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終於,蘋果還是走到了這一步……

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三明治

相信很多蘋果手機使用者都有過這樣的體驗,那就是在火車上、在廁所和電梯裡手機根本連線不到網路,而身邊的安卓手機使用者卻可以正常使用。從iPhone的發展歷程來看,訊號一直是老大難問題,在更換英特爾基帶後,訊號不好的問題一度變得更加明顯。即便蘋果後續和高通和解,用回高通5G基帶,iPhone的訊號問題也依然沒有什麼改善。

不過,這個情況似乎迎來了一個轉機。在近日舉行的高通投資者活動上,高通首席財務官Akash Palkhiwala表示,預計2023年僅提供蘋果iPhone所需基帶晶片的20%。高通的這一說法基本從側面證實了此前的傳聞,蘋果的自研5G基帶應該會在2023年證實,屆時蘋果將會完成處理器、通訊基帶的全面自研化。

終於,蘋果還是走到了這一步……

多年以來,蘋果一直在努力自研基帶晶片,這已經不是什麼秘密了。此前和高通一笑泯恩仇,使用高通基帶也不過是因為自研基帶尚未成熟,需要過渡元器件而已。

問題來了,蘋果的自研基帶真的能夠取代高通基帶嗎?在採用自研基帶後,iPhone又會發生哪些變化呢?

終於,蘋果還是走到了這一步……

蘋果和基帶的愛恨情仇

在開始之前,我們需要先了解一下“基帶”的概念。眾所周知,手機最基礎的功能就是通訊,手機透過接收/傳送訊號實現通訊功能,而將這些訊號進行合成/解碼的晶片正是基帶晶片。換言之,無論是最基礎的打電話發簡訊,還是現在的4G上網和未來5G通訊,都需要基帶作為手機和網路之間的橋樑。

終於,蘋果還是走到了這一步……

如果一款手機沒有基帶和相關的訊號傳輸部分,那手機就無法連線資料網路。反之,如果手機在通訊體驗上有了優勢,那麼手機也就自然能有更好地體驗。這也是為什麼蘋果、三星、華為等手機廠商要在市面上提供瞭解決方案的情況下,還要自研手機基帶的原因。

然而,在基帶這件事情上,蘋果一直都有一個繞不過去的坎,那就是高通。作為全球手機晶片市場的霸主及3G、4G與5G技術研發的領頭羊,高通手握上千項CDMA 及其他技術的專利和專利申請。除了晶片的費用外,高通一般還會按照手機整機售價抽取一定比例的專利分成,這也引發了國內外手機廠商強烈的不滿。

基於這一現狀,國內的華為、魅族和國外的蘋果、三星等手機廠商忍無可忍,相繼與高通打響專利戰。在戰爭愈演愈烈的情況下,蘋果果斷棄用高通基帶,轉向英特爾基帶的懷抱,然而英特爾基帶的拉胯表現,卻讓iPhone XS、iPhone XS Max和iPhone XR三款產品陷入了“訊號門”,蘋果的產品口碑險些隨之一落千丈。

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進入5G時代後,因為晶片製程工藝拉胯的原因,英特爾釋出的XMM 8160 5G基帶只能採用10nm製程工藝打造,不僅在效能上面遜色於華為的巴龍5000基帶(7nm製程),同時還因為各種問題導致量產時間一拖再拖,嚴重影響了iPhone 12的測試和開發,導致蘋果最終只能花錢和高通和解,以此保證iPhone 12系列的正常上市。

蘋果在想盡一切辦法擺脫對高通零部件的依賴,然而這並不是一件簡單的事情。和自己關係還算友善的英特爾,基帶業務拉胯到影響產品風評;想生產出好的產品,那就必須受到其他巨頭的掣肘。或許正是因為核心元器件受制於人的不快感,使得蘋果堅定了要自研基帶晶片,甚至是收購英特爾基帶業務的決心。

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蘋果基帶的自研之路

從某種意義上來說,自研基帶可以說是業內的一塊香饃饃。幾乎全球所有頂級晶片廠商都想擁有自主產權的基帶產品,也都做過不少嘗試,但不管是德州儀器、Marvell(邁威)、英偉達、飛思卡爾、博通還是ADI,這些全球頂尖的晶片巨頭,全都在基帶上嚐盡了苦頭。

