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06-18
众所周知，信号问题一直是iPhone过去的一个短板。
已经发生了多起“天线门”和“信号门”事件，苹果一直梦想着解决这个问题。
但近日，海外科技博主爆料：苹果正计划砍掉内部5G基带芯片项目，这意味着苹果在解决信号差的道路上犯了一个大错误。
这里给硅友科普一下：什么是基带芯片？为什么会影响手机信号质量？ 智能手机配备了很多芯片。
大家比较熟悉的就是AP（Application Processor）芯片，比如苹果的A17、高通的骁龙8G、华为的麒麟S等。
然而有一类芯片低调却起着至关重要的作用。
它们负责手机与基站之间的数据传输，是手机信号质量的关键。
它们通常被称为：蜂窝模块（Celluar）。
该模块主要由三部分组成：射频前端模块、射频收发器和基带调制解调器。
RF前端负责接收来自天线的信号，通常是一堆放大器、滤波器和双工器； RF收发器负责模拟信号和RF信号之间的相互转换；基带芯片负责对模拟信号进行调制或解码。
调。
感觉有点头晕？ 其实简单理解就是，前两者负责将空气中看不见的射频信号捕捉到手机上，转换成手机可以理解的模拟信号。
基带芯片的作用是将要通信的数据加载（也称为调制）到模拟信号上，或者从模拟信号中提取信息（也称为解调）。
无论我们发短信、打电话、还是看视频，每一个比特都必须经过基带芯片的处理，可见每天有多忙碌，有多重要。
重要的东西通常都很贵。
我们以最新的iPhone 15为例，细分一下成本：iPhone 15中，射频前端模块的芯片数量不到10颗，主要由Broadcom、Skyworks、Qorvo等厂商提供；有两个射频收发器，由高通提供。
核心基带芯片也是高通代工，型号为X70。
这三部分加起来约为60美元，约占总成本的13%至14%。
这个比例一点也不低。
要知道占iPhone成本比例最高的屏幕也只有20%左右。
手机信号好不好，一方面和设计有关，比如天线的位置，另一方面和上面提到的三类芯片有关，尤其是核心基带芯片。
就像天线设计得再好一样，无论捕捉到的电波有多强，如果解码能力不足或者速度不好，用户就会感觉网速慢、信号差。
基带芯片价格这么贵，还涉及到信号问题。
苹果自然要开发自己的基带。
而苹果公司则充满信心。
毕竟，国自在自研芯片上取得了两场重大战役的胜利：移动A系列和桌面M系列，让Intel等老牌厂商捏了一把汗。
但经过多年的努力，最近业界传出苹果将“砍掉自研基带芯片”的传言。
连成品芯片都没有见过，可见事情远比想象的困难。
在分析为何如此困难之前，我们先来梳理一下苹果自研基带芯片的失败经历。
1、苹果的Sinope计划正如我们一开始提到的，国自家最新的iPhone 15采用了高通的基带芯片。
但对于2018年的第一代iPhone，乔布斯选择了一家欧洲制造商：英飞凌。
英飞凌是一家德国公司。
它曾经是西门子集团的半导体部门。
2008年分拆独立，是欧洲为数不多的核心半导体资产之一。
西门子在无线通信方面也非常强大。
它们被列入当时中国通信行业横行的“七国八制”之中，因此英飞凌在基带芯片的设计上自然具有一些优势。
所以乔布斯在设计第一代iPhone时选择了英飞凌。
当然，另一个原因是英飞凌的基带芯片面积小、集成度高，可以装入空间宝贵的iPhone内部。
遗憾的是，英飞凌没能延续欧洲在无线通信领域的辉煌和荣耀。
第一代iPhone甚至没有3G功能。
虽然二代、三代有，但信号质量一般。
