入研發，未來兩到三年或許會有新的結果。而高通必然也會在這段時間不斷拓展新的業務，以應對未來可能失去蘋果在5G基帶芯片方面的訂單帶來的影響。