什么是基帶芯片？為何搞不定基帶芯片？

就外網(wǎng)針對(duì)本次“科技圈春晚”相關(guān)產(chǎn)品熱度的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)來看，排名第前兩位的是：

有望變身市場(chǎng)爆款，坐擁升級(jí)H2芯片、降噪能力翻倍的AirPods Pro 2代；

讓前置遮幅的大小減少了 30%，iPhone 14Pro系列上用軟件設(shè)計(jì)覆蓋硬件短板的靈動(dòng)島（Dynamic Island）。

相較于廣大網(wǎng)友們對(duì)產(chǎn)品端使用性的關(guān)注，作為半導(dǎo)體從業(yè)者的我們則更應(yīng)該關(guān)注以下兩點(diǎn)：

第一：搭載采用臺(tái)積電4nm先進(jìn)工藝制程、驅(qū)動(dòng)CPU提升40%、功耗降低20%的全新A16仿生芯片的誕生與應(yīng)用落地，標(biāo)志著蘋果在移動(dòng)端SOC芯片“最強(qiáng)”的稱號(hào)將被繼續(xù)延續(xù)。

第二：今年更新的iPhone 14將繼續(xù)使用高通的基帶芯片，基帶芯片也將繼續(xù)作為蘋果自研芯片道路中的白月光。

由此我們不禁要問：作為自2007年起就一直雄“芯”勃勃的蘋果，為何至今都啃不動(dòng)5G基帶芯片這塊“硬骨頭”？

iPhone拆機(jī)視角下的基帶芯片

開宗明義，定義先行；在了解問題之前，首先我們要知道什么是基帶芯片：

基帶芯片是通信芯片一種，是各類終端和設(shè)備實(shí)現(xiàn)蜂窩移動(dòng)通信的核心部件。

基帶芯片用來合成即將發(fā)射的基帶信號(hào)或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)進(jìn)行解碼，是決定通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速度的關(guān)鍵組件?；鶐酒话惆–PU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊。

特別是在以更為復(fù)雜的通話及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)需求的5G時(shí)代，基帶芯片已經(jīng)是每一臺(tái)功能手機(jī)的核心。

那么，作為半導(dǎo)體行業(yè)巨頭蘋果能自研出世界領(lǐng)先的A系列，M系列芯片，為何卻搞不定基帶芯片？我們可以分為一下兩點(diǎn)來深入講解：

第一點(diǎn)：基帶芯片的設(shè)計(jì)難度較高。

基帶芯片的工作示意圖

基帶芯片需多頻段兼容，使得其設(shè)計(jì)難度高：

由于各個(gè)國家和地區(qū)使用的手機(jī)通信頻段不同；

因此，芯片廠商研發(fā)的5G基帶芯片，必須是適合在全球通用的芯片，即支持各國家和地區(qū)的不同頻段。多頻段兼容極大地增加了設(shè)計(jì)難度。

基帶芯片需多模兼容，這又一步增加了其設(shè)計(jì)難度：

5G基帶芯片需要同時(shí)兼容2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，調(diào)試多標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議更為復(fù)雜；就國內(nèi)4G手機(jī)而言，其所需要支持的模式已經(jīng)達(dá)到6模，到5G時(shí)代將達(dá)到7模。

5G基帶芯片支持多模式的手機(jī)，意味著用戶可以在不更換手機(jī)的情況下，隨意更換運(yùn)營商使用不同的模式，例如國內(nèi)的中國電信、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)的4G/3G/2G網(wǎng)絡(luò)包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM等。

就在5G極速發(fā)展的現(xiàn)在，因?yàn)楹撩撞ǖ奶岢鍪沟没鶐酒脑O(shè)計(jì)要求更高：

支持毫米波是5G的創(chuàng)新點(diǎn)，毫米波是高頻波，帶寬大，傳輸速度快，但是波長(zhǎng)很短，信號(hào)容易受到干擾；因此在設(shè)計(jì)上必須要改善射頻（RF）天線模塊效能，才能有更好的性能效果。

第二點(diǎn)：龐大的專利部署，筑起了較高的行業(yè)壁壘。

高通2021年的全球基帶芯片市場(chǎng)收益達(dá)到了314億美元

通訊行業(yè)有這么一句名言：“就算技術(shù)上達(dá)到了要求，你也會(huì)被高通用專利扼住咽喉?！?/p>

高通，全名是美國高通公司（Qualcomm Incorporated），全球領(lǐng)先的高科技通信企業(yè)，全球最大的移動(dòng)芯片供應(yīng)商，CDMA技術(shù)商用化的先驅(qū)，世界500強(qiáng)。

作為當(dāng)代通訊行業(yè)協(xié)議及技術(shù)專利的壟斷者，高通的相關(guān)通訊專利有著起源早、基數(shù)大的特點(diǎn):

