苹果自研5G基带芯片失败？到底难在哪？
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2022-07-05 21:28
6月29日消息，天风证券分析师郭明錤通过通过Twitter表示，苹果自研的5G基带芯片可能已经失败，因此高通仍是2023下半年新iPhone 5G基带芯片的独家供应商。
郭明錤认为，由于苹果未能采用自研5G基带片取代高通产品，高通仍将是苹果5G基带芯片的独家供应商。因此高通2023下半年至2024上半年营收与利润可能会超过市场预期。
不过，郭明錤也表示，虽然苹果iPhone 5G基带芯片研发失败，但不代表苹果就会放弃研发。郭明錤认为，苹果会继续研发5G基带芯片，但等到苹果5G 数据芯片可以取代高通产品时，高通其他新业务应该已成长到足以抵销失去苹果订单的负面影响。
受此消息影响，6月28日，高通股价盘中一度上涨6.7%，截至收盘仍保持了3.48%的上涨。相比之下，苹果股价开盘后一路走低，收盘下跌2.98%。
苹果自研5G基带芯片历程
2017年，苹果认为高通滥用其在通信基带芯片领域的垄断地位，专利授权费收费过高，在美国和英国起诉了苹果，并且拒绝向高通支付专利授权费。随后，苹果与高通之间的专利授权费问题以及专利纠纷全面爆发，双方在全球展开了诉讼，两者之间的关系也是急剧恶化。在此过程中，苹果减少了高通基带芯片的采用，转向了采用英特尔的基带芯片。与此同时，苹果也在积极的自研基带芯片。
2019年4月16日，苹果结束了与高通持续了数年的专利诉讼纠纷，双方达成了和解，撤销了所有诉讼，同时苹果还向高通支付一笔费用（至少45亿美元），并且签订了一份长达6年的新的专利授权协议。而在同一天，英特尔也宣布了放弃了手机基带芯片的研发。
数月之后，2019年7月，苹果宣布以10亿美元收购了英特尔“大部分”的手机基带芯片业务，这也意味着苹果未来会采用自研的手机基带芯片。由于在此之前，英特尔的就已经推出了5G基带芯片，只是由于没有达到苹果的要求，才最终放弃，并将手机基带业务卖给了苹果。因此，外界也认为，苹果收购英特尔的手机基带业务将加速苹果自研的5G基带的推出。
根据2020年2月爆发的一份由美国国际贸易委员会（ITC）公布文件显示，苹果至少在2024年前都需要购买高通的5G基带。该文件当中提到，2020年6月1日到2021年5月31日苹果将使用骁龙X55基带，2021年6月1日到2022年5月31日使用骁龙X60，2022年6月1日到2024年5月31日使用骁龙X65或者骁龙X70。
随后，在2021年11月的高通投资者日会议上，高通透露向苹果供应基带芯片的业务在未来两年会收缩，2023年大概只有20%的iPhone才会用高通基带。高通的这一表态，也预示苹果自研的5G基带将会在iPhone 14系列上率先采用。
然而根据郭明祺的最新爆料显示，苹果自研的5G基带芯片似乎仍并未成功，这也使得高通仍是2023下半年新iPhone 5G基带芯片的独家供应商。
不过，目前这一消息尚未得到苹果或者高通方面的进一步确认。
5G基带芯片研发为何那么难？
早在2G/3G时代，市场上的手机基带芯片供应商原本有十多家之多，但每一代的技术升级，都伴随着供应商的大洗牌。
而随着4G时代的来临，基带芯片厂商所面临的技术挑战也是越来越大，所需要专利储备以及研发投入也呈直线上涨，门槛也是越来越高，如果没有足够的出货量支撑，那么必然将难以为继。所以在这个阶段，博通、TI、Marvell、Nvidia等曾经的手机基带芯片厂商都相继都退出了这个市场。而且，在这之后很少有新的玩家进入这个市场（近年来也只有苹果和翱捷）。
而在5G基带芯片领域，随着英特尔的推出，目前仅有高通、联发科、展锐、华为、三星这五家厂商。其中，三星和华为的5G基带芯片主要是自用，而且华为因受美国的制裁，也使得其自研芯片制造受阻。这也导致了目前公开市场上的5G基带芯片供应商仅有高通、联发科和展锐三家。
同样，由于5G与3G、4G标准要求大为不同，5G不仅要追求更高的数据吞吐量，还要具备更大的网络容量与更好的服务质量（QoS），因此5G基带芯片的研发设计会比3G/4G更为复杂。因为，以往移动通信技术的升级换代，重点都放在带宽升级，以便提供给用户更快的行动上网服务。但是在5G时代，为满足各种物联网应用的需求，移动网络不仅要支持更高的带宽，还要具备更大的网络容量跟更低延迟、更稳固的联机。
这对基带芯片的设计来说，意味着处理器本身必须具备极高的弹性，以便支持eMMB、URLLC与mMTC等不同的5G规格，但同时又要有很好的性能表现，否则数据吞吐量将无法达到5G要求的水平。传统上，这两个需求是矛盾的。为了解决这个问题，基带芯片的设计架构将尤为关键，不同芯片厂商的设计架构也将会有所不同。
以多频段兼容带来的设计复杂度为例，3GPP制定的5GNR频谱有29个频段，据了解这些频段，既包含了部分LTE频段，也新增了一些频段。而且各个国家和地区的频段也不相同，所以芯片厂商需要推出的5G基带芯片，需要是一个在全球各个区域都能使用的通用芯片，即可以支持不同国家和地区的不同频段，多频兼容就增加了在芯片在设计上的难度。
支持的模式数增加也使得设计难度有所增加，5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4G网络，目前国内4G手机所需要支持的模式已经达到6模，到5G时代将达到7模。中国移动、中国联通、中国电信三大运营商的4G/3G/2G网络包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM，可以说测试一颗芯片要跑遍全球运营商。
对于“5G基带芯片研发究竟有多难，为什么没有新玩家加入”的这个问题，此前展锐负责人在接受芯智讯采访时也曾表示：“因为这个需要上亿美金的研发投入，而且你只从5G做起也不行，你还得把前面的2/3/4G全补上。那前面可不就是上亿美金的事了。另外，我们还需要花很高的代价去和全球的运营商去做测试。需要我们的工程师去到全球各地进行场测，然后不断的发现问题解决问题。我们常年都有人在全球各地去做这种现场测试，这种积累，真的是需要时间的。”
整体而言，5G时代对于数据传输量和传输速率的要求都非常高，而且还需要向下兼容，除了上述提到的几点，像5G基带芯片内建的DSP能力是否足以支持庞大的资料量运算，芯片在满足足够的运算效率时牵涉到的系统散热问题。对于5G的终端来讲，由于处理能力是4G的五倍以上，功耗也是必须要攻克的难题等等，都是设计难点。
编辑：芯智讯-浪客剑
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