隨著蘋(píng)果的蜂窩基帶芯片不能如期出貨的消息傳出,，基帶芯片再次成為大眾關(guān)注的熱點(diǎn),。如果蘋(píng)果基帶芯片順利研發(fā),，那么未來(lái)iPhone有希望將自研的基帶芯片整合到蘋(píng)果自研的處理器芯片上,；不過(guò)預(yù)計(jì)今年更新的iPhone 14將接著使用高通的基帶芯片,。外界預(yù)測(cè),，受此影響iPhone 14可能將繼續(xù)使用iPhone 13系列搭載的A15處理器,，可能只有Pro機(jī)型才會(huì)使用新款A(yù)16處理器,。
基帶芯片對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō)像是一塊白墻上的泥點(diǎn)。一直以來(lái)追求完美的iPhone讓人詬病最多的問(wèn)題之一就是信號(hào)差,。而影響手機(jī)網(wǎng)速,、通話質(zhì)量的通信基帶，自然成為蘋(píng)果公司最希望優(yōu)化的部分,。
雖然蘋(píng)果在芯片自主研發(fā)領(lǐng)域的實(shí)力不弱,，蘋(píng)果成功地研發(fā)出了用于電腦的ARM架構(gòu)處理器，并且在性能上進(jìn)入第一梯隊(duì),，但蘋(píng)果始終使用著別家的基帶芯片,。英特爾和高通都曾是蘋(píng)果的基帶芯片供應(yīng)商,，但隨著英特爾退出基帶芯片市場(chǎng)，蘋(píng)果的基帶芯片就完全依靠于高通了,。
對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō),，只要關(guān)鍵芯片使用其他公司的產(chǎn)品，或許就沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)最為極致的性?xún)r(jià)比,，于是蘋(píng)果踏上了自研5G基帶芯片的道路,。此消息一出，高通也表示2023年iPhone僅有20％的5G基帶芯片會(huì)來(lái)自高通,。然而,，隨著蘋(píng)果5G基帶芯片沒(méi)有如期研發(fā)成功的消息一出，高通或許還會(huì)為蘋(píng)果供應(yīng)更多的5G基帶芯片,。
研發(fā)能力強(qiáng)如蘋(píng)果為何也搞不定5G基帶芯片,？高通為何能夠一直把握5G基帶芯片市場(chǎng)？而隨著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展,，基帶芯片仍有無(wú)限潛力,，中國(guó)作為全世界主要的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，中國(guó)基帶芯片廠商在本土市場(chǎng)發(fā)展的怎么樣,？
基帶芯片難在哪,？
目前的基帶有兩種形式，第一種如高通的驍龍888將5G基帶芯片集成于SoC,，驍龍888提供完全集成式的?5G 基帶，而不再像以往內(nèi)部包含單獨(dú)的基帶芯片,；另外一種則是外掛式,，如蘋(píng)果iPhone系列A14芯片外掛高通的驍龍5G基帶。
雖然iPhone 13系列的A15不再外掛高通的基帶芯片,，但終歸需要集成其他公司的基帶芯片,。使用別人的基帶芯片就意味著整個(gè)處理器的自主性沒(méi)有達(dá)到100％，此前蘋(píng)果曾經(jīng)因?yàn)榕c高通的專(zhuān)利糾紛不得不停止銷(xiāo)售一部分iPhone機(jī)型,，因此為了避免重蹈此類(lèi)覆轍,，蘋(píng)果一直在減少對(duì)供應(yīng)商的依賴(lài)。為了研發(fā)基帶芯片,，蘋(píng)果還從英特爾挖走了2000多名基帶工程師,，致力于開(kāi)發(fā)自研的基帶芯片。
一份來(lái)自FossPatents的報(bào)告指出,，蘋(píng)果自研5G基帶芯片失敗不是因?yàn)榧夹g(shù)問(wèn)題,，而是因?yàn)闊o(wú)法繞開(kāi)高通的專(zhuān)利。如果依舊要使用高通的專(zhuān)利,，那么對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō)自研基帶芯片的意義就大打折扣,。
幾乎所有后入局自研基帶芯片的參與者的入局都離不開(kāi)收購(gòu)專(zhuān)利,，但對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō)購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)利會(huì)與蘋(píng)果自研基帶芯片的初衷相悖。
聯(lián)發(fā)科支持中國(guó)移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)就是通過(guò)收購(gòu)ADI（亞德諾半導(dǎo)體）TD－SCDMA基帶業(yè)務(wù),；而聯(lián)發(fā)科支持中國(guó)聯(lián)通的3G網(wǎng)絡(luò)則是通過(guò)與高通達(dá)成WCDMA專(zhuān)利達(dá)成協(xié)議,。而華為在3G時(shí)代也是通過(guò)使用高通的專(zhuān)利實(shí)現(xiàn)的。
