來源：新矽NewGeek
衆所周知，信號問題一直是歷代iPhone的短板，什麼“天線門”、“信號門”事件出了好幾次，蘋果做夢都想解決這個問題。
但最近，海外有科技博主爆料：蘋果準備砍掉內部的5G基帶芯片項目，這意味著在解決信號差的道路上，蘋果栽了一個大跟頭。
這裏先給矽友們科普一下：什麼是基帶芯片？它爲何影響了手機信號的好壞？
智能手機裏都裝有一大堆芯片，大家比較熟悉的是AP（Application Processor）芯片，比如蘋果的A17、高通的驍龍8G、華爲的麒麟9000s等。
但有一類芯片雖然低調，但作用很關鍵，它們負責手機和基站之間的數據傳輸，是手機信號優劣的關鍵，它們通常被稱之爲：蜂窩模組（Celluar）。
這個模組主要有三部分組成：射頻前端模塊（RF Front End Module）、射頻收發機(RF Transceiver)和基帶芯片（Baseband Modem）。
射頻前端負責接收天線傳過來的信號，通常是一堆放大器、濾波器、雙工器；射頻收發機，負責把模擬信號和射頻信號進行相互轉換；基帶芯片，則負責對模擬信號進行調製或解調。
是不是有點兒暈？其實簡單理解，就是前兩位負責把空氣中那些看不見的無線射頻信號，抓到手機上，轉換成手機能讀懂的模擬信號。
而基帶芯片的作用，就是負責把要通信的數據加載（也叫調製）到模擬信號上，或者把信息從模擬信號上提取（也叫解調）下來。
我們無論是發個短信，還是打個電話，或者是刷個視頻，每一個比特都要經過基帶芯片的處理，可見它日常有多繁忙，以及有多重要。
重要的東西，通常都很貴。我們以最新的iPhone15爲例，拆解一下成本：
在iPhone15裏，射頻前端模塊有不到10枚顆芯片，主要由Broadcom、Skyworks、Qorvo等廠商提供；射頻收發器有兩顆，由高通提供。
而核心的基帶芯片，用的也是高通的，型號叫做X70。這三部分加起來大概60美元左右，佔總成本的13%到14%左右。
這個比例可一點兒都不低，要知道佔iPhone成本比例最高的屏幕，也才20%左右。
手機的信號好不好，一方面跟設計有關，比如天線的位置等，一方面跟上述的三大類芯片有關，尤其是裏面最核心的基帶芯片。
就好比天線設計的再好，抓到的無線電波再強，如果解碼的能力欠缺，或者速度不行，也會讓用戶感覺到網速慢、信號差。
基帶芯片價格這麼貴，又涉及到信號問題，蘋果自然就動了自研基帶的心思。
而且蘋果信心滿滿，畢竟果子家在自研芯片上接連贏下了兩大戰役：移動級的A系列和桌面級的M系列，讓Intel等一衆老牌廠商都汗流浹背。
但經過了多年的努力，最近業內卻傳出了蘋果要砍掉自研基帶芯片的流言，甚至連芯片的成品都沒看到，可見事情遠比想象的要難。
在分析爲何這麼難之前，我們先來梳理一下蘋果在自研基帶芯片的吃癟過程。
01 蘋果的Sinope計劃
我們開頭提到過，果子家最新的iPhone15用的是高通的基帶芯片。但在2007年的第一代iPhone上，喬布斯選了一家歐洲的廠商：英飛淩（Infineon）。
英飛淩是一家德國公司，以前是西門子集團的半導體部門，1999年拆分獨立，是現在歐洲爲數不多的半導體核心資產。
西門子搞無線通信也很強，當年橫行中國通信行業的“七國八製”裏就有它們，所以英飛淩在基帶芯片的設計上天然就帶著一些優勢。
所以喬布斯在設計第一代iPhone時就選了英飛淩。當然還有一個原因，就是英飛淩的基帶芯片面積小集成度高，塞得進寸土寸金的iPhone內部。
可惜，英飛淩沒能延續歐洲在無線通信領域的輝煌和榮光，初代iPhone甚至沒有3G功能，第二代和第三代雖然有了，但信號質量很一般。
更重要的是，這讓“信號差”成爲iPhone身上揮之不去的標籤，至今未能扭轉。