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為何研發擁有自主產權的基帶如此困難?個人認為,其中存在著兩大難點。

首先,通訊專利技術的集中化,讓這些廠商難以實現突破。要想研發擁有自主產權的通訊基帶,就必須獲得相關的通訊專利授權,而這些通訊協議的專利,都在高通、華為、愛立信、諾基亞等通訊運營商的手裡。功能機時代的基帶巨頭博通,就是因為3G、4G通訊專利技術的缺失,在4G時代退出了基帶業務。

其次,則是經驗技術方面的缺失。要想研發擁有自主產權的通訊基帶,廠商不僅要有半導體晶片設計的相關知識,還必須掌握移動通訊系統的底層知識。諸如手機在移動的過程中如何與不同的基站實現連線和傳輸,如何在偏僻的環境下透過加大功率提高訊號能力,如何和成百上千的網路運營商做好相容適配工作,這些產品的調整是需要大量商用資料來進行的。

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蘋果解決問題的方法很簡單,那就是一如既往地“研發+收購”。2019年6月25日,蘋果官方正式宣佈,花費10億美元整體收購英特爾的基帶業務。透過此次收購,蘋果會吸納約2200名英特爾基帶部門的研發人員,同時還會得到若干專利、裝置和租約,涵蓋從蜂窩標準協議到調變解調器架構和調變解調器操作等方面。

儘管英特爾的基帶業務在行業中雖算不上最好,但它也代表著手機產品背後的“核心技術”,實打實地擁有著相關專利和研發經驗。對於蘋果來說,比起從零開始研發通訊基帶,肯定還是在“英特爾基帶”的基礎上研發通訊基帶更加合理。這一波收購,可以說是把蘋果自研基帶的兩大難點一次性解決。

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iPhone的未來會怎樣?

對蘋果而言,自研的優勢顯而易見。根據iPhone 12的BOM成本分析,iPhone 12 Pro上最貴的元器件既不是三星的OLED屏,也不是5nm的A14仿生處理器,而是驍龍X55 5G基帶。據悉,蘋果採購X55基帶的成本大概90美元,而A14仿生晶片的成本其實才40美元。蘋果自研基帶,意味著可以降低綜合成本,繞開高通的專利壁壘,避免被高通“卡脖子”“收保護費”。

不僅如此,自研基帶意味著蘋果可以按照自家的節奏進行開發,更好地與自家產品、功能適配。現在智慧手機的內部空間寸土寸金,外掛高通基帶始終不是長遠之計。可以預見,蘋果最終還是會走向整合式自研SoC的道路,避免外掛基帶佔用更多主機板空間,對發熱控制、省電也有一定的幫助。

對消費者而言,他們並不會在乎商場上的爾虞我詐,也不在乎蘋果自研基帶的難度究竟有多高,他們在乎的只有一件非常簡單的事情:“用上自研晶片,蘋果是不是就能改善iPhone的訊號問題了?”

個人認為,答案可能和大家想象的不太一樣。首先,蘋果自研基帶是繼承自英特爾基帶團隊的研究成果,而英特爾的基帶產品在市場上可以說是出了名的“落伍”,在產品能耗、通訊能力、網路效能等各方面均不如同類產品,其研發的5G基帶XMM 8160更因為糟糕的表現,致使蘋果決定和高通和解。

終於,蘋果還是走到了這一步……

蘋果在通訊市場本身就是個新人,再加上英特爾基帶這個市場上的“吊車尾”,想要在短時間內研發出超越高通基帶的自研基帶產品,多少有些痴人說夢。從目前的訊息來看,蘋果自研基帶只是說可以量產了,但是實際的訊號體驗還是個謎。

其次,影響手機訊號的要素有很多,除了基帶以外,射頻系統、天線效能、整機的設計、天線的排布等硬體因素,以及軟體的最佳化、系統的BUG等軟體因素都可能直接影響訊號。舉個例子,即便蘋果更換了高通基帶,但是iPhone 12、iPhone 13系列依然存在訊號問題。蘋果使用者值得擁有出色的網路訪問體驗,但願未來的iPhone不會再出現天線門或是訊號門類似的尷尬吧。