苹果“搞基”往事

众所周知，信号问题一直是历代iPhone的短板，什么“天线门”“信号门”事件出了好几次，苹果做梦都想解决这个问题。

但最近，海外有科技博主爆料：苹果准备砍掉内部的5G基带芯片项目，这意味着在解决信号差的道路上，苹果栽了一个大跟头。

这里先给硅友们科普一下：什么是基带芯片？它为何影响了手机信号的好坏？

智能手机里都装有一大堆芯片，大家比较熟悉的是AP（Application Processor）芯片，比如苹果的A17、高通的骁龙8G、华为的麒麟9000s等。

但有一类芯片虽然低调，但作用很关键，它们负责手机和基站之间的数据传输，是手机信号优劣的关键，它们通常被称之为：蜂窝模组（Celluar）。

这个模组主要有三部分组成：射频前端模块（RF Front End Module）、射频收发机（RF Transceiver）和基带芯片（Baseband Modem）。

射频前端负责接收天线传过来的信号，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，则负责对模拟信号进行调制或解调。

是不是有点儿晕？其实简单理解，就是前两位负责把空气中那些看不见的无线射频信号，抓到手机上，转换成手机能读懂的模拟信号。

而基带芯片的作用，就是负责把要通信的数据加载（也叫调制）到模拟信号上，或者把信息从模拟信号上提取（也叫解调）下来。

我们无论是发个短信，还是打个电话，或者是刷个视频，每一个比特都要经过基带芯片的处理，可见它日常有多繁忙，以及有多重要。

重要的东西，通常都很贵。我们以最新的iPhone 15为例，拆解一下成本：

在iPhone 15里，射频前端模块有不到10枚芯片，主要由Broadcom、Skyworks、Qorvo等厂商提供；射频收发器有两颗，由高通提供。

而核心的基带芯片，用的也是高通的，型号叫做X70。这三部分加起来大概60美元，占总成本的13%到14%左右。

这个比例可一点儿都不低，要知道占iPhone成本比例最高的屏幕，也才20%左右。

手机的信号好不好，一方面跟设计有关，比如天线的位置等，一方面跟上述的三大类芯片有关，尤其是里面最核心的基带芯片。

就好比天线设计得再好，抓到的无线电波再强，如果解码的能力欠缺，或者速度不行，也会让用户感觉到网速慢、信号差。

基带芯片价格这么贵，又涉及到信号问题，苹果自然就动了自研基带的心思。

而且苹果信心满满，毕竟果子家在自研芯片上接连赢下了两大战役：移动级的A系列和桌面级的M系列，让英特尔等一众老牌厂商都汗流浃背。

但经过了多年的努力，最近业内却传出了苹果要砍掉自研基带芯片的流言，甚至连芯片的成品都没看到，可见事情远比想象的要难。

在分析为何这么难之前，我们先来梳理一下苹果在自研基带芯片的吃瘪过程。

苹果的Sinope计划

我们开头提到过，果子家最新的iPhone 15用的是高通的基带芯片。但在2007年的第一代iPhone上，乔布斯选了一家欧洲的厂商：英飞凌（Infineon）。

英飞凌是一家德国公司，以前是西门子集团的半导体部门，1999年拆分独立，是现在欧洲为数不多的半导体核心资产。

西门子搞无线通信也很强，当年横行中国通信行业的“七国八制”里就有它们，所以英飞凌在基带芯片的设计上天然就带着一些优势。

所以乔布斯在设计第一代iPhone时就选了英飞凌。当然还有一个原因，就是英飞凌的基带芯片面积小集成度高，塞得进寸土寸金的iPhone内部。

可惜，英飞凌没能延续欧洲在无线通信领域的辉煌和荣光，初代iPhone甚至没有3G功能，第二代和第三代虽然有了，但信号质量很一般。

更重要的是，这让“信号差”成为iPhone身上挥之不去的标签，至今未能扭转。

根子上的原因在于：在2G时代，欧洲联合起来搞出了GSM标准，而美国虽然也用GSM，但还另起炉灶搞了一套CDMA标准。

从全球的市场占有率来看，GSM标准绝对是呼风唤雨，统一了全球大部分国家的移动市场，只有北美等少数区域使用CDMA。

可能会有硅友记得，当年中国移动就是通过GSM“全球通”一骑绝尘，后来中国联通也加入战场，网络制式用的就是CDMA，但市场份额一直不高。

但到了3G时代，CDMA的春天就来了。

3G时代的三大标准分别是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA——你从名字里就能看出，它们都使用了大量的CDMA技术和专利。

英飞凌在CDMA上的专利储备严重不足，需要投入巨资来研发，但此时的英飞凌已经独立很久了，没有大股东输血，慢慢地就跟不太上了。

而谁既拥有大量CDMA专利，又具备基带芯片设计能力呢？高通站出来说：正是在下。

到了2010年的iPhone 4，苹果实在没法忍了，于是在主流的3G制式WCDMA版本上，仍然使用英飞凌，但在2011年初的iPhone 4 CDMA2000版本上，则换成了高通的MDM6600。

