高通在5G基帶上到底有多強(qiáng)？基帶芯片難在哪?

基帶芯片是指用來(lái)合成即將發(fā)射的基帶信號(hào)，或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)進(jìn)行解碼的芯片。具體地說(shuō)，就是發(fā)射時(shí)，把語(yǔ)音或其他數(shù)據(jù)信號(hào)編碼成用來(lái)發(fā)射的基帶碼;接收時(shí)，把收到的基帶碼解碼為語(yǔ)音或其他數(shù)據(jù)信號(hào)，它主要完成通信終端的信息處理功能。

基帶芯片可以合成即將發(fā)射的基帶信號(hào)，并且解碼接收到的基帶信號(hào)。發(fā)射基帶信號(hào)時(shí)，把音頻信號(hào)編譯成基帶碼;接收信號(hào)時(shí)，把基帶碼譯碼為音頻信號(hào)。同時(shí)，基帶芯片也負(fù)責(zé)地址信息、文字信息和圖片信息等的編譯?；鶐酒且环N集成度非常復(fù)雜的SOC，主流的基帶芯片支持多種網(wǎng)絡(luò)制式，即在一顆基帶芯片上支持所有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)制式，包括2G、3G、4G和WiFi等，多模移動(dòng)終端可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫漫游。目前大部分基帶芯片的基本結(jié)構(gòu)是微處理器和數(shù)字信號(hào)處理器，微處理器是整顆芯片的控制中心，大部分使用的是ARM核，而DSP子系統(tǒng)負(fù)責(zé)基帶處理。

存在于智能手機(jī)中的基帶芯片可以理解為一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的SoC芯片，這種芯片具有多種功能，各個(gè)功能的正常工作是通過(guò)微型處理器進(jìn)行配置與協(xié)調(diào)的。這種復(fù)雜的芯片以ARM微型處理器為中心，它通過(guò)ARM微型處理器的專用總線(AHB總線)來(lái)控制和配置ARM微型處理器周圍的各個(gè)外設(shè)功能模塊，這些功能模塊主要有GSM、WiFi、GPS、藍(lán)牙、DSP和內(nèi)存等等，并且每一個(gè)功能模塊都有獨(dú)立的內(nèi)存和地址空間，他們的功能是相互獨(dú)立的，互不影響的。并且基帶芯片自身?yè)碛幸粋€(gè)電源管理芯片。

隨著蘋果的蜂窩基帶芯片不能如期出貨的消息傳出，基帶芯片再次成為大眾關(guān)注的熱點(diǎn)。如果蘋果基帶芯片順利研發(fā)，那么未來(lái)iPhone有希望將自研的基帶芯片整合到蘋果自研的處理器芯片上;不過(guò)預(yù)計(jì)今年更新的iPhone 14將接著使用高通的基帶芯片。外界預(yù)測(cè)，受此影響iPhone 14可能將繼續(xù)使用iPhone 13系列搭載的A15處理器，可能只有Pro機(jī)型才會(huì)使用新款A(yù)16處理器。

基帶芯片對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)像是一塊白墻上的泥點(diǎn)。一直以來(lái)追求完美的iPhone讓人詬病最多的問(wèn)題之一就是信號(hào)差。而影響手機(jī)網(wǎng)速、通話質(zhì)量的通信基帶，自然成為蘋果公司最希望優(yōu)化的部分。

雖然蘋果在芯片自主研發(fā)領(lǐng)域的實(shí)力不弱，蘋果成功地研發(fā)出了用于電腦的ARM架構(gòu)處理器，并且在性能上進(jìn)入第一梯隊(duì)，但蘋果始終使用著別家的基帶芯片。英特爾和高通都曾是蘋果的基帶芯片供應(yīng)商，但隨著英特爾退出基帶芯片市場(chǎng)，蘋果的基帶芯片就完全依靠于高通了。

對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)，只要關(guān)鍵芯片使用其他公司的產(chǎn)品，或許就沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)最為極致的性價(jià)比，于是蘋果踏上了自研5G基帶芯片的道路。此消息一出，高通也表示2023年iPhone僅有20%的5G基帶芯片會(huì)來(lái)自高通。然而，隨著蘋果5G基帶芯片沒(méi)有如期研發(fā)成功的消息一出，高通或許還會(huì)為蘋果供應(yīng)更多的5G基帶芯片。

研發(fā)能力強(qiáng)如蘋果為何也搞不定5G基帶芯片?高通為何能夠一直把握5G基帶芯片市場(chǎng)?而隨著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展，基帶芯片仍有無(wú)限潛力，中國(guó)作為全世界主要的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，中國(guó)基帶芯片廠商在本土市場(chǎng)發(fā)展的怎么樣?

基帶芯片難在哪?

