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揭秘苹果自研5G基带芯片受挫背后真相

摘要: 本报记者 李玉洋 李正豪 上海报道 关于“苹果自研5G基带芯片失败”的话题还在发酵。 7月3日上午,业界人士“手机晶...

  本报记者 李玉洋 李正豪 上海报道

  关于“苹果自研5G基带芯片失败”的话题还在发酵。

  7月3日上午,业界人士“手机晶片达人”发微博称,苹果自研5G芯片并非失败,而是推迟了量产时间,“把量产时间从原定的2023年第二季度推迟到2023年第四季度”。

  此前,知名苹果分析师郭明錤爆料称,苹果5G基带芯片的研发可能已经失败,高通仍将是2023款iPhone 5G基带芯片的独家供应商,为该款机型提供100%的基带芯片,而不是高通此前预估的20%。

  至于失败原因,一份来自FossPatents的报告指出,苹果自研5G基带芯片失败不是因为技术故障,而是因为会侵犯高通的两项专利。对此,电子创新网CEO张国斌表示:“这两个专利一个是让用户通过短信拒绝来电(例如我很忙),另一个是关于应用程序切换界面的专利,跟5G无关。至于苹果的基带研发受阻,听说是一些场测没有完成。”

  另据第一财经的报道,苹果收购英特尔基带芯片团队后,在整合过程中面临挑战,导致人员流失严重,加上其他因素可能拖累了苹果5G基带芯片的研发进展。就5G基带芯片的相关话题,《中国经营报》记者联系采访苹果中国方面,不过截至发稿,未收到回复。

  基带芯片需长期积累

  “(基带芯片)技术没那么容易,技术核心应该是协议栈,费时间的是全球各地场测。”芯谋咨询研究总监王笑龙表示,高速率、大吞吐量、平稳的上下行、比别家更强的弱信号环境下表现,这些都是理想的5G通信所具备的,此外还要控制功耗,“苹果从没搞过这些,不擅长,自己没积累,全靠挖人,起步是很艰难的。”

  一位国内芯片龙头内部人士也表达了类似观点,5G基带芯片并不是想做就能做,它需要同时兼容2G/3G/4G网络,要有大量的技术积累和测试验证。

  对于“5G基带芯片研发究竟有多难?为什么没有新玩家加入?”这个问题,紫光展锐相关负责人在接受采访时也曾表示:“因为这个需要上亿美元的研发投入,而且只从5G做起也不行,还得把前面的2G/3G/4G全补上。另外,我们还需要很高的代价去和全球的运营商做测试,需要我们的工程师到全球各地进行场测,然后不断地发现问题、解决问题。这种积累真的是需要时间的。”

  也就是说,基带芯片的研发难度在于这是一种长期积累起来的通信技术,5G基带芯片不仅要满足5G标准,还要向下兼容4G、3G、2G等多种通信协议,深厚的技术积累、巨额的资金投入和成熟的研发团队是5G基带芯片研发三大必要条件。所以,前述内部人士指出:“随着移动通信制式的演进、迭代,从3G到4G再到5G,整个手机基带芯片的玩家越来越少了,原先4G时代有很多西方芯片大厂还在做,而后陆陆续续地退出了这个赛道。”

  事实上,基带芯片厂商在4G时代所面临的技术挑战已然陡增,所需专利储备以及研发投入已经直线上涨,如果没有足够的出货量支撑,那么必然难以为继。所以,在这个阶段,TI、博通、Marvell、Nvidia等曾经的基带芯片厂商都相继退出了,而且此后也很少有新的玩家进入这个赛道。

  目前,5G基带芯片市场主要有高通、华为、三星、联发科和紫光展锐这5大玩家,其中华为、三星的基带芯片往往用于自家产品,真正面向市场出售5G基带芯片的主要是高通、联发科、紫光展锐三家。

  “苹果采取很多手段来摆脱对高通的依赖,直至决定自己亲自动手,仍然没能达到预期目的。基带难啊,紫光展锐值得好好珍惜。”王笑龙说。

  或因场测未完成

  据了解,手机里的基带芯片实际上是一颗小型处理器,最主要的功能就是负责与基站进行信号交流,对上下行的无线信号进行调制、解调、编码等工作,是决定通话质量和数据传输速度的关键组件。高通已围绕该技术建立了诸多专利壁垒。

  根据市场研究机构Strategy Analytics的数据,2021年全球手机基带芯片市场收益同比增长了19.5%,达到314亿美元,高通以56%的市场份额引领基带芯片市场,联发科市场份额为28%,三星市场份额为7%。