更重要的是，这让“信号差”成为iPhone身上挥之不去的标签，至今仍未扭转。
嘲笑iPhone信号差的根本原因是，在2G时代，欧洲联合拿出了GSM标准。
美国虽然也使用GSM，但也创建了一套新的CDMA标准。
从全球市场份额来看，GSM标准是全球大多数国家最强大、最统一的移动市场。
只有北美等少数地区使用 CDMA。
一些硅友可能还记得，中国移动通过GSM“全球通信”统治了市场。
随后，中国联通也加入了战场。
网络标准是CDMA，但市场占有率一直不高。
但到了3G时代，CDMA的春天来了。
3G时代的三大标准是WCDMA、CDMA和TD-SCDMA，从名字上就可以看出，它们都使用了大量的CDMA技术和专利。
英飞凌在CDMA方面的专利储备严重不足，需要投入巨额资金进行研发。
但英飞凌独立已久，没有大股东输血，慢慢就跟不上了。
而谁拥有大量CDMA专利并具备基带芯片设计能力？ 高通站起来说：没错。
英飞凌的基带部门也走了不少欧洲公司的传统道路：卖给美国公司。
2019年8月，英特尔宣布收购英飞凌无线解决方案部门（WLS）。
注意不要忘记这个部门，他们以后会多次出现。
高通的芯片确实不错。
从iPhone 4S开始，苹果就急于改用高通基带。
苹果的信号问题暂时得到缓解。
2016年，两家公司甚至签署了一份独特的协议：高通向苹果支付10亿美元，以换取iPhone基带芯片的“独家使用权”。
但熟悉苹果作风的人都知道，苹果讨厌两种供应商——第一种是横向供应商（按照苹果自己的标准），第二种是敢于在苹果面前炫耀的狮子。
英飞凌第一，高通第二。
在3G、4G时代，高通依靠多年积累的CDMA专利赚钱。
除了销售基带芯片外，还需要按照手机售价一定比例收取专利费。
库克在电话中再次表达了不满：我们从高通买了沙发，但沙发的价格是按照整个房子的价格来计算的，这显然不合理。
到了这一年，两个家庭爆发了矛盾。
苹果以高通收取过高费用为由向加州地方法院提起诉讼，要求高通退还10亿美元。
那么高通的专利授权费到底有多高呢？答案是 iPhone 售价的 5%（上限为美元）。
这个数字是苹果法律团队在法庭辩论中提出的。
除了诉讼之外，库克还有第二手：在诉讼还在进行的时候，他要求苹果芯片负责人约翰尼·斯鲁吉（Johny Srouji）接受采访，并要求他启动自研基带芯片项目。
我们之前写过关于 Johny Srouji 的文章 [7]。
他有阿拉伯血统，出生在以色列。
他一手创造了苹果A系列和M系列芯片的辉煌，是硅谷最强大的大神。
苹果公司将其基带芯片项目命名为“Sinope”，以希腊神话中代表智慧的仙女命名。
项目立项后，苹果开始利用其财力清除眼前的一切障碍。
首先，为了统一内部声音，支持与英特尔合作开发基带芯片的无线总监鲁本·卡巴列罗(Ruben Caballero)被迫离开公司，尽管这位元老已经在苹果工作了14年。
然后就是挥舞支票定向挖人。
今年3月，苹果特意在高通总部所在地圣地亚哥设立工程中心，并提供人力HC，意图非常明显[2]。
最后购买了组建的团队和专利。
今年7月，苹果宣布将以10亿美元的价格收购英特尔的基带部门以及许多员工和专利。
面对苹果的三管齐下，高通顿时慌了。
毕竟其自研的A系列芯片在手机上取得了巨大成功，桌面级的M系列芯片也即将发布。
于是，高通CEO干脆屈服了，在财报电话会议上表现得也很乖：他预测，3到5年内，苹果自己的基带芯片将取代高通。
结果令人震惊。
简单来说，苹果做出了基带芯片，但远远不如高通的。
在苹果年底的内部测试中，苹果自研的基带芯片惨败。