高通MDM6600

而英飞凌的基带部门也走了很多欧洲公司的传统老路：卖给美国公司。2010年8月，英特尔宣布并购英飞凌的无线解决方案部门（WLS）。

注意不要忘记这个部门，它们未来还要多次出场。

高通的芯片的确好。从iPhone 4S开始，苹果就迫不及待全部换上了高通基带。苹果的信号问题暂时得到了缓解。

到了2013年，两家更是签订了一份独特协议：高通支付给苹果10亿美元，换来iPhone基带芯片的“独占权”。

但熟知苹果风格的人都知道，苹果最讨厌两种供应商——第一种是水平菜的（按苹果自己的标准），第二种是狮子大开口，敢在苹果面前装X的。

英飞凌是第一种，高通则是第二种。

在3G和4G时代，高通凭借手上攒了多年的CDMA专利，赚钱赚到手软。它除了卖基带芯片之外，还要求按照手机售价的一定比例来收专利费。

库克又一次在电话会上表达过不满：我们向高通买了一台沙发，但沙发的定价居然要按照整栋房子的价格来计算，这显然是不合理的。

到了2017年，两家的矛盾爆发了。苹果以高通收取过高的费用为由，向加州地区的法院提起诉讼，要求高通支付10亿美元的退款。

那高通的专利授权费究竟有多高？答案是5%的iPhone售价（上限为400美元），这数据是庭审辩论时由苹果的律师团所提出的。

而除了诉讼之外，库克还有第二手：在官司还在进行中时，他找来苹果芯片负责人Johny Srouji，要求启动自研基带芯片项目。

Johny Srouji这个人我们之前写过[7]，阿拉伯裔，出生于以色列，一手缔造了苹果A系列和M系列芯片的辉煌，是硅谷绝对的大神。

苹果给基带芯片的项目，命名为“Sinope”，名字出自希腊神话中代表智慧的仙女。立项之后，苹果就开始用钞能力扫清目之所及的一切障碍。

先是统一内部声音，支持与英特尔合作开发基带芯片的无线主管Ruben Caballero被迫离开公司，尽管这位老臣已在苹果度过了14个春秋。

接着是挥舞着支票，定向挖人。2019年3月，苹果特意在高通公司总部所在地圣迭戈（San Diego）建立了一个工程中心，并给出1200人的HC，用意十分明显[2]。

最后则是买下成建制的团队以及专利。2019年的7月，苹果宣布以10亿美元的对价，将英特尔旗下基带部门连同2000多名员工以及专利，一同揽入怀中。

面对苹果的三板斧，高通立马就慌了，毕竟自研的A系列芯片在手机上可是大获成功，桌面级的M系列芯片也即将横空出世。

于是高通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。

结果却大跌眼镜，简单说就是苹果做出了基带芯片，但远不如高通的。

在2022年年底的苹果内部测试中，苹果自研的基带芯片一败涂地，速度慢、易发热再加上芯片的外围电路太大，“占据了半部iPhone的面积”。

现场的高管给这款芯片盖棺定论：落后高通三年[2]。而这款芯片原本要在2023年上机，也就是说本来要用在iPhone 15上的。

而最后iPhone 15上装的是高通最新款的X70基带芯片，苹果更是在9月份跟高通续约，继续使用高通基带三年，直到2026年，当日高通股价大涨。

到了上上周，业界传出了苹果放弃治疗，准备砍掉基带团队的消息。尽管尚未被证实，但苹果基带大败局的事实，已经确之凿凿。

给大家简单撸了一张苹果自研基带芯片的时间线，省事儿可以只看这张图。

问题来了：以苹果的实力，居然也会翻车，这基带芯片到底难在哪里？

基带芯片难在哪？

不知道硅友们记不记得：以前的手机，经常会分什么移动版、联通版或者电信版，通常这家的手机用不了另外一家的SIM卡。

比如早期国内的iPhone，就只有联通版和电信版，没有移动版，原因就是初代iPhone的手机基带芯片，并不兼容到移动的TD-SCDMA。

你要想让基带芯片更聪明一点，多兼容一个通信标准，就得投入大量的研发资金，来积累这个通信标准的技术和专利。

但难点在于：无线通信经过几十年的演化，存在从2G到5G的各种制式，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。

而一款好的基带芯片，不但要能解码最新的网络标准，还必须向下兼容2G/3G/4G等各种网络制式，做到“全网通”，用户体验才好，不至于出个国就得换一部手机。

所以，以前通信标准少，基带相对好做；而随着2G到5G通信标准越来越多，基带也越来越难做。

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。

有小伙伴可能会问：联发科和展锐何德何能，居然能做出基带芯片？

原因很简单：做得足够早。

联发科就不用说了，早在2G时代就开始做基带芯片了，手机芯片强的一笔，后来更是凭借Turn-key方案成为“功能机之王”，直接繁荣了华强北。

而位于上海的展讯也一样，2001年成立，2003年搞出了GSM基带芯片，后来做出了支持TD-SCDMA的基带芯片，又靠收购的MobilePeak搞出了WCDMA基带，一路苦熬才撑到现在。