1989年高通正式對(duì)一些無線通信企業(yè)進(jìn)行CDMA技術(shù)許可，并利用各大巨頭爭(zhēng)奪GSM標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)機(jī)，注冊(cè)掌握了大量CDMA技術(shù)專利。

隨著CDMA得到越來越多的電信運(yùn)營商的認(rèn)可，韓國率先把CDMA作為唯一的第二代通訊標(biāo)準(zhǔn)，并投入巨資布局CDMA設(shè)備和手機(jī)的本土化，大力推廣CDMA的商業(yè)化。

又隨著韓國CDMA商業(yè)化的成功，高通也迎來了高速發(fā)展的機(jī)遇；據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，高通目前擁有的專利超過13000項(xiàng)，主要集中分布在3G和4G的核心領(lǐng)域，其中大約3900多項(xiàng)是CDMA的專利，這是高通的基礎(chǔ)，并且預(yù)計(jì)也將是5G設(shè)備的核心支持。

為保證其專利的高收費(fèi)及霸主地位，在與高通簽署專利授權(quán)協(xié)議的同時(shí)，高通一般還會(huì)要求手機(jī)廠商與其簽署一個(gè)反授權(quán)協(xié)議：

說的簡(jiǎn)單些，也就是手機(jī)廠商，把自己申請(qǐng)的專利，反向授權(quán)給高通，并且放棄對(duì)其他與高通簽署同樣協(xié)議的手機(jī)廠商的起訴權(quán)。

舉個(gè)例子，如果其中一家廠商侵犯了另外一家手機(jī)廠商的專利，只要這兩家手機(jī)廠商都與高通簽署了反授權(quán)協(xié)議；這兩家手機(jī)廠商之間，就不會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的專利訴訟。

如今手機(jī)市場(chǎng)趨同化如此之強(qiáng)，各家手機(jī)廠商都會(huì)申請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)領(lǐng)域繁雜的專利保護(hù)；一旦不慎侵權(quán)，會(huì)給自己惹來不少麻煩。但只要進(jìn)入高通的專利保護(hù)傘，就相當(dāng)于進(jìn)了一個(gè)手機(jī)專利保護(hù)聯(lián)盟，在專利授權(quán)的問題上，各家手機(jī)廠商就不會(huì)遇到太多麻煩。

就如一份來自FossPatents的報(bào)告指出：蘋果自研5G基帶芯片失敗不是因?yàn)榧夹g(shù)問題，而是因?yàn)闊o法繞開高通的專利；如果依舊要使用高通的專利，那么對(duì)于蘋果來說自研基帶芯片的意義就大打折扣。

那么針對(duì)于種種的技術(shù)難題及相關(guān)行業(yè)壁壘，國內(nèi)基帶芯片廠商也有了相當(dāng)?shù)姆e累：

華為的麒麟990 5G芯片，里集成了華為研發(fā)的巴龍5000 5G基帶芯片

早在2019年，華為就發(fā)布了旗下的首款正式商用的多模5G芯片——巴龍5000：

據(jù)海思內(nèi)部人士透露巴龍5000是在2015年啟動(dòng)技術(shù)研發(fā)的，在5G網(wǎng)絡(luò)商用之前就已經(jīng)開始研發(fā)，并且隨著5G的標(biāo)準(zhǔn)更新迭代芯片設(shè)計(jì)。

伴隨著華為自身不懈地努力及持續(xù)地研發(fā)投入，海思的基帶芯片迅速增長(zhǎng)，僅用了一年時(shí)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(yīng)商）

不僅僅是華為，更多國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)也將不斷扛起基帶芯片國產(chǎn)化的大旗：

根據(jù)Counterpoint最新數(shù)據(jù)：2022年Q1全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊芯片組，高通、紫光展銳和翱捷科技占據(jù)了 2022 年第一季度全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊芯片組市場(chǎng)的前三名，市場(chǎng)份額分別為42%、25%和7%。

值得注意的是，以紫光展銳為代表的國產(chǎn)基帶芯片廠家目前主要是在物聯(lián)網(wǎng)蜂窩基帶芯片領(lǐng)域發(fā)展；但其他相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展與探索，或已有了新的規(guī)劃。

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)：不僅僅只有基帶芯片，我國整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍將面臨著巨大的國產(chǎn)化挑戰(zhàn)。

不過，我們也深知：在巨大的挑戰(zhàn)背后也將蘊(yùn)含著巨大的機(jī)遇，抓住它不光是屬于我們每一個(gè)半導(dǎo)體從業(yè)者的光榮使命；同時(shí)，也更需要政府、企業(yè)和投資人的多方助力！

本次的基帶芯片我們就先講到這兒~

審核編輯：劉清