對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō),，自研基帶芯片的終極目的是要讓提高蘋(píng)果內(nèi)部芯片的集成度,。完整的芯片體系有助于蘋(píng)果降低芯片的成本，從而獲得更多的利潤(rùn),。只要仍需要依靠高通的專(zhuān)利,，那么對(duì)高通的依賴(lài)就依舊存在。這部分專(zhuān)利費(fèi)讓成本隨之上漲,，這意味著使用自研的基帶芯片反而讓成本增加了,。出于這種考量蘋(píng)果不得不暫時(shí)擱置自研基帶芯片的進(jìn)度。
高通在5G基帶上有多強(qiáng),？
那么成功“狙擊”蘋(píng)果的高通在基帶技術(shù)上有多強(qiáng)呢,？可以說(shuō)，地球上幾乎每部手機(jī)都在使用高通的技術(shù),。
根據(jù)美國(guó)商業(yè)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布的報(bào)告,，高通在2021年美國(guó)企業(yè)申請(qǐng)的專(zhuān)利數(shù)量排名第十位。雖然對(duì)于半導(dǎo)體企業(yè)來(lái)說(shuō),，專(zhuān)利多并不是什么稀罕事,。但是高通的專(zhuān)利不僅僅是用來(lái)防止其他公司“抄襲”的；更重要的是用來(lái)產(chǎn)生利潤(rùn)的,。僅2022年第一季度,，高通專(zhuān)利費(fèi)的收入就達(dá)到了17．5億美元，占總營(yíng)收的15．7％,。
根據(jù)上圖的數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn),，如果高通的收入加上專(zhuān)利費(fèi)，那么高通與第二英偉達(dá)之間的差距會(huì)更大,。
高通官方數(shù)據(jù)表明目前有467家企業(yè)在使用高通的專(zhuān)利,。除了蘋(píng)果，還包括華為,、中興,、摩托羅拉的產(chǎn)品均在使用高通的專(zhuān)利技術(shù)。而具體到5G領(lǐng)域,，高通擁有超過(guò)150項(xiàng)專(zhuān)利,，因?yàn)楦咄ǖ陌l(fā)明起步早、基礎(chǔ)性強(qiáng)且覆蓋廣泛的地理范圍,，這意味著高通的專(zhuān)利積累領(lǐng)先于行業(yè)數(shù)年,。
那么高通是怎樣成為“專(zhuān)利大王”的呢,？
高通成為通信行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者離不開(kāi)一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)CDMA，這一技術(shù)讓高通不僅在為 3G 提供基礎(chǔ)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面處于領(lǐng)先地位,。
CDMA,，Code－division multiple access碼分多址。這一技術(shù)的開(kāi)端可以追溯到 1940 年代,。好萊塢女演員 Hedy Lamarr 和作曲家 George Antheil 受到音符排列方式的啟發(fā),，推測(cè)可以使用多個(gè)頻率來(lái)發(fā)送單個(gè)無(wú)線電傳輸?！疤l”可以防止無(wú)線電信號(hào)被干擾,。他們?yōu)檫@個(gè)想法申請(qǐng)了專(zhuān)利，并把它交給了美國(guó)政府在二戰(zhàn)中使用,。
四十年后,，高通看到了 CDMA 在新興蜂窩領(lǐng)域的潛力。在當(dāng)時(shí)通訊行業(yè)的主流技術(shù)是時(shí)分多址（TDMA）時(shí),，高通的創(chuàng)始人 Irwin Jacobs 聲稱(chēng)CDMA可以讓所有人都能使用得起無(wú)線連接,。
TDMA 通過(guò)利用語(yǔ)音中的自然停頓在單個(gè)無(wú)線電波上發(fā)送多個(gè)傳輸。在 CDMA 中,，每個(gè)呼叫都分配了一個(gè)代碼,，該代碼在寬頻譜上加擾并在接收端重建。多個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)說(shuō)話,，從而允許在相同數(shù)量的頻譜上進(jìn)行更多對(duì)話,。
當(dāng)時(shí)行業(yè)已在 TDMA上投入了數(shù)百萬(wàn)美元，并且不愿改變方向,。一些人認(rèn)為,，CDMA 部署起來(lái)過(guò)于復(fù)雜和昂貴，因此并不看好這一技術(shù),。