虽然这两家的产品相对偏中低端（联发科比展讯好一些），但每家手里都攒了一大堆专利和数不清的工程经验，这些都是新玩家难以绕开的。

华为在2010年之后才大规模进军手机行业，所以做基带芯片也有些晚。早期的华为智能手机如爆款的P6，用的也是别人家的基带芯片。

但凭借着在无线领域的深厚积累，华为迅速推出了“巴龙”基带，并在麒麟910之后把基带集成进了SoC，此后便一骑绝尘，跟高通一个水平。

所以苹果做基带芯片失败的第一个原因，就是起步太晚，技术和经验需要从头开始攒。

英特尔当年不信这个邪。我们前面提到，英特尔在2011年接盘了英飞凌的无线部门，下定决心要搞出基带芯片，把被高通抢去的苹果重新抢回来。

英飞凌不是缺乏CDMA专利吗？那就接着买！2015年英特尔收购了台湾公司威睿电通（VIA Telecom）手上的CDMA专利，补上了关键的短板。

更重要的是，反感高通的苹果也支持英特尔，库克巴不得硅谷老大哥能出手教年轻气盛的高通做人，自己好趁机压价，降低成本。

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。英特尔也心灰意冷，把基带部门和2000多名员工打包10亿美金卖给了苹果。之后苹果卷起袖子自己下场，但结局大家也看到了。

对此高通只能表示：给你机会，你不中用啊！

其实在基带芯片上翻船的，不光是苹果和英特尔这对难兄难弟，还有现在如日中天的英伟达。

英伟达在iPhone开启智能手机时代后，觉得不能光在显卡领域待着，想去手机领域打一把野，于是便推出了手机AP芯片品牌——Tegra。

而为了弥补专利上的短板，英伟达在2011年花了3.67亿美元，并购了基带和射频领域厂商Icera，后者拥有Livanto基带芯片家族，颇有声望。

英伟达的想法，是把Icera的基带集成到自家的AP芯片Tegra上，整合成一片SoC（System on Chip），就像华为把“巴龙”基带集成到麒麟SoC上一样。

但英伟达足足搞了四年，也没能搞定。

资深米粉用户可能会记得，2013年小米发布的小米3，其中联通版和电信版用的是高通骁龙800，基带直接集成进SoC中，性能强悍。

而小米3的移动版，搭载英伟达的Tegra4芯片，但基带却外挂了一枚展讯的芯片。最终用户的评价代表一切：这是小米被芯片坑的最惨的一次。

最后，英伟达的基带梦想和Tegra芯片一起，消失在手机的江湖中。

除了英特尔、英伟达和苹果之外，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……一长串的名单。

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，既要精通芯片设计，又要在无线领域积累大量经验和专利。

这两项有一项能做到，就已经很牛逼了。两项都能从容拿捏无异于德艺双馨，全球能做到的老司机越来越少了。

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、三星的猎户座等，对基带芯片关注较少。

但从价值量（占手机成本大于10%）和难度（技术和专利）的角度看，基带芯片也是一颗分量十足——工业明珠。

逐渐关上的大门

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芯片了。

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，规模据说有几百人——而根据芯谋顾文军的说法：基带芯片最低团队配置也得要1500人[5]。

而一个合格的基带芯片研发团队，通信人才的比例甚至要高于芯片人才。而对于英特尔和苹果这些美国厂商来说，搞定“通信”要比搞定“芯片”更难。

苹果在美国搞基带几乎只有高通的人能挖了，其他公司基本上都没有精通无线的大团队了。对此，知乎上一个回答其实说在了点子上：

对没有苹果有钱的厂商来说，似乎只有外购一条路了——华为和三星的基带芯片不对外销售，联发科和展锐相对偏中低端，所以各家的旗舰机，只能买高通的基带方案。

而高通的基带芯片又跟AP芯片捆绑销售（除了苹果等极少数客户），收割的镰刀挥舞起来毫不客气，甚至有“买基带，送SoC”的说法。

所以，未来全球基带芯片的变局，只有苹果还存在一丝可能，也只有苹果还有余力打破高通卡脖子、勇摘工业明珠了。希望传言是假的。

尤其是在山顶上，还坐着两家中国大陆公司、一家中国台湾公司，正在慈爱地看着果子勇攀科技高峰，这是全球科技战中难得一见的场景。

这岂止是罕见，简直就是罕见。

参考资料：

[1] Inside Apple’s Spectacular Failure to Build a Key Part for Its New iPhones， Aaron Tilley Yang Jie， WSJ， 2023

[2] 一颗难倒了苹果的芯片， 邵逸琦， 半导体行业观察， 2023

[3] 手机基带芯片往事， 金捷幡，2019

[4] 苹果高通：为了手机里那只“猫” 相爱相杀七年， 智东西， 2017

[5] 哲库倒掉的真正原因与教训， 芯谋研究，2023

[6] 全世界还有哪些能做基带的公司， 蓝宝王

[7] 苹果造芯:失败、蛰伏、蓄力，然后打赢所有人， 饭统戴老板

本文来自微信公众号：新硅NewGeek（ID：gh_b2beba60958f），作者：硅基君

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