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基带芯片为什么这么难做?苹果都啃不下来

时间:2023-12-12 10:15:10 浏览:638

01. 众所周知,手机上有一大堆芯片,但有一大类芯片是用来负责通信连接的,通常叫做Celluar(蜂窝)模组,主要有三部分:射频前端模块(RF Front End Module)、射频收发机(RF Transceiver)和基带芯片(Baseband Modem)。

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02. 射频前端,负责接收天线传过来的射频信号,通常是一堆放大器、滤波器、双工器;射频收发机,负责把模拟信号和射频信号进行相互转换;基带芯片,则负责把数字信息调制到模拟信号上,或者对接收到的模拟信号进行解码。


03. 以苹果最新的iPhone15为例:射频前端模块有6颗芯片,主要由Broadcom、Skyworks、Qorvo等厂商提供;射频收发器有两颗,由高通提供;基带modem也是高通的,型号是X70。这三部分加起来大概60美元左右,占总成本的13%~14%。

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04. 这里面技术含量最高的,就是基带芯片,也是苹果想啃却啃不下来的。


05. 基带芯片的功能从本质上讲,就是把装载在无线电波上的信息提取出来,以及反过来加载上去。这里的难点是:无线通信经过几十年的演化,存在从2G到5G的各种制式,而基带芯片需要熟稔各种五花八门的标准,才能把高速的信息从看不见的无线电波中解析出来。


06. 现在的手机基本都是全网通,但以前可不是。以前经常会有移动版电信版手机,这家手机用不了另外一家的卡,比如早期国内的iPhone只有联通版和电信版,没有移动版,原因就是手机基带芯片没有兼容到移动的TD-SCDMA。


07. 所以一个简单的事实就是:以前通信标准少,基带芯片相对好做;标准越多,基带越难做。


08. 在2G时代,全球大概有几十家能做基带的公司;到了3G时代,还能有10家不到;到了4G时代,进一步缩减到了7~8家;而到了5G时代,全世界能做“全网通”基带芯片的,只剩下5家公司:高通、三星、联发科、华为海思和紫光展锐。


09. Intel曾经砸巨资挺进基带芯片。2010年Intel花14亿美元买下了英飞凌的无线部门,英飞凌是前几代iPhone的基带芯片供应商,因为信号不行被苹果换成了高通。英特尔通过这次收购,拿到了除了CDMA技术之外的大量通信专利。


10. 2015年,英特尔进一步并购了威睿电通(VIA Telecom)的CDMA专利资产,这家神奇的台湾公司可以单独开一个帖子来聊,这里只需要知道它拥有大量CDMA专利和授权就行了。Intel完成这次并购后,感觉成功指日可待了。


11. 但现实却很骨感。英特尔确实搞出了4G全网通基带芯片,并在苹果的支持下装上了iPhone,但性能离高通差一大截,非常拉胯,让苹果在“信号差”的路上越走越远。最终苹果挥泪斩马谡,重新投回高通怀抱。英特尔心灰意冷,把基带部门和2000多名员工打包10亿美金,卖给了苹果。


12. 苹果卷起袖子,准备自己下场,部分原因是苹果不满高通的收费已久,用业内的话就是“对高通恨之入骨”。库克调兵遣将,项目名字叫做“Sinope”,甚至直接在高通公司总部所在地圣迭戈(San Diego)建立了一个工程中心,给出1200人的headcount,挖人用意十分明显。


13. 高通一看这架势,腿都软了,毕竟苹果刚刚在手机的A系列芯片上大获成功,桌面级的M系列芯片也即将横空出世。所以高通CEO在财报电话会上干脆认怂卖乖:他预测3~5年之内,苹果自家的基带芯片就会取代高通。


14. 结果却大跌眼镜:原定于23年上机的苹果自研基带,在2022年底的iPhone内部测试中一败涂地,速度慢,易发热,而且芯片的外围电路太大,“占据了半部iPhone的面积”,让现场的高管给这款芯片盖棺定论:落后高通三年。


15. 于是在23年9月11日,苹果不得不与高通签下城下之盟,续签5G基带芯片合约3年至2026年,高通股价大涨。而到了上个周,又传出苹果砍掉自家基带部门的传言。


16. 同样失败的还有英伟达。iPhone时代到来后,英伟达推出了手机AP芯片品牌——Tegra。而为了弥补基带的短板,英伟达2011年并购了基带和RF厂商Icera,后者拥有Livanto基带芯片家族,然后搞了四年也没搞出4G全网通。2015年英伟达关闭基带部门,Tegra后来也慢慢退出了手机领域。


17. 除了Intel、英伟达和苹果,在基带芯片上折戟和退出的名单上,还有TI、博通、Marvell、飞思卡尔等一长串的名单。


18. 长期以来,人们更多关注的是手机AP芯片,比如苹果的A系列、高通的骁龙、海思的麒麟等,对基带芯片关注较少。但从价值(占手机成本大于10%)和难度(技术和专利难度)角度看,基带芯片也是一颗“工业明珠”。


19. 如上文所述,基带本质上是“芯片“和“通信”两个行业的交叉领域,既要懂芯片设计,又要在无线领域积累大量经验和专利,尤其是基带要向下兼容2G/3G/4G的各种网络制式,需要长期的专利和技术积累,这也是为什么华为的基带芯片很强、手机信号比较好的原因。


20. 如果半路出家要搞基带芯片,就只有一条路:收购拥有大量无线专利的公司。


21. 英特尔做基带,陆续并购了英飞凌和VIA Telecom的专利资产,后来甚至入股了展锐;英伟达搞基带,要先买下Icera;展讯当年搞WCDMA基带,收购的MobilePeak贡献良多;而ASR这两年迅速膨胀,也多亏了接盘Marvell的基带部门。


22. 当然,苹果买下了英特尔积攒多年的资产,但最终还是失败,证明了一个事实:除了钱和专利,还得有足够多的通信人才梯队。苹果在美国只有高通的人能挖了,其他公司几乎都没有精通无线的大团队了,而三星如果不是在4G和5G基站领域养兵多年,也很难搞得定基带芯片。


23. 而随着4G、5G甚至6G频谱的越来越复杂,未来几乎不会再有新的厂商半路出家搞基带了。最新放弃的是Oppo的哲库,其位于北京的B中心就是专门做基带的,据说有几百人——而根据业内某专家的说法:基带芯片最低团队配置也得要1500人。


24. 对其他手机厂商来说,只有外购一条路了——华为和三星的基带芯片不对外销售,联发科和展锐的相对偏中低端,所以各家的旗舰机,只能买高通的基带方案。自然,高通的收费镰刀也毫不客气,甚至有“买基带,送SoC”的说法。


25. 所以,希望苹果别放弃,也只有苹果还有余力攀登科技高峰、打破高通卡脖、勇摘工业明珠了,尤其是在山顶上,还坐着两家大陆公司慈祥地看着它,这是中美科技战里难得的场景了,这岂止是罕见,简直就是罕见。


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