為了發(fā)展CDMA技術(shù)，高通專(zhuān)注于創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施,、空中接口,、芯片組和手機(jī)，高通花費(fèi)數(shù)年時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),、路測(cè)和行業(yè)演示,，以證明 CDMA 可以突破各種限制工作。終于1993 年,，CDMA 被接受為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。1995 年，CDMA為全行業(yè)向 2G 的遷移進(jìn)行了商業(yè)推廣,，最終成為全球所有 3G 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),，并幫助定義了最新的 4G 和 5G 技術(shù),。
隨著互聯(lián)網(wǎng)變得更加突出，CDMA 成為應(yīng)對(duì)移動(dòng)寬帶新需求的最佳技術(shù),。徹底改變了移動(dòng)計(jì)算,，影響了其他不斷發(fā)展的技術(shù)。而高通以自身?yè)碛械腃DMA基礎(chǔ)專(zhuān)利為工具,，設(shè)計(jì)了龐大而關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜的專(zhuān)利壁壘,，而GSM、WCDMA,、CDMA,、TD－SCDMA網(wǎng)絡(luò)大量使用了CDMA的技術(shù)原理以及專(zhuān)利，很難繞開(kāi),。
這就是高通一直在基帶芯片領(lǐng)域保持領(lǐng)先的重要原因,。
國(guó)內(nèi)基帶芯片能否扛起大旗？
那么我國(guó)的基帶芯片的研發(fā)情況怎么樣呢,？
在華為被制裁之前,，華為在基帶芯片領(lǐng)域有了相當(dāng)?shù)姆e累。2019年華為發(fā)布了巴龍5000,，是當(dāng)時(shí)首款正式商用的多模5G芯片,。據(jù)海思內(nèi)部人士透露巴龍5000是在2015年啟動(dòng)技術(shù)研發(fā)的，在5G網(wǎng)絡(luò)商用之前就已經(jīng)開(kāi)始研發(fā),，并且隨著5G的標(biāo)準(zhǔn)更新迭代芯片設(shè)計(jì),。
隨后海思的基帶芯片迅速增長(zhǎng)，僅用了一年時(shí)間獲得了全球蜂窩基帶處理器18％的市占率,。
2014 年至 2021 年全球蜂窩基帶處理器收入份額（按供應(yīng)商）
在華為推出巴龍5000的同年,，另一家中國(guó)半導(dǎo)體公司也推出了5G基帶芯片，這家公司就是紫光展銳,。2019年紫光展發(fā)布了12nm的5G基帶芯片春藤519,。在華為受制裁后，紫光展銳接過(guò)了國(guó)產(chǎn)基帶芯片的接力棒,。依靠著本土優(yōu)勢(shì),，紫光展銳首先在國(guó)內(nèi)Cat 1和5G市場(chǎng)崛起。
根據(jù)Counterpoint最新數(shù)據(jù),，2022年Q1全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊芯片組,，高通、紫光展銳和翱捷科技占據(jù)了 2022 年第一季度全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊芯片組市場(chǎng)的前三名,，市場(chǎng)份額分別為42％,、25％和7％。但值得注意的是，以紫光展銳為代表的國(guó)產(chǎn)基帶芯片廠家目前都是在物聯(lián)網(wǎng)蜂窩基帶芯片領(lǐng)域發(fā)展,，在智能手機(jī)基帶芯片領(lǐng)域仍在追趕,。
結(jié)語(yǔ)
芯片研發(fā)是一件漫長(zhǎng)且艱難的工作。隨著各大半導(dǎo)體公司都在發(fā)展自己的研發(fā)實(shí)力,，想要做出頂尖的芯片注定不是一蹴而就的任務(wù),。特別是對(duì)于追趕中的公司，除了尋找技術(shù)上的突破,，還要繞過(guò)前人走的路,，這相當(dāng)于在為自己增加難度，這也是在基帶芯片領(lǐng)域高通能始終保持領(lǐng)先地位的重要原因之一,。
在短期內(nèi)追趕高通的地位,，或許并不可能。但是中國(guó)正孕育著巨大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng),。這樣的市場(chǎng)也催生出像翱捷科技這樣的基帶芯片公司走向IPO,。
中國(guó)基帶芯片公司從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備走向手機(jī)的路雖然漫長(zhǎng)，但未來(lái)璀璨,。
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