小小的基带芯片为什么难倒了苹果？

来源：乐鱼app官网    发布时间：2024-08-04 23:52:29

  早在2010年的iPhone 4之上，就闹出了一个“天线日，举世瞩目的iPhone 4正式对外发布，但在数小时后，就有美国网友在论坛上发布帖子，称iPhone4引以为傲的框线天线设计存在致命缺陷，在用户用手紧握iPhone4的时候，其移动网络的信号就会在数分钟内完全衰减到无法通话的水平，这就是著名的“死亡之握”。

  但苹果依旧保持了我行我素的傲慢，这种傲慢贯穿了苹果公司历史的始终，有忠实用户发邮件给史蒂夫·乔布斯：“我很喜欢这款手机，但是一握住手机两侧的金属缝，信号就没了。请问能解决吗？”

  而乔布斯却拒不承认这样的一个问题，他甚至告诉用户“你最好改一种方式来拿手机”，即使在针对“天线门”的发布会上，他也回避了道歉这回事，只是简单地说：“你知道，我们不是完美的，而且，手机也不是完美的。但我们大家都希望所有的使用者满意，如果你不知道这点的话，那你还不够了解苹果。”

  最后的最后，苹果也没召回这部分有问题的iPhone 4，只是免费赠送了一款Bumper手机保护套，顺便把火烧到诺基亚、摩托罗拉和黑莓这些手机生产厂商身上，表示其他家的智能手机也会有这样的问题，后续甚至被当成了危机公关的典范。

  但如今iPhone的信号依旧是用户吐槽最多的一个点，大家内心或多或少有个疑问，搞出了世界最强移动芯片的苹果，为什么搞不定信号，还有那枚不起眼的基带芯片？

  2007年的iPhone初代，并不如今天这般成熟，没有做过手机的苹果，利用自己已有iPod和Mac的供应链，“拼凑”出了一台硬件设备：处理器、NAND和SDRAM是三星的，触摸屏来自德国Balda，图像传感器来自美光，MARVELL则是WiFi芯片，Wolfson负责音频芯片，连英特尔也参了一脚，为苹果提供了NOR和SRAM芯片……

  而对于必不可少的基带，苹果选择了由德国豪门西门子独立出来的半导体部门——英飞凌，型号为M1817A11，据当时的法国分析师称，苹果使用了英飞凌MP-E+或MP-EU的技术平台，两个平台都可以管理 Flash、Java 和彩信，同时还内置了GPS、FM调谐器和3G功能，彼时甚至有乐观的网友预计，在发售后不久，初代iPhone（只支持2G网络）就能通过固件更新来支持3G网络。

  英飞凌此前由于基带产品需求下降和定价压力，以及主要客户Ben-Q的破产，通信解决方案部门在 2006 年的净销售额已然浮现了下降，开始通过裁员来减少相关成本，而在赢得苹果这个大客户后，瞬间扫清了之前种种阴霾，在iPhone的拆解报告发布后，英飞凌股票甚至还在当年的7月2日上涨了 3%，达到了17.03美元。

  按理说，苹果帮英飞凌的通信业务解了燃眉之急，是件大喜事，但英飞凌紧缩的眉头却并没有因此而舒展半分，反而陷入了两难的境地。

  问题还是出在了英飞凌的基带产品上，初代iPhone并不支持已大规模普及的3G，意味着刚推出就已经过时了，抓紧时间出3G机型是消费的人也是苹果的迫切需求，但事实上，英飞凌作为一家欧洲公司，并没有太多关于美国3G网络的经验，还处在摸着石头过河的阶段。

  iPhone 3G于2008年7月正式发售，由于支持了更快的3G网络，一度成为市面上最畅销的手机之一，首周销量就达到了100万部，但它在移动网络方面的表现并不尽如人意。大量用户在网站和博客上抱怨，iPhone 3G并不能跑满3G网络的速度，即使身处3G覆盖的区域，信号也经常滑落回2G，英飞凌的基带芯片就是罪魁祸首。