根子上的原因在於：在2G時代，歐洲聯合起來搞出了GSM標準，而美國雖然也用GSM，但還另起爐竈搞了一套CDMA標準。
從全球的市場佔有率來看，GSM標準絕對是呼風喚雨，統一了全球大部分國家的移動市場，只有北美等少數區域使用CDMA。
可能會有矽友記得，當年中國移動就是通過GSM“全球通”一騎絕塵，後來中國聯通也加入戰場，網絡製式用的就是CDMA，但市場份額一直不高。
但到了3G時代，CDMA的春天就來了。
3G時代的三大標準分別是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA——你從名字裏就能看出，它們都使用了大量的CDMA技術和專利。
英飛淩在CDMA上的專利儲備嚴重不足，需要投入巨資來研發，但此時的英飛淩已經獨立很久了，沒有大股東輸血，慢慢地就跟不太上了。
而誰既擁有大量CDMA專利，又具備基帶芯片設計能力呢？高通站出來說：正是在下。
到了2010年的iPhone4，蘋果實在沒法忍了，於是在主流的3G製式WCDMA版上，仍然使用英飛淩，但在2011年初的iPhone4 CDMA2000版本上，則換成了高通的MDM6600。
而英飛淩的基帶部門也走了很多歐洲公司的傳統老路：賣給美國公司。2010年8月，英特爾宣佈併購英飛淩的無線解決方案部門（WLS）。
注意不要忘記這個部門，它們未來還要多次出場。
高通的芯片的確好。從iPhone4S開始，蘋果就迫不及待的全部換上了高通基帶。蘋果的信號問題暫時得到了緩解。
到了2013年，兩家更是簽訂了一份獨特協議：高通支付給蘋果10億美元，換來iPhone基帶芯片的“獨佔權”。
但熟知蘋果風格的人都知道，蘋果最討厭兩種供應商——第一種是水平菜的（按蘋果自己的標準），第二種是獅子大開口，敢在蘋果面前裝逼的。
英飛淩是第一種，高通則是第二種。
在3G和4G時代，高通憑藉手上攢了多年的CDMA專利，賺錢賺到手軟。它除了賣基帶芯片之外，還要求按照手機售價的一定比例來收專利費。
庫克又一次在電話會上表達過不滿：我們向高通買了一臺沙發，但沙發的定價居然要按照整棟房子的價格來計算，這顯然是不合理的。
到了2017年，兩家的矛盾爆發了。蘋果以高通收取過高的費用爲由，向加州地區的法院提起訴訟，要求高通支付10億美元的退款。
那高通的專利授權費究竟有多高？答案是5%的iPhone售價（上限爲400美元），這數據是庭審辯論時由蘋果的律師團所提出的。
而除了訴訟之外，庫克還有第二手：在官司還在進行中時，他找來蘋果芯片負責人Johny Srouji面授機宜，要求啓動自研基帶芯片項目。
Johny Srouji這個人我們之前寫過[7]，阿拉伯裔，出生於以色列，一手締造了蘋果A系列和M系列芯片的輝煌，是矽谷絕對的大神。
蘋果給基帶芯片的項目，命名爲“Sinope”，名字出自希臘神話中代表智慧的的仙女。立項之後，蘋果就開始用鈔能力掃清目之所及的一切障礙。
先是統一內部聲音，支持與Intel合作開發基帶芯片的無線主管Ruben Caballero被迫離開公司，儘管這位老臣已在蘋果度過了14個春秋。
接著是揮舞著支票，定向挖人。2019年3月，蘋果特意在高通公司總部所在地聖迭戈（San Diego）建立了一個工程中心，並給出1200人的HC，用意十分明顯[2]。
最後則是買下成建製的團隊以及專利。2019年的7月，蘋果宣佈以10億美元的對價，將Intel旗下基帶部門連同2000多名員工以及專利，一同攬入懷中。
面對蘋果的三板斧，高通立馬就慌了，畢竟自研的A系列芯片在手機上可是大獲成功，桌面級的M系列芯片也即將橫空出世。
於是高通CEO在業績電話會上乾脆認慫賣乖：他預測3～5年之內，蘋果自家的基帶芯片就會取代高通。
結果卻大跌眼鏡，簡單說就是蘋果做出了基帶芯片，但遠不如高通的。
