隨著蘋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注的熱點。如果蘋果基帶芯片順利研發(fā)，那么未來iPhone有希望將自研的基帶芯片整合到蘋果自研的處理器芯片上；不過預計今年更新的iPhone 14將接著使用高通的基帶芯片。外界預測，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機型才會使用新款A16處理器。
基帶芯片對于蘋果來說像是一塊白墻上的泥點。一直以來追求完美的iPhone讓人詬病最多的問題之一就是信號差。而影響手機網速、通話質量的通信基帶，自然成為蘋果公司最希望優(yōu)化的部分。
雖然蘋果在芯片自主研發(fā)領域的實力不弱，蘋果成功地研發(fā)出了用于電腦的ARM架構處理器，并且在性能上進入第一梯隊，但蘋果始終使用著別家的基帶芯片。英特爾和高通都曾是蘋果的基帶芯片供應商，但隨著英特爾退出基帶芯片市場，蘋果的基帶芯片就完全依靠于高通了。
對于蘋果來說，只要關鍵芯片使用其他公司的產品，或許就沒辦法實現(xiàn)最為極致的性價比，于是蘋果踏上了自研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基帶芯片會來自高通。然而，隨著蘋果5G基帶芯片沒有如期研發(fā)成功的消息一出，高通或許還會為蘋果供應更多的5G基帶芯片。
研發(fā)能力強如蘋果為何也搞不定5G基帶芯片？高通為何能夠一直把握5G基帶芯片市場？而隨著物聯(lián)網市場的發(fā)展，基帶芯片仍有無限潛力，中國作為全世界主要的物聯(lián)網市場，中國基帶芯片廠商在本土市場發(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，而不再像以往內部包含單獨的基帶芯片；另外一種則是外掛式，如蘋果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處理器的自主性沒有達到100％，此前蘋果曾經因為與高通的專利糾紛不得不停止銷售一部分iPhone機型，因此為了避免重蹈此類覆轍，蘋果一直在減少對供應商的依賴。為了研發(fā)基帶芯片，蘋果還從英特爾挖走了2000多名基帶工程師，致力于開發(fā)自研的基帶芯片。
一份來自FossPatents的報告指出，蘋果自研5G基帶芯片失敗不是因為技術問題，而是因為無法繞開高通的專利。如果依舊要使用高通的專利，那么對于蘋果來說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收購專利，但對于蘋果來說購買專利會與蘋果自研基帶芯片的初衷相悖。
聯(lián)發(fā)科支持中國移動3G網絡就是通過收購ADI（亞德諾半導體）TD－SCDMA基帶業(yè)務；而聯(lián)發(fā)科支持中國聯(lián)通的3G網絡則是通過與高通達成WCDMA專利達成協(xié)議。而華為在3G時代也是通過使用高通的專利實現(xiàn)的。
對于蘋果來說，自研基帶芯片的終極目的是要讓提高蘋果內部芯片的集成度。完整的芯片體系有助于蘋果降低芯片的成本，從而獲得更多的利潤。只要仍需要依靠高通的專利，那么對高通的依賴就依舊存在。這部分專利費讓成本隨之上漲，這意味著使用自研的基帶芯片反而讓成本增加了。出于這種考量蘋果不得不暫時擱置自研基帶芯片的進度。
高通在5G基帶上有多強？
那么成功“狙擊”蘋果的高通在基帶技術上有多強呢？可以說，地球上幾乎每部手機都在使用高通的技術。
根據美國商業(yè)專利數(shù)據庫發(fā)布的報告，高通在2021年美國企業(yè)申請的專利數(shù)量排名第十位。雖然對于半導體企業(yè)來說，專利多并不是什么稀罕事。但是高通的專利不僅僅是用來防止其他公司“抄襲”的；更重要的是用來產生利潤的。僅2022年第一季度，高通專利費的收入就達到了17．5億美元，占總營收的15．7％。
根據上圖的數(shù)據不難發(fā)現(xiàn)，如果高通的收入加上專利費，那么高通與第二英偉達之間的差距會更大。
高通官方數(shù)據表明目前有467家企業(yè)在使用高通的專利。除了蘋果，還包括華為、中興、摩托羅拉的產品均在使用高通的專利技術。而具體到5G領域，高通擁有超過150項專利，因為高通的發(fā)明起步早、基礎性強且覆蓋廣泛的地理范圍，這意味著高通的專利積累領先于行業(yè)數(shù)年。