它速度慢，容易发热，而且芯片的外围电路太大。
它“占据了iPhone一半的面积”。
现场高管对芯片进行了覆盖。
最终结论：落后高通三年[2]。
这款芯片原本预计在 2015 年推出，也就是说它应该会搭载在 iPhone 15 上。
最终，iPhone 15 搭载了高通最新的 X70 基带芯片。
苹果9月与高通续签合同，继续使用高通基带三年，直至2019年。
当天高通股价大幅上涨。
上周，业界传出苹果已经放弃治疗，准备砍掉基带团队的消息。
虽然还没有得到证实，但苹果基带失败的事实已经是定论了。
我给大家简单介绍一下苹果自研基带芯片的时间表。
为了省事，你直接看这张图就可以了。
问题来了：以苹果的实力，其实是可以翻盘的。
这款基带芯片有何难点？ 2、基带芯片的难点是什么？ 不知道硅友们还记不记得：以前手机经常分为移动版、联通版或者电信版。
通常，一个公司的手机不能使用另一个公司的SIM卡。
比如早期的国产iPhone只有联通版和电信版，没有移动版。
原因是第一代iPhone的基带芯片不兼容中国移动的TD-SCDMA。
如果想让基带芯片变得更加智能，多兼容一种通信标准，就必须投入大量的研发资金来积累这一通信标准的技术和专利。
但困难就在于：无线通信经过几十年的演进，从2G到5G出现了各种标准。
为了从不可见的无线电波中解析高速信息，需要熟悉各种标准。
好的基带芯片不仅要能够解码最新的网络标准，还必须向下兼容2G/3G/4G等各种网络标准，实现“全网通”，让用户体验良好而且它不会出国。
你必须换手机。
因此，过去通信标准很少，基带也比较容易做；但随着从2G到5G的通信标准越来越多，基带的制作难度也越来越大。
2G时代，全球基带公司大概有几十家； 3G时代，不到10家； 4G时代，数量进一步缩减至7至8家公司。
5G时代，全球能生产“全网通”基带芯片的公司只剩下五家：高通、三星、联发科、华为海思和紫光展锐。
有的朋友可能会问：联发科和展锐合德怎么能真正做基带芯片呢？ 原因很简单——尽早行动。
不用说，联发科早在2G时代就开始制造基带芯片。
它是手机芯片领域的强大参与者。
后来，它凭借交钥匙解决方案成为“功能手机*”，直接繁荣了华强北。
位于上海的展讯通信也是如此。
成立于2001年，2008年研发出GSM基带芯片，后来又研发出支持TD-SCDMA的基带芯片。
它还依靠收购MobilePeak来开发WCDMA基带。
一路辛苦到现在。
虽然这两家公司的产品都比较中低端（联发科优于展讯），但各自积累了大量的专利和无数的工程经验，新玩家很难绕过。
华为直到年后才大规模进入手机行业，所以做基带芯片有点晚了。
早期的华为智能手机，例如广受欢迎的P6，也使用了其他公司的基带芯片。
不过，华为凭借在无线领域的深厚积累，继麒麟之后，迅速推出了“巴龙”基带，并将基带集成到了SoC中。
从那时起，它就一直与高通处于同一水平。
所以，苹果做基带芯片失败的第一个原因就是起步太晚，需要从头开始积累技术和经验。
英特尔当时并不相信事情有这么邪恶。
正如我们前面提到的，英特尔在2016年接管了英飞凌的无线部门，决心生产基带芯片，挽回苹果输给高通的局面。
英飞凌不缺CDMA专利吗？那就去买吧！ 2016年，英特尔收购了台湾威盛电信持有的CDMA专利，弥补了关键短板。
更重要的是，讨厌高通的苹果也支持英特尔。
库克希望这位硅谷老大哥能够教会年轻气盛的高通如何做人，让他能够趁机压价、降低成本。
但现实却很骨感。