在2022年年底的蘋果內部測試中，蘋果自研的基帶芯片一敗塗地，速度慢、易發熱再加上芯片的外圍電路太大，“佔據了半部iPhone的面積”
現場的高管給這款芯片蓋棺定論：落後高通三年[2]。而這款芯片原本要在2023年上機，也就是說本來要準在iPhone15上的。
而最後iPhone15上裝的，是高通最新款的X70基帶芯片，蘋果更是在9月份跟高通續約，繼續使用高通基帶三年，直到2026年，當日高通股價大漲。
到了上上週，業界傳出了蘋果放棄治療，準備砍掉基帶團隊的消息。儘管尚未被證實，當蘋果基帶大敗局的事實，已經確之鑿鑿。
給大家簡單擼了一張蘋果自研基帶芯片的時間線，省事兒可以只看這張圖。
問題來了：以蘋果的實力，居然也會翻車，這基帶芯片到底難在哪裏？
02 基帶芯片難在哪？
不知道矽友們記不記得：以前的手機，經常會分什麼移動版、聯通版或者電信版，通常這家的手機用不了另外一家的SIM卡。
比如早期國內的iPhone，就只有聯通版和電信版，沒有移動版，原因就是初代iPhone的手機基帶芯片，並不兼容到移動的TD-SCDMA。
你要想讓基帶芯片更聰明一點，多兼容一個通信標準，就得投入大量的研發資金，來積累這個通信標準的技術和專利。
但難點在於：無線通信經過幾十年的演化，存在從2G到5G的各種製式，需要熟稔各種五花八門的標準，才能把高速的信息從看不見的無線電波中解析出來。
而一款好的基帶芯片，不但要能解碼最新的網絡標準，還必須向下兼容2G/3G/4G等各種網絡製式，做到“全網通”，用戶體驗才好，不至於出個國就得換一部手機。
所以，以前通信標準少，基帶相對好做；而隨著2G到5G通信標準越來越多，基帶也越來越難做。
在2G時代，全球大概有幾十家能做基帶的公司；到了3G時代，還能有10家不到；到了4G時代，進一步縮減到了7～8家。
而到了5G時代，全世界能做“全網通”基帶芯片的，只剩下5家公司：高通、三星、聯發科、華爲海思和紫光展銳。
有小夥伴可能會問：聯發科和展銳何德何能，居然能做出基帶芯片？
原因很簡單——做的足夠早。
聯發科就不用說了，早在2G時代就開始做基帶芯片了，手機芯片強的一筆，後來更是憑藉Turn-key方案成爲“功能機之王”，直接繁榮了華強北。
而位於上海的展訊也一樣，2001年成立，2003年搞出了GSM基帶芯片，後來做出了支持TD-SCDMA的基帶芯片，又靠收購的MobilePeak搞出了WCDMA基帶，一路苦熬才撐到現在。
雖然這兩家的產品相對偏中低端（聯發科比展訊好一些），但每家手裏都攢了一大堆專利和數不清的工程經驗，這些都是新玩家難以繞開的。
華爲在2010年之後才大規模進軍手機行業，所以做基帶芯片也有些晚。早期的華爲智能手機如爆款的P6，用的也是別人家的基帶芯片。
但憑藉著在無線領域的深厚積累，華爲迅速推出了“巴龍”基帶，並在麒麟910之後把基帶集成進了SoC，此後便一騎絕塵，跟高通一個水平。
所以蘋果做基帶芯片失敗的第一個原因，就是起步太晚，技術和經驗需要從頭開始攢。
Intel當年不信就這個邪。我們前面提到，Intel在2011年接盤了英飛淩的無線部門，下定決心要搞出基帶芯片，把被高通搶去的蘋果重新搶回來。
英飛淩不是缺乏CDMA專利嗎？那就接著買！2015年Intel收購了臺灣公司威睿電通（VIA Telecom）手上的CDMA專利，補上了關鍵的短板。
更重要的是，反感高通的蘋果也支持Intel，庫克巴不得矽谷老大哥能出手教年輕氣盛的高通做人，自己好趁機壓價，降低成本。
但現實卻很骨感。英特爾確實搞出了4G全網通基帶芯片，並在蘋果的支持下裝上了iPhone，但性能離高通差一大截，非常拉胯，讓蘋果在“信號差”的路上越走越遠。