那么高通是怎樣成為“專利大王”的呢？
高通成為通信行業(yè)的領導者離不開一個關鍵技術CDMA，這一技術讓高通不僅在為 3G 提供基礎的知識產權方面處于領先地位。
CDMA，Code－division multiple access碼分多址。這一技術的開端可以追溯到 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)，推測可以使用多個頻率來發(fā)送單個無線電傳輸?！疤l”可以防止無線電信號被干擾。他們?yōu)檫@個想法申請了專利，并把它交給了美國政府在二戰(zhàn)中使用。
四十年后，高通看到了 CDMA 在新興蜂窩領域的潛力。在當時通訊行業(yè)的主流技術是時分多址（TDMA）時，高通的創(chuàng)始人 Irwin Jacobs 聲稱CDMA可以讓所有人都能使用得起無線連接。
TDMA 通過利用語音中的自然停頓在單個無線電波上發(fā)送多個傳輸。在 CDMA 中，每個呼叫都分配了一個代碼，該代碼在寬頻譜上加擾并在接收端重建。多個用戶可以同時說話，從而允許在相同數(shù)量的頻譜上進行更多對話。
當時行業(yè)已在 TDMA上投入了數(shù)百萬美元，并且不愿改變方向。一些人認為，CDMA 部署起來過于復雜和昂貴，因此并不看好這一技術。
為了發(fā)展CDMA技術，高通專注于創(chuàng)新基礎設施、空中接口、芯片組和手機，高通花費數(shù)年時間進行現(xiàn)場試驗、路測和行業(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)標準。1995 年，CDMA為全行業(yè)向 2G 的遷移進行了商業(yè)推廣，最終成為全球所有 3G 網絡的基礎，并幫助定義了最新的 4G 和 5G 技術。
隨著互聯(lián)網變得更加突出，CDMA 成為應對移動寬帶新需求的最佳技術。徹底改變了移動計算，影響了其他不斷發(fā)展的技術。而高通以自身擁有的CDMA基礎專利為工具，設計了龐大而關系錯綜復雜的專利壁壘，而GSM、WCDMA、CDMA、TD－SCDMA網絡大量使用了CDMA的技術原理以及專利，很難繞開。
這就是高通一直在基帶芯片領域保持領先的重要原因。
國內基帶芯片能否扛起大旗？
那么我國的基帶芯片的研發(fā)情況怎么樣呢？
在華為被制裁之前，華為在基帶芯片領域有了相當?shù)姆e累。2019年華為發(fā)布了巴龍5000，是當時首款正式商用的多模5G芯片。據海思內部人士透露巴龍5000是在2015年啟動技術研發(fā)的，在5G網絡商用之前就已經開始研發(fā)，并且隨著5G的標準更新迭代芯片設計。
隨后海思的基帶芯片迅速增長，僅用了一年時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（按供應商）
在華為推出巴龍5000的同年，另一家中國半導體公司也推出了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，紫光展銳接過了國產基帶芯片的接力棒。依靠著本土優(yōu)勢，紫光展銳首先在國內Cat 1和5G市場崛起。
根據Counterpoint最新數(shù)據，2022年Q1全球蜂窩物聯(lián)網模塊芯片組，高通、紫光展銳和翱捷科技占據了 2022 年第一季度全球蜂窩物聯(lián)網模塊芯片組市場的前三名，市場份額分別為42％、25％和7％。但值得注意的是，以紫光展銳為代表的國產基帶芯片廠家目前都是在物聯(lián)網蜂窩基帶芯片領域發(fā)展，在智能手機基帶芯片領域仍在追趕。
結語
芯片研發(fā)是一件漫長且艱難的工作。隨著各大半導體公司都在發(fā)展自己的研發(fā)實力，想要做出頂尖的芯片注定不是一蹴而就的任務。特別是對于追趕中的公司，除了尋找技術上的突破，還要繞過前人走的路，這相當于在為自己增加難度，這也是在基帶芯片領域高通能始終保持領先地位的重要原因之一。
在短期內追趕高通的地位，或許并不可能。但是中國正孕育著巨大的物聯(lián)網市場。這樣的市場也催生出像翱捷科技這樣的基帶芯片公司走向IPO。
中國基帶芯片公司從物聯(lián)網設備走向手機的路雖然漫長，但未來璀璨。
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