目前的基帶有兩種形式，第一種如高通的驍龍888將5G基帶芯片集成于SoC，驍龍888提供完全集成式的5G 基帶，而不再像以往內(nèi)部包含單獨(dú)的基帶芯片;另外一種則是外掛式，如蘋果iPhone系列A14芯片外掛高通的驍龍5G基帶。

雖然iPhone 13系列的A15不再外掛高通的基帶芯片，但終歸需要集成其他公司的基帶芯片。使用別人的基帶芯片就意味著整個(gè)處理器的自主性沒(méi)有達(dá)到100%，此前蘋果曾經(jīng)因?yàn)榕c高通的專利糾紛不得不停止銷售一部分iPhone機(jī)型，因此為了避免重蹈此類覆轍，蘋果一直在減少對(duì)供應(yīng)商的依賴。為了研發(fā)基帶芯片，蘋果還從英特爾挖走了2000多名基帶工程師，致力于開(kāi)發(fā)自研的基帶芯片。

一份來(lái)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(wèn)題，而是因?yàn)闊o(wú)法繞開(kāi)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(lái)說(shuō)自研基帶芯片的意義就大打折扣。

幾乎所有后入局自研基帶芯片的參與者的入局都離不開(kāi)收購(gòu)專利，但對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)購(gòu)買專利會(huì)與蘋果自研基帶芯片的初衷相悖。

聯(lián)發(fā)科支持中國(guó)移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)就是通過(guò)收購(gòu)ADI(亞德諾半導(dǎo)體)TD-SCDMA基帶業(yè)務(wù);而聯(lián)發(fā)科支持中國(guó)聯(lián)通的3G網(wǎng)絡(luò)則是通過(guò)與高通達(dá)成WCDMA專利達(dá)成協(xié)議。而華為在3G時(shí)代也是通過(guò)使用高通的專利實(shí)現(xiàn)的。

在每個(gè)移動(dòng)通訊設(shè)備中都有一個(gè)基帶芯片，它是一種用于無(wú)線電傳輸和接收數(shù)據(jù)的數(shù)字芯片。基帶芯片主要分為5個(gè)子模塊：CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器、接口模塊。

5G基帶芯片性能和復(fù)雜度都將提升。5G具有低時(shí)延、高速率的特點(diǎn)，相較于4G穩(wěn)定性將提高， 5G將推動(dòng)科技由移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代向萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代轉(zhuǎn)變。5G基帶需要有更大的彈性支持不同的5G規(guī)格，達(dá)到5G高吞吐量的要求。

高通成為通信行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者離不開(kāi)一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)CDMA，這一技術(shù)讓高通不僅在為 3G 提供基礎(chǔ)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面處于領(lǐng)先地位。

CDMA，Code-division multiple access碼分多址。這一技術(shù)的開(kāi)端可以追溯到 1940 年代。好萊塢女演員 Hedy Lamarr 和作曲家 George Antheil 受到音符排列方式的啟發(fā)，推測(cè)可以使用多個(gè)頻率來(lái)發(fā)送單個(gè)無(wú)線電傳輸?！疤l”可以防止無(wú)線電信號(hào)被干擾。他們?yōu)檫@個(gè)想法申請(qǐng)了專利，并把它交給了美國(guó)政府在二戰(zhàn)中使用。

四十年后，高通看到了 CDMA 在新興蜂窩領(lǐng)域的潛力。在當(dāng)時(shí)通訊行業(yè)的主流技術(shù)是時(shí)分多址(TDMA)時(shí)，高通的創(chuàng)始人 Irwin Jacobs 聲稱CDMA可以讓所有人都能使用得起無(wú)線連接。

TDMA 通過(guò)利用語(yǔ)音中的自然停頓在單個(gè)無(wú)線電波上發(fā)送多個(gè)傳輸。在 CDMA 中，每個(gè)呼叫都分配了一個(gè)代碼，該代碼在寬頻譜上加擾并在接收端重建。多個(gè)用戶可以同時(shí)說(shuō)話，從而允許在相同數(shù)量的頻譜上進(jìn)行更多對(duì)話。

當(dāng)時(shí)行業(yè)已在 TDMA上投入了數(shù)百萬(wàn)美元，并且不愿改變方向。一些人認(rèn)為，CDMA 部署起來(lái)過(guò)于復(fù)雜和昂貴，因此并不看好這一技術(shù)。

為了發(fā)展CDMA技術(shù)，高通專注于創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施、空中接口、芯片組和手機(jī)，高通花費(fèi)數(shù)年時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、路測(cè)和行業(yè)演示，以證明 CDMA 可以突破各種限制工作。終于1993 年，CDMA 被接受為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1995 年，CDMA為全行業(yè)向 2G 的遷移進(jìn)行了商業(yè)推廣，最終成為全球所有 3G 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，并幫助定義了最新的 4G 和 5G 技術(shù)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)變得更加突出，CDMA 成為應(yīng)對(duì)移動(dòng)寬帶新需求的最佳技術(shù)。徹底改變了移動(dòng)計(jì)算，影響了其他不斷發(fā)展的技術(shù)。而高通以自身?yè)碛械腃DMA基礎(chǔ)專利為工具，設(shè)計(jì)了龐大而關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜的專利壁壘，而GSM、WCDMA、CDMA、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)大量使用了CDMA的技術(shù)原理以及專利，很難繞開(kāi)。