文 | 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

在智能手機(jī)的核心技術(shù)領(lǐng)域，基帶芯片無疑占據(jù)著舉足輕重的地位，堪稱手機(jī)的“通信心臟”?；鶐酒褪鞘謾C(jī)中的通信模塊，最主要的功能就是負(fù)責(zé)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基站進(jìn)行交流，對(duì)上下行的無線信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、解調(diào)、編碼、解碼工作。

而5G基帶指的是手機(jī)中搭載可以解調(diào)、解擾、解擴(kuò)和解碼工作的芯片能夠支持5G網(wǎng)絡(luò)，是一款手機(jī)能夠使用5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。

基帶芯片核心部分最主要分為兩個(gè)部分：射頻部分和基帶部分。射頻部分是將電信號(hào)調(diào)制成電磁波發(fā)送出去或是對(duì)接收電磁波進(jìn)行解調(diào)，并且實(shí)現(xiàn)基帶調(diào)制信號(hào)的上變頻和下變頻?；鶐Р糠忠话闶菍?duì)信號(hào)處理，一般由固定功能的DSP提供強(qiáng)大的處理能力，在現(xiàn)代通信設(shè)備中，DSP一般被用作語音信號(hào)處理、信道編解碼、圖像處理等等。

長期以來，高通在基帶芯片市場占據(jù)著主導(dǎo)地位，眾多手機(jī)廠商對(duì)其基帶產(chǎn)品存在不同程度的依賴，蘋果也不例外。然而，近年來蘋果積極推進(jìn)自研基帶芯片的進(jìn)程，特別是隨著首款自研基帶芯片 C1 的登場，業(yè)界紛紛猜測：蘋果能否借此終結(jié)對(duì)高通的依賴？這一問題不僅關(guān)乎蘋果自身的發(fā)展戰(zhàn)略，也將對(duì)整個(gè)智能手機(jī)行業(yè)的格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

01 一場曠日持久的博弈

蘋果與高通之間的糾葛由來已久，二者的矛盾主要聚焦于專利授權(quán)模式。

高通長期以來采用的專利授權(quán)策略，被蘋果認(rèn)為存在不合理之處，過高的專利費(fèi)用使得蘋果在成本控制上承受了巨大壓力。

這種不滿情緒最終在 2016 年爆發(fā)，蘋果開始尋求擺脫對(duì)高通基帶芯片的依賴，從 iPhone 7 系列引入英特爾基帶便是這一行動(dòng)的開端。一項(xiàng)研究表明，在一般使用場景下，高通基帶版iPhone 7的表現(xiàn)比英特爾基帶版好30%。而且在信號(hào)比較弱的情況下，高通基帶版更是比英特爾基帶版好75%。據(jù)稱，高通提供的X12基帶，網(wǎng)速可以達(dá)到600Mbps，但是英特爾供貨的XMM 3360基帶，網(wǎng)速最高只有450Mbps。

2017 年，蘋果與高通的矛盾進(jìn)一步激化，雙方的專利糾紛公開化。蘋果對(duì)高通發(fā)起全球訴訟，指控其專利授權(quán)模式存在壟斷行為，高通則以斷供基帶芯片相威脅。這一沖突使得蘋果更加堅(jiān)定了減少對(duì)高通基帶芯片依賴的決心，2018 年，蘋果毅然啟動(dòng)自研基帶芯片計(jì)劃，試圖從根本上解決受制于人的局面。

2019年4月，蘋果與高通就專利問題達(dá)成和解，這場持續(xù)數(shù)年的紛爭暫時(shí)畫上句號(hào)。但蘋果并沒有因此放棄自研基帶的道路，反而在三個(gè)月后耗資10億美元收購了英特爾基帶業(yè)務(wù)，獲得超過17000項(xiàng)專利和超過2200名員工，大大增強(qiáng)了研發(fā)力量與技術(shù)儲(chǔ)備，加速了自研進(jìn)程。這也表明，蘋果雖然在短期內(nèi)與高通達(dá)成妥協(xié)，但從長遠(yuǎn)來看，其致力于實(shí)現(xiàn)基帶芯片自主可控的目標(biāo)從未改變。