  当时《商业周刊》的报道援引了消息人士的话称，问题出在英飞凌技术上，该技术实际上“相当新，未经实验室环境外的大量测试”，其表示，苹果对英飞凌芯片进行了“超频”，让它能够要求比它所需要的更强大的 3G 信号，因此导致了如果同一区域有太多人试图同时使用 iPhone，就会切换回较慢的网络。

  这事不光影响到了iPhone的口碑，也影响到了苹果手机的独家销售商——AT&T，三方之间逐渐心生嫌隙，而深究起来，竟然只是因为一枚小小的基带芯片。

  需要注意的是，苹果为什么在初代iPhone上执意使用英飞凌而非高通这样的美国本土厂商，很大缘由是成本，根据拆解报告，英飞凌芯片的物料成本是15.25美元，占iPhone总成本的6.1%，而同时期的黑莓Storm搭载了高通 MSM7600 基带处理器，成本约为35美元，占总成本的17.2%，成本翻了一倍还不止，也难怪苹果明知英飞凌不太行的情况下，还要执意在iPhone上使用它的基带了。

  但有些让人啼笑皆非的是，苹果除了在芯片成本上省了点钱外，另外也没少交学费：根据苹果提交的文件：自 2007 年发布 iPhone 以来，苹果公司一直在间接向高通支付许可费，2007 年，苹果发布了第一款使用英飞凌基带处理器芯片组的 iPhone，但由于专利问题，使用它还需要向高通支付许可费，当时高通没有按照惯例的FRAND条款直接向苹果公司授予许可，而是与特定的苹果合同制造商（CMs），即制造和组装苹果产品的第三方制造商签订了保密许可协议，由CMs来支付高通的专利使用费，最终将费用全部转嫁给苹果。

  为了减免过高的专利费，苹果于2007年与高通签订了一份“营销激励协议”，禁止苹果销售 WiMAX 终端，这是一种新兴的 4G 标准，与 LTE 有竞争关系，而高通在这方面缺乏有意义的专利，一方是为了压缩成本，一方是为了投资未来市场，就这样达成了难得的共识。

  但这些协议并没解决iPhone的网络问题，而是把问题往后推，英飞凌基带只支持3GSM（WCDMA），意味着它在美国只能支持AT&T，越狱后也只能额外支持T-Mobile，当全美最大的运营商Verizon对热销的iPhone抛来橄榄枝时，苹果终究是向钱妥协了。

  2010年6月， iPhone 4发售，虽然依旧只支持3GSM网络，但在它发布前，关于iPhone推出CDMA版的传言就甚嚣尘上，伴随着2011 年1月Verizon iPhone的正式推出，AT&T和英飞凌独占的GSM iPhone成为了往事，高通作为CDMA专利最大持有者之一，没有一点意外地成为了苹果新的供应商。

  根据拆解，Verizon版的iPhone 4搭载的正是来自高通的MDM6600基带处理器，其不仅支持CDMA标准，还顺带支持了GSM标准（仅硬件），包括最高 14.4 Mbps 的 3G HSPA+ 和最高 14.7 Mbps 的 EV-DO rev B……此外，Verizon版的iPhone 4的“死亡之握”问题非常大程度上减轻，还额外加入了移动热点的功能。

  借用苹果一句广告词：用了高通基带的iPhone，唯一的不同，是处处不同。

  集成了基带的高通处理器在早年间，被许多人称为“买基带送处理器”，虽然不过是大家的戏言，但从中也可以一窥高通基带的强大。

  苹果显然是食髓知味，在iPhone 4上体会到了高通基带的强大后，在下一代的iPhone 4s上就全数换用了高通，苹果用英飞凌基带的历史也告一段落。

  为了留住苹果这样的大客户，高通当然也做出了一点小小的牺牲：在2011年时，高通和苹果签订了独家供货换取专利费折扣的协议，从这一年开始，苹果通过确保高通基带的独占地位，外加不与监督管理的机构配合调查高通，来获取高通支付的每年10亿美元的费用，简单来说，就是吃回扣。

  这种回扣早期来说，还是很有优势的，因为高通的专利费用是根据手机出货量来计算的，单部手机收取售价5%的专利授权费用，里面包含了从 2G 到 4G 的通信专利，2013年以前iPhone出货量将将破亿，而起售价还停留在599美元，去掉高通给的回扣，在之前的费用的基础上也没有增加太多。