英特尔确实拿出了4G全网基带芯片，并在苹果的支持下安装在了iPhone上，但性能却远远落后于高通，这非常尴尬，也让苹果在“信号差”的道路上越走越远。
最终，苹果流泪杀死了马苏，回到了高通的怀抱。
英特尔也心灰意冷，以10亿美元的价格将基带部门和多名员工卖给了苹果。
之后，苹果卷起袖子，自立门户，但结局大家都看到了。
对此，高通只能说：我给了你机会，但你没用！ 事实上，在基带芯片上陷入困境的不仅仅是苹果和英特尔，还有现在如火如荼的英伟达。
iPhone迎来智能手机时代后，Nvidia觉得自己不能只停留在显卡领域，想要进军手机领域，于是推出了手机AP芯片品牌——Tegra。
为了弥补专利方面的短板，英伟达在2016年斥资3.67亿美元收购了基带和射频领域的制造商Icera。
后者拥有Livanto基带芯片家族，颇负盛名。
Nvidia的想法是将Icera的基带集成到自家的AP芯片Tegra中，并将其集成到SoC（片上系统）中，就像华为将“Barong”基带集成到其Kirin SoC中一样。
但英伟达已经研究了四年，但仍然没能解决。
资深米粉用户可能还记得2016年小米发布的小米3，其中联通版和电信版均采用高通骁龙，基带直接集成到SoC中，性能强悍。
小米3移动版搭载的是Nvidia的Tegra4芯片，但基带插的是展讯芯片。
最终用户的评价不言而喻：这是小米有史以来被芯片欺骗的最严重的一次。
小米3宣传文案最终，英伟达的基带梦想随着Tegra芯片一起消失在手机的世界里。
除了英特尔、英伟达和苹果之外，还有包括TI、博通、Marvell、飞思卡尔等在内的一长串基带芯片失败或退出的公司。
如上所述，基带本质上是“芯片”和“通信”两个行业的交叉点。
既要精通芯片设计，又要在无线领域积累大量的经验和专利。
如果你能做到这两件事之一，那你就已经很了不起了。
能够从容地处理这两件事，就等于有德有术了。
世界上能够做到这一点的经验丰富的驾驶员越来越少。
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，而对基带芯片的关注较少。
但从价值（占手机成本10%以上）和难度（技术和专利）的角度来看，基带芯片也是一颗非常重要的工业明珠。
3. 门渐渐关上。
随着4G、5G甚至6G的频谱越来越复杂，未来几乎不会再有新的厂商半途做基带芯片。
最新放弃的是Oppo的哲酷。
其位于北京的B中心专门做基带，规模有几百人——而据芯模顾文军介绍：基带芯片团队配置也需要人[5]。
对于一支合格的基带芯片研发团队来说，通信人才的比例甚至高于芯片人才。
对于英特尔、苹果等美国厂商来说，处理“通信”比处理“芯片”更困难。
苹果在美国研发基带的时候，几乎只有高通的人能挖，其他公司基本没有精通无线的大型团队。
对此，知乎上之前的回答其实说到了点子上。
对于没有苹果那么有钱的厂商来说，似乎唯一的出路就是外包——华为、三星的基带芯片不对外销售，而联发科、展锐则相对中低端，因此各家公司的旗舰手机只能买高通。
基带解决方案。
高通的基带芯片与AP芯片捆绑在一起（苹果等极少数客户除外），收割镰刀毫不客气地挥舞着。
甚至有“买基带，送SoC”的说法。
因此，未来全球基带芯片形势的变化，只有苹果有一丝可能，也只有苹果有能力突破高通的瓶颈，夺取产业明珠。
希望谣言是假的。
尤其是山顶上，坐着两家大陆企业和一家台湾企业，深情地看着国子攀登科技巅峰。
这是全球科技战争中罕见的一幕。
这不仅罕见，简直就是罕见。
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