02 自研基帶芯片難點(diǎn)在哪？

蘋果原計(jì)劃于2021年推出首款調(diào)制解調(diào)器，但直到今年才正式推出。強(qiáng)大如蘋果，研發(fā)過程也一波三折。這是因?yàn)?，調(diào)制解調(diào)器的研發(fā)門檻比預(yù)想中的要高得多。

首先是兼容性問題。

5G基帶芯片需要同時(shí)兼容2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)芯片設(shè)計(jì)提出了極高的要求。不同通信技術(shù)的信號(hào)處理方式、頻段范圍以及傳輸協(xié)議存在巨大差異，要將這些技術(shù)集成在一顆芯片中，需要具備極高的靈活性和廣泛的技術(shù)覆蓋能力。

例如，2G 網(wǎng)絡(luò)主要用于語音通話，其信號(hào)處理相對(duì)簡單；而 5G 網(wǎng)絡(luò)則專注于高速數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)、編碼解碼等技術(shù)要求極為復(fù)雜。蘋果在自研基帶芯片時(shí)，需要確保芯片能夠無縫切換不同通信技術(shù)，為用戶提供穩(wěn)定、流暢的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，這無疑是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

其次是專利壁壘。

在基帶芯片領(lǐng)域，專利積累是企業(yè)核心競爭力的重要體現(xiàn)。高通、華為等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者經(jīng)過多年的研發(fā)投入，擁有大量與基帶芯片相關(guān)的專利。

相比之下，蘋果在基帶芯片領(lǐng)域的專利數(shù)量相對(duì)較少，在技術(shù)優(yōu)勢方面存在明顯差距。這使得蘋果在自主研發(fā)基帶芯片時(shí)，面臨著專利侵權(quán)的風(fēng)險(xiǎn)。為了突破這一限制，蘋果需要投入大量資源進(jìn)行專利研發(fā)和交叉授權(quán)談判，既要避免侵犯他人專利，又要努力構(gòu)建自身的專利護(hù)城河，這一過程不僅耗費(fèi)時(shí)間和資金，還充滿了不確定性。

最后是要滿足全球網(wǎng)絡(luò)制式支持。

全球不同國家和地區(qū)采用的網(wǎng)絡(luò)制式各不相同，基帶芯片需支持多種網(wǎng)絡(luò)制式，才能滿足不同運(yùn)營商的需求。這意味著蘋果需要對(duì)全球各地的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行深入研究，進(jìn)行大量的現(xiàn)場測試和調(diào)整，以確保芯片在各種網(wǎng)絡(luò)條件下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

例如，歐洲部分國家廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)頻段與亞洲、美洲存在差異，蘋果的基帶芯片需要能夠適應(yīng)這些不同頻段，保證用戶在跨國旅行時(shí)也能正常連接網(wǎng)絡(luò)。

這一過程需要與全球眾多運(yùn)營商合作，進(jìn)行海量的測試工作，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響芯片的適用性和穩(wěn)定性。

03 蘋果自研基帶 C1 表現(xiàn)如何？

2月20日，蘋果公司發(fā)布的iPhone 16e機(jī)型首次搭載自研5G基帶芯片C1，標(biāo)志著其在通信芯片領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步，也意味著其將逐步減少對(duì)高通芯片的依賴。

那么，蘋果的C1芯片表現(xiàn)如何？

作為蘋果自研第一個(gè)5G基帶芯片——Apple C1，其基于臺(tái)積電4nm制程（高通Snapdragon X75也是4nm制程）。而配套自研的FR1射頻芯片則 是基于臺(tái)積電7nm制程（高通SDR875為14nm）。

日前，國內(nèi)外媒體都分享了iPhone 16e的拆解內(nèi)容，并對(duì)基帶性能進(jìn)行了相關(guān)評(píng)測。從測試結(jié)果來看，iPhone 16e 的蜂窩網(wǎng)絡(luò)速度與 iPhone 16 基本相當(dāng)，但信號(hào)表現(xiàn)稍遜一籌，未能帶來顯著的提升。