  但随着iPhone年出货量突破2亿，更高价格的iPhone机型推出，包括库克在内的高管也坐不住了，高通每年的10亿美元是固定的，但苹果要付给高通的钱却在水涨船高，一来一去，等于苹果每年要多付几十亿美元。

  对于苹果来说，基带不过是一块小小的芯片罢了，压根值不了这么多钱，在接受《彭博商业周刊》采访时，苹果高管透露了该公司的想法。在他看来，手机调制解调器只是众多组件之一，并没什么特殊意义。

  他指出，如果蜂窝网络发生故障，能够正常的使用 Wi-Fi 上网，Wi-Fi 使用不相同的芯片。此外，电话不再只是电话，而是电话。它们也是导航工具、数字钱包、健康监视器、相机等。所有这些功能都可以在有或没有手机服务的情况下工作。

  “蜂窝连接很重要，”苹果高管说，“但它不像以前那么重要了。”在他身后的另一张桌子上，苹果代表展示了 iPhone 7 的两个版本：其中一款拥有 128 GB 内存，苹果以 750 美元的价格出售。另一款容量为 256 GB，售价高出 100 美元。他问道，考虑到这两款设备在别的方面是相同的，高通公司对更昂贵的手机中的技术收取高达 5 美元的费用，这公平吗？

  虽然上述苹果高通的回扣协议到2016年为止，但在更早的时候，苹果就已经着手摆脱高通的统治了，不光与英特尔展开了基带上的合作，还敦促了三星向韩国反垄断监督管理的机构施压，要求它加强自 2014 年以来对高通的调查。

  值得一提的是，英特尔原来也没有基带业务，这项业务还是2010年后花了14亿美元从英飞凌那里收购的，苹果、高通、英特尔、三星、韩国……这出精彩的政商大戏迅速展开。

  2016年9月，苹果发布iPhone 7，正式引入了英特尔基带，高通以此为由，停掉了每年10亿美元的回扣，而苹果则是相应停掉了本应支付给高通的专利授权费。

  2016年底，韩国监管机构以“滥用市场支配地位”为由对高通处以8.5亿美元的罚款，并宣布将命令高通改变其定价方案，三周后，美国联邦贸易委员会指控高通采取反竞争策略。

  短短几个礼拜，2016 年 12 月估值超过 1000 亿美元的高通市值就跌掉了四分之一，在这场没有硝烟的基带战争中，家大业大的苹果似乎已经胜券在握。

  从2017年开始，苹果和高通掀起了专利大战，二者竭尽所能，在整个世界拼了命地给对方添堵，双方都感觉自己才是正义的那一方，苹果律师在法庭上大喊高通收费不合理，我就是要公平，高通的律师表示苹果的伎俩已经被看穿，他们不会屈服于这种。

  尤其是最终诉讼上，苹果律师用肯德基餐厅来比喻高通的收费政策：你必须先去柜台买一个食品许可证，然后才能购买一份炸鸡来大快朵颐。

  高通则是表示，炸鸡是你买的基带，专利费用是薯条，苹果掏钱买的是套餐而非一块炸鸡。

  最后高通和苹果还是在2019年4月的诉讼后达成了和解，和解协议包括苹果向高通支付一笔未披露金额的款项以及一份芯片组供应协议，协议有效期限为6年，还可以再延长两年。

  高通妥协的原因不难猜测，只要畅销的iPhone搭载的还是高通的基带，那么芯片费用和专利许可费用就会源源不断地涌过来。

  而苹果妥协的原因，兜兜转转又回到了原点，英特尔的基带源于英飞凌，英特尔本身并无通信领域的深厚鸡肋，而苹果也没有，这两家合作出来的基带，自然继承了之前所有的缺点，根据外媒的测试结果，在美国最常见的 LTE 频段上，采用了高通基带的iPhone X在LTE速度上始终比英特尔基带表现更好，这还是在苹果刻意限制了高通基带的情况下。