最終蘋果揮淚斬馬謖，重新投回高通懷抱。英特爾也心灰意冷，把基帶部門和2000多名員工打包10億美金，賣給了蘋果。之後蘋果捲起袖子自己下場，但結局大家也看到了。
對此高通只能表示：給你機會，你不中用啊！
其實在基帶芯片上翻船的，不光是蘋果和Intel這對難兄難弟，還有現在如日中天的英偉達。
英偉達在iPhone開啓智能手機時代後，覺得不能光在顯卡領域待著，想去手機領域打一把野，於是便推出了手機AP芯片品牌——Tegra。
而爲了彌補專利上的短板，英偉達在2011年花了3.67億美元，併購了基帶和射頻領域廠商Icera，後者擁有Livanto基帶芯片家族，頗有聲望。
英偉達的想法，是把Icera的基帶集成到自家的AP芯片Tegra上，整合成一片SoC（System on Chip），就像華爲把“巴龍”基帶集成到麒麟SoC上一樣。
但英偉達足足搞了四年，也沒能搞定。
資深米粉用戶可能會記得，2013年小米發佈的小米3，其中聯通版和電信版用的是高通驍龍800，基帶直接集成進SoC中，性能強悍。
而小米3的移動版，搭載英偉達的Tegra4芯片，但基帶卻外掛了一枚展訊的芯片。最終用戶的評價代表一切：這是小米被芯片坑的最慘的一次。
最後，英偉達的基帶夢想和Tegra芯片一起，消失在手機的江湖中。
除了Intel、英偉達和蘋果之外，在基帶芯片上折戟和退出的名單上，還有TI、博通、Marvell、飛思卡爾……等一長串的名單。
如上文所述，基帶本質上是“芯片“和“通信”兩個行業的交叉領域，既要精通芯片設計，又要在無線領域積累大量經驗和專利。
這兩項有一項能做到，就已經很牛逼了。兩項都能從容拿捏無異於德藝雙馨，全球能做到的老司機越來越少了。
長期以來，人們更多關注的是手機AP芯片，比如蘋果的A系列、高通的驍龍、海思的麒麟、三星的獵戶座等，對基帶芯片關注較少。
但從價值量（佔手機成本大於10%）和難度（技術和專利）的角度看，基帶芯片也是一顆分量十足——工業明珠。
03 逐漸關上的大門
隨著4G、5G甚至6G頻譜的越來越複雜，未來幾乎不會再有新的廠商半路出家搞基帶芯片了。
最新放棄的是Oppo的哲庫，其位於北京的B中心就是專門做基帶的，規模據說有幾百人——而根據芯謀顧文軍的說法：基帶芯片最低團隊配置也得要1500人[5]。
而一個合格的基帶芯片研發團隊，通信人才的比例甚至要高於芯片人才。而對於Intel和蘋果這些美國廠商來說，搞定“通信”要比搞定“芯片”更難。
蘋果在美國搞基帶幾乎只有高通的人能挖了，其他公司基本上都沒有精通無線的大團隊了。對此，知乎上一個回答其實說在了點子上。
對沒有蘋果有錢的廠商來說，似乎只有外購一條路了——華爲和三星的基帶芯片不對外銷售，聯發科和展銳相對偏中低端，所以各家的旗艦機，只能買高通的基帶方案。
而高通的基帶芯片又跟AP芯片捆綁銷售（除了蘋果等極少數客戶），收割的鐮刀揮舞起來毫不客氣，甚至有“買基帶，送SoC”的說法。
所以，未來全球基帶芯片的變局，只有蘋果還存在一絲可能，也只有蘋果還有餘力打破高通卡脖、勇摘工業明珠了。
參考資料：
[1] Inside Apple’s Spectacular Failure to Build a Key Part for Its New iPhones, Aaron Tilley Yang Jie, WSJ, 2023
[2] 一顆難倒了蘋果的芯片, 邵逸琦, 半導體行業觀察, 2023
[3] 手機基帶芯片往事, 金捷幡,2019
[4] 蘋果高通：爲了手機裏那隻“貓” 相愛相殺七年, 智東西, 2017
[5] 哲庫倒掉的真正原因與教訓, 芯謀研究，2023
[6] 全世界還有哪些能做基帶的公司, 藍寶王
[7] 蘋果造芯:失敗、蟄伏、蓄力,然後打贏所有人, 飯統戴老闆
編輯/Corrine