根據(jù)蘋果C1和高通芯片5G功耗實(shí)測發(fā)現(xiàn)，C1芯片在同樣的5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)條件下，不管是在信號(hào)強(qiáng)度較佳或較差的環(huán)境下使用，iPhone 16e 蜂窩網(wǎng)絡(luò)功耗明顯比搭載高通的iPhone 16和小米15的X80芯片都要來得低，從數(shù)據(jù)顯示 C1 功耗比起高通降低約 17%~20% 左右。Apple C1 在不同信號(hào)環(huán)境下的功耗確實(shí)更低，這也符合蘋果對(duì)其低功耗的宣傳，這種優(yōu)化無疑也是 iPhone 16e 能夠?qū)崿F(xiàn)更長續(xù)航的因素之一。

需要注意的是，C1芯片不支持毫米波（mmWave）。而毫米波是5G的高頻段，頻率在24GHz以上，特點(diǎn)是帶寬極高、速度快（理論上可達(dá)10Gbps），但穿透力差、覆蓋范圍小，容易被墻壁、樹木甚至人體擋住。所以它主要適合高密度區(qū)域，比如城市中心、體育場、機(jī)場這種人流密集的地方。

C1芯片不支持毫米波，意味著它只能用Sub-6GHz頻段（頻率低于6GHz），速度上限大概在4-5Gbps，優(yōu)點(diǎn)是覆蓋廣、信號(hào)穩(wěn)定。

美國是毫米波部署最積極的國家，尤其是運(yùn)營商像Verizon和AT&T在城市里下了大功夫。如果你在紐約、洛杉磯這種地方用iPhone 16e，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)峰值速度不如用高通基帶（比如X70）的安卓旗艦，尤其是在5G信號(hào)標(biāo)成“5G Ultra”之類的高速區(qū)域。實(shí)際體驗(yàn)可能是下載速度卡在1-2Gbps，而競爭對(duì)手能跑到3Gbps+。

韓國和日本兩個(gè)國家也在部分城市（如首爾、東京）鋪了毫米波網(wǎng)絡(luò)，尤其是在商業(yè)區(qū)和交通樞紐。C1的短板會(huì)讓蘋果用戶在這些場景下沒法享受到“極致5G”。

中國5G主要靠Sub-6GHz，毫米波部署還很有限（更多在試點(diǎn)階段，像上海、北京少數(shù)區(qū)域），所以影響不大，歐洲大多也以Sub-6為主，毫米波用得少。

這背后可能是蘋果的戰(zhàn)略選擇：毫米波基站全球分布有限，短期內(nèi)對(duì)大多數(shù)用戶意義不大，與其投入資源追逐“炫技”，不如先把Sub-6優(yōu)化好，覆蓋更廣的需求。

04 蘋果為什么致力于自研基帶？

首先是能更深度的軟硬件整合。

蘋果一直致力于自研手機(jī) soc，然而，由于缺乏自主基帶芯片，只能外掛高通基帶。這種外掛式的設(shè)計(jì)存在一定弊端，例如增加了手機(jī)的功耗和占用空間，同時(shí)也不利于芯片之間的協(xié)同工作。通過自研基帶芯片，蘋果能夠更好地整合基帶和芯片，甚至將基帶整合到 SOC 中。這樣一來，不僅可以優(yōu)化芯片之間的通信效率，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲，還能降低功耗，提升手機(jī)的整體性能。

由于是蘋果自研芯片，其C1可以與iOS18系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更好的軟硬件一體化，提升手機(jī)整體的能效表現(xiàn)。按照蘋果無線軟件副總裁Arun Mathias的說法，當(dāng)iPhone遇到大量的數(shù)據(jù)涌入時(shí)，更強(qiáng)的軟硬件一體化可以讓C1自主決策哪些數(shù)據(jù)更重要，提升關(guān)鍵數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)。