  报告还显示,2021年高通基带芯片出货量超过8亿颗,在出货量和收益排名中都位列第一,iPhone13配备了X60基带芯片,这推动高通扩大了销量。

  其实,苹果和高通已深度绑定多年,从 iPhone 4S开始,iPhone的基带芯片长期依赖高通,为此苹果向高通缴纳了高额的专利授权费。对此,苹果心有不甘,认为专利授权费收费过高,2017年在美国和英国起诉了高通,并且拒绝向后者支付专利授权费。

  在苹果和高通“闹掰”后,为应对5G基带供应难问题,苹果曾尝试采购英特尔的基带芯片,但英特尔的产品表现不尽如人意,于是苹果在2019年与高通达成和解,向高通支付一笔高额费用,并且签订了一份长达6年的新的专利授权协议。

  然而,苹果并没有放弃摆脱被别人“卡脖子”的决心。2019年7月,苹果宣布以10亿美元收购英特尔“大部分”的手机基带芯片业务,并将英特尔名下大约2200名员工并入苹果公司,这也意味着苹果正式开启基带芯片自研之路。

  经过“苹果自研5G基带芯片失败”之后,苹果自研基带芯片之路还能走多久?王笑龙认为:“精诚所至,金石为开。这次不行下一次,今年不行明年,只要持续投入,没有搞不定的。”

  张国斌则透露,苹果基带芯片研发受阻的可能原因不是由于专利侵权,而是一些场测没有完成,苹果非常注重用户体验,所以会将芯片测试完成后才投入使用。

  苹果自研芯片之路

  “You have to own your own silicon. You have to control and own it.”(你必须拥有自己的芯片。你必须拥有并控制它。)早在多年以前,苹果前CEO乔布斯就给芯片团队下过死命令,必须对芯片拥有绝对控制权。

  事实上,苹果开启芯片自研计划是在乔布斯被赶出苹果后。1985年,苹果时任CEO约翰·斯库利开始对苹果公司的重组,其中包括成立一个高新技术小组(Advanced Technologies Group,ATG),专门来探索革命性的高新技术,而苹果的首次“造芯”初体验便始于ATG。

  随后苹果和其他芯片巨头联合研发电脑处理器芯片,不过反响平平。乔布斯回归后,将苹果和芯片设计公司Arm深度捆绑,后者成为苹果的忠实伙伴。随着苹果划时代产品iPhone 4一炮而红,苹果采用Arm架构、基于高通基带芯片的自研手机SoC(系统级芯片)处理器芯片A4声名鹊起。

  截至目前,除了引以为傲的A系列、M系列SoC处理器芯片外,苹果自研芯片的版图不断扩张,已拓展至电源管理芯片、屏幕驱动芯片、智能手表芯片S系列、T系列安全芯片、蓝牙耳机主芯片、基带芯片、指纹辨识芯片等,但智能手机基带芯片自研之路仍处于受挫状态。

  通过自研芯片的方式,苹果不仅极大摆脱了对英特尔等供应商的依赖,也加宽了自身硬件护城河,能独自掌控产品发展节奏,并实质上成为苹果产品的一个主打卖点。从自研历史来看,苹果自研芯片仍是不可逆转的趋势。

  去年底,有消息传出苹果正在招聘拥有射频芯片、RFIC(射频集成电路)和无线SoC研发经验的工程师,被外界解读为苹果要自研射频芯片。王笑龙当时指出,自己并不意外于苹果要自研射频芯片一事,“苹果想做的芯片越来越多,就像华为做了基带不也拓展到射频、蓝牙了吗?”不过,王笑龙认为在基带芯片还没成熟时,苹果就来准备射频、蓝牙等芯片“还是早了点”。

  总之,作为国际一流科技公司,苹果一直以来坚持“软硬件一体化”的战略,对自家产品供应链有着近乎严苛的控制要求,在核心要件(比如芯片)上始终坚持自研方式。

  因此,作为公司的战略导向,苹果此次被曝出的“5G基带芯片自研失败”的消息,可能只是其芯片自研、掌控核心产业链路上的一次考验,它的不少做法也值得后来者参考借鉴。“说苹果自研基带芯片失败是不确切的,苹果会继续研发,会用上自己的基带产品,至于专利问题,苹果当初收购英特尔基带部门时买了17000项通信专利,可以通过专利交叉授权解决这个问题。”张国斌表示,苹果基带研发目前看只是暂时受阻,它应该会用上自研基带芯片,只是时间问题。

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