坐擁3nm處理器，蘋果為何“折戟”5G基帶芯片？

9月13日凌晨，蘋果最新iPhone 15系列旗艦機(jī)發(fā)布，其中15 Pro和15 Pro Max搭載了A17 Pro芯片，為業(yè)界首款商業(yè)落地的3nm制程芯片。

雖然搶先一步實(shí)現(xiàn)了3nm在消費(fèi)終端的商用化，但蘋果在5G基帶芯片上并沒(méi)有迎來(lái)新的進(jìn)展。9月11日晚，高通宣布已與蘋果達(dá)成協(xié)議，為蘋果在2024年至2026年推出的智能手機(jī)提供驍龍5G調(diào)制解調(diào)器（基帶）及射頻系統(tǒng)。此前蘋果納入了英特爾的基帶芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)，表露了其自研基帶芯片的愿望。而此次蘋果與高通合作也意味著前者的基帶自研之路并不順利，未來(lái)3年仍然無(wú)法擺脫對(duì)高通的依賴。

情非得已的“雙向奔赴”

手機(jī)作為移動(dòng)設(shè)備，通信能力是基礎(chǔ)。而基帶芯片作為一種用于無(wú)線電傳輸和接收數(shù)據(jù)的數(shù)字芯片，主要承載了通信終端的信息處理功能，包括與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信號(hào)的接收發(fā)送、編解碼等任務(wù)。通俗地講，基帶芯片是終端內(nèi)部其他軟硬件與外部網(wǎng)絡(luò)的溝通接口。

在2G和3G時(shí)代，基帶芯片的設(shè)計(jì)可謂多方混戰(zhàn)，隨著競(jìng)爭(zhēng)加劇，許多廠家接連退出基帶戰(zhàn)場(chǎng)。到了5G時(shí)代，僅有高通、三星、華為、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科等少數(shù)幾家公司擁有自主研發(fā)的5G基帶芯片。

蘋果首次使用高通基帶芯片的機(jī)型是2011年的iPhone 4S，此前蘋果主要使用英飛凌的基帶芯片，后英飛凌無(wú)線解決方案業(yè)務(wù)被英特爾收購(gòu)。高通是基帶芯片的提供方和CMDA專利技術(shù)的唯一擁有者，業(yè)內(nèi)向來(lái)有著“高通稅”一說(shuō)。具體而言，高通會(huì)向使用方收取一定比例的專利許可費(fèi)。在2019年，蘋果曾表示每部iPhone手機(jī)需向高通提供7.5美元的專利費(fèi)，該單價(jià)配合蘋果公司每年極高的手機(jī)銷售量，數(shù)額不容小覷。

為保證自身的成本和利潤(rùn)在預(yù)期之內(nèi)，在iPhone 7后的幾代機(jī)型里，蘋果或采用高通基帶，或采用高通、英特爾的雙版本基帶，但這一舉動(dòng)使得蘋果與高通的關(guān)系變得微妙。2017年1月起，蘋果圍繞專利許可費(fèi)用和收取額度的問(wèn)題與高通展開交鋒，甚至在全球范圍內(nèi)開展對(duì)高通專利壟斷的訴訟，蘋果自iPhone X后的機(jī)型中也因此幾乎全部采用英特爾的基帶芯片。

2019年4月，蘋果和高通宣布撤銷兩家公司在全球范圍內(nèi)的所有訴訟，并達(dá)成了一項(xiàng)為期六年的芯片供應(yīng)協(xié)議。高通在當(dāng)年第三季度財(cái)報(bào)中表示，獲得了蘋果支付的高達(dá)47億美元的“專利和解費(fèi)”。然而，雙方和解并非終點(diǎn)，創(chuàng)造過(guò)A系列和M系列芯片的蘋果決定自研基帶芯片。同年7月，蘋果收購(gòu)了英特爾的手機(jī)基帶業(yè)務(wù)，包括知識(shí)產(chǎn)權(quán)、設(shè)備和租約，以及2200名英特爾員工，透露出明確的自研信號(hào)。在今年2月的世界移動(dòng)通信大會(huì)上，高通CEO克里斯蒂亞諾·安蒙則表示高通與蘋果暫未討論過(guò)2024年的5G基帶芯片供應(yīng)一事。此言一出，業(yè)界紛紛猜測(cè)蘋果今年推出的iPhone 15將會(huì)是使用高通基帶的最后一代，其將于2024年實(shí)現(xiàn)自研基帶芯片。

在高通8月2日發(fā)布的第三季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議記錄上，高通首席財(cái)務(wù)官對(duì)此事的回應(yīng)為“它僅是預(yù)測(cè)而非基本趨勢(shì)”。同時(shí)，他也做了另外一個(gè)預(yù)測(cè)：“我想說(shuō)的是，我們?cè)趶?月至12月這一季度的展望里，假設(shè)了沒(méi)有來(lái)自華為的實(shí)質(zhì)性收入?！?/p>