這種“芯片-系統(tǒng)-天線”的全鏈路設(shè)計(jì)，是第三方供應(yīng)商難以企及的優(yōu)勢，蘋果C1基帶的推出，使其在核心硬件領(lǐng)域邁向更完整的垂直整合體系。

其次是降低成本。

高通基帶芯片的研發(fā)生產(chǎn)成本較高，蘋果采購高通基帶需要支付高昂的費(fèi)用。而且，高通按照百分比收取專利費(fèi)，將進(jìn)一步增加了蘋果的成本負(fù)擔(dān)。

C1雖然初期研發(fā)投入高（收購英特爾花了10億，后續(xù)研發(fā)估計(jì)超50億），但省下高通專利費(fèi)（每臺(tái)5-10美元）后，長期回報(bào)可觀。相比之下，高通基帶采購價(jià)（20-30美元/顆）加上專利費(fèi)，短期內(nèi)更省心，但蘋果顯然更看重自研的戰(zhàn)略價(jià)值。

從長期來看，蘋果自研 C1 基帶芯片能夠有效降低成本。隨著自研技術(shù)的不斷成熟和規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，蘋果在基帶芯片方面的成本將逐漸降低。例如，當(dāng)蘋果能夠大規(guī)模生產(chǎn)自研基帶芯片時(shí)，單位芯片的生產(chǎn)成本將大幅下降。而且，擺脫對(duì)高通的依賴后，蘋果無需再支付高額的專利費(fèi)，這將為蘋果節(jié)省大量資金，提高其利潤率。

最后是蘋果更長遠(yuǎn)的布局。

C1芯片的研制或許還意味著MacBook將具備蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接功能。而對(duì)于電池續(xù)航和空間都極為寶貴的可穿戴設(shè)備而言，自研調(diào)制解調(diào)器的應(yīng)用也會(huì)帶來很多有意思的可能性。C1后續(xù)在全線產(chǎn)品的成功推行，將讓蘋果實(shí)現(xiàn)軟硬件純血系統(tǒng)的打造。

基帶芯片本質(zhì)功能還是在做信號(hào)的翻譯和編碼，AI的引入會(huì)讓信息翻譯和傳遞更加的高效。蘋果AI最主要的優(yōu)勢是大量高端手機(jī)作為硬件載體，基于這個(gè)載體，蘋果強(qiáng)化他對(duì)信號(hào)傳輸關(guān)鍵芯片的控制能力，將形成與其他科技巨頭AI生態(tài)對(duì)比之下的獨(dú)特優(yōu)勢。

05 蘋果下一代自研基帶芯片，任重道遠(yuǎn)

盡管蘋果 C1 基帶芯片在性能上與高通產(chǎn)品存在一定差距，但蘋果并未停止研發(fā)的腳步。高通近期發(fā)布的全新 X85 5G 調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，內(nèi)置 5G AI 處理器，支持 5G 毫米波（mmWave）、Sub - 6GHz 頻段 400MHz 的下載頻寬，以及衛(wèi)星連接能力，最高下行速率最高可達(dá) 12.5Gbps，上行峰值速率可達(dá) 3.7Gbps，展現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力。相比之下，蘋果的 C1 芯片在這些方面并不具備優(yōu)勢。

C1作為首款自研基帶，它是蘋果擺脫高通依賴的起點(diǎn)，也是生態(tài)整合的試驗(yàn)田。下一代C2、C3可能會(huì)補(bǔ)齊毫米波，甚至在未來集成到A系列芯片?，F(xiàn)在很明顯是妥協(xié)了，不是為了試水，而是為了快速落地。長遠(yuǎn)看，C系列如果追上對(duì)手，再加上蘋果生態(tài)加持，前景值得看好。但這一過程需要蘋果持續(xù)投入大量的研發(fā)資源，克服技術(shù)、專利、市場等多方面的障礙。未來，蘋果能否憑借自研基帶芯片在智能手機(jī)市場中重塑競爭格局，我們拭目以待。