  这点差距在同机型对比时可能还不太明显，但是一旦放到众多安卓旗舰机当中时，iPhone这一短板瞬间暴露无遗，从iPhone 7至iPhone 11这四代机型，几乎包揽了信号最差榜的第一。

  眼看着5G就要来了，苹果和英特尔还没搞定4G的基带，强撑着也没有了多大意义，只能匆匆忙忙地再度与高通合作。

  当然了，苹果从未停止踢走高通，然后赚更多钱的野心，2019年7月，在英特尔宣布退出基带业务后不久，苹果就宣布以10亿美元接盘，自己鼓捣起了基带。

  高通总部在郊区的一个办公园区内，而最受瞩目的就是专利墙。这座两层楼高的装置展示了数百份高通公司的申请文件。其中CDMA 专利原件被放大并做了注释，而CDMA技术规范原件也被打印出来，保存在附近独立的公司博物馆的玻璃后面，长达 685 页。CDMA 规范则于 1993 年获得无线行业的批准，并被纳入 3G 规范中，之后花了近十年的时间才流行起来。

  在彭博对高通的采访报道中，高通的顶级工程师格罗布站在一个机械臂前，这个机械臂的头部是一个人体模型，而手部通常是在这个人体模型的头部。这是高通公司位于圣迭戈总部的几十个实验室之一，是每年耗资超过 50 亿美元的研发业务的一部分。

  当被问及实验室的“科学怪人”特质时，格罗布淡然地说：“这里有很多头和身体部位。”他解释说，每个身体部位都注入了生理盐水溶液，旨在模拟真实人体内部的粘稠物。这样做的目的是测试人体的存在对信号强度的影响，并确保高通公司的调制解调器能适应这种影响。

  在考虑了所有可能会影响信号强度的因素后，无线公司还必须管理频谱，主要的手机运营商都拥有一些频谱，而特定的频谱块内是频道，它们各自拥有数百个频道，每部手机至少需要访问其中一个频道。无线业务的诀窍就在于如何将大量的手机数据压缩到一个信道中，然后在手机和无线电塔之间传输这些信号，即使这些信号被建筑物反弹、以高速移动或被树叶遮挡。

  很显然，高通的基带并非只是一块简单的硅片，正如苹果自研的A和M系列芯片一样，背后投入的技术和人力早已累积到一个夸张地步，即使抛开知识产权上的限制，苹果想造出一块媲美于高通的基带也绝非易事。

  而专利呢，除非苹果能造出时光机回到90年代，否则压根绕不开CDMA的专利，也就是说造出了芯片可能还得继续给高通掏钱，只是芯片的丝印用了苹果logo而已。

  投入产出比同样是重要的一环，为了节约每年的数十亿美元而花费几百亿美元，即使是坐拥千亿美元的苹果，也没办法算这笔糊涂账。

  苹果从2021年开始造基带，除了分析师的捕风捉影外，到现在也没什么具体成果，原因不外乎这三点，而基带厂商大浪淘沙，如今仅剩高通、华为、三星、联发科和紫光展锐这五家，背后技术与专利竞争之残酷，可想而知。

  在新iPhone的发布会上，库克和高管们对新材料、新工艺以及软硬件的无缝集成充满着热情，似乎是苹果赋予的创新，才有了这一切，即便是吹嘘5G网络时也是如此。

  本文来自微信公众号：半导体行业观察 （ID：icbank），作者：邵逸琦

  gsm是蜂窝组网的整套工程技术方案，是民用科技，是第二代通讯技术，也叫2G通讯标准。跳频（chopping ）和CDMA共同组成了扩频技术的基序，是军工技术。扩频技术是3G4G5G的技术基础，3G4G5G使用不相同的载波频点和扩频通信技术。

  CDMA是军用加密通信技术的第二组，在跳频通信（第一组）技术成熟应用之后，才得到研发机会。第二代CDMA的关键是要得到更多的信道。WCDMA是融合第一组和第二组加密通信技术，而CDMA2000是纯扩频技术。CDMA的信道数量依赖于码长，这是技术原理决定的。WCDMA使用的是第一代CDMA码长，引入已经很成熟的跳频技术获取更多的信道。而CDMA2000需要突破更长码长的解算以及由此而来的许多技术瓶颈。

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