什么是基带芯片？为何搞不定基带芯片？

就外网针对本次“科技圈春晚”相关产品热度的测评数据来看，排名第前两位的是：

有望变身市场爆款，坐拥升级H2芯片、降噪能力翻倍的AirPods Pro 2代；

让前置遮幅的大小减少了 30%，iPhone 14Pro系列上用软件设计覆盖硬件短板的灵动岛（Dynamic Island）。

相较于广大网友们对产品端使用性的关注，作为半导体从业者的我们则更应该关注以下两点：

第一：搭载采用台积电4nm先进工艺制程、驱动CPU提升40%、功耗降低20%的全新A16仿生芯片的诞生与应用落地，标志着苹果在移动端SOC芯片“最强”的称号将被继续延续。

第二：今年更新的iPhone 14将继续使用高通的基带芯片，基带芯片也将继续作为苹果自研芯片道路中的白月光。

由此我们不禁要问：作为自2007年起就一直雄“芯”勃勃的苹果，为何至今都啃不动5G基带芯片这块“硬骨头”？

iPhone拆机视角下的基带芯片

开宗明义，定义先行；在了解问题之前，首先我们要知道什么是基带芯片：

基带芯片是通信芯