8月29日，華為推出了名為“HUAWEI Mate 60 Pro 先鋒計(jì)劃”的預(yù)售活動(dòng)。時(shí)間移至9月11日，高通宣布將會(huì)為蘋果提供2024至2026年的基帶芯片。

伴隨著高通對(duì)于訂單減少的擔(dān)憂，以及蘋果在自研基帶上屢屢受挫，兩家公司各經(jīng)波折，再次“雙向奔赴”。

基帶芯片的自研之路有多難？

縱然蘋果自身具有一定的芯片研發(fā)能力且有A系列與M系列珠玉在前，卻在基帶芯片上苦無(wú)進(jìn)展。

在技術(shù)要求方面，基帶芯片的研發(fā)門檻極高。半導(dǎo)體行業(yè)專家盛陵海告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，基帶芯片的難度涉及很多方面：包括專利問(wèn)題、功耗、速度、成本的平衡，甚至還有衛(wèi)星通信等新增加的技術(shù)要求等。其最主要的難點(diǎn)可以從垂直度和寬度兩個(gè)視角來(lái)看。垂直角度來(lái)說(shuō)，基帶芯片不僅要支持5G，還要向下兼容 4G、3G和2G的所有主流標(biāo)準(zhǔn)。從寬度來(lái)看，基帶芯片要支持全球的網(wǎng)絡(luò)制式，滿足全球不同運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)要求，并進(jìn)行完善的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。如今市場(chǎng)上的智能手機(jī)基帶芯片供應(yīng)商，基本上都是從2G時(shí)代就開始進(jìn)行技術(shù)和專利積累。

另一位業(yè)內(nèi)專家告訴記者，一方面，因?yàn)榧嫒菪枰^(guò)去幾代通信技術(shù)的專利積累，是每一家嘗試自研5G基帶芯片的企業(yè)繞不過(guò)的高山；另一方面，由于5G通信制式逐漸增加，且頻段組合更加復(fù)雜多樣，對(duì)新一代的基帶芯片提出了更多要求：一是具備復(fù)雜多樣的功能模塊，但依然要保持高集成度；二是具備海量軟件應(yīng)用，同時(shí)也有更好的通用平臺(tái)去承載和適配，尤其對(duì)AI能力提出了更高的要求。

除了通信功能之外，5G更廣闊的應(yīng)用范圍也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。該業(yè)內(nèi)專家稱，為滿足eMBB、 mMTCL、uRLLC三大典型場(chǎng)景需求，5G的目標(biāo)市場(chǎng)不僅限于手機(jī)等消費(fèi)類產(chǎn)品，還涵蓋物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、智慧城市等新型應(yīng)用場(chǎng)景。這要求通信芯片可以處理 Gbit/s 級(jí)別帶寬的數(shù)據(jù)流，并且在一些關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)通信時(shí)延，所以5G基帶需要更大的彈性支持不同的規(guī)格，滿足不同場(chǎng)景、不同垂直應(yīng)用領(lǐng)域的側(cè)重點(diǎn)。

基帶芯片的研發(fā)壁壘隨著技術(shù)和時(shí)代一再拉高，此時(shí)再回看從2G到5G的基帶芯片“大逃殺游戲”，圈內(nèi)的“玩家”已越來(lái)越少。這便引出了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈之縮影——一方面是芯片設(shè)計(jì)能力和通信技術(shù)積累兼具的企業(yè)屈指可數(shù)；另一方面則是在5G飛速發(fā)展，技術(shù)越發(fā)“內(nèi)卷”的環(huán)境之下，其人才成本和研發(fā)成本一路走高，從企業(yè)經(jīng)營(yíng)的角度講也存在戰(zhàn)略性放棄的可能性。由此，在消費(fèi)電子市場(chǎng)整體疲軟的當(dāng)下，基帶芯片這一細(xì)分市場(chǎng)形成了強(qiáng)者愈強(qiáng)的馬太效應(yīng)，新入局者想彎道超車更是難上加難。

基帶自研之路雖如蜀道，對(duì)蘋果來(lái)說(shuō)卻也不是無(wú)路可走。蘋果曾收購(gòu)英特爾基帶相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)，雖英特爾在5G基帶芯片上相較高通略有落后，但其自英飛凌無(wú)線業(yè)務(wù)而來(lái)的技術(shù)積累可能會(huì)成為蘋果的“墊腳石”。從A系列到M系列的自研之路走了30余年的蘋果，在基帶芯片上可能不會(huì)永遠(yuǎn)低頭。

作者丨張心怡 王信豪，編輯丨諸玲珍，美編丨馬利亞，監(jiān)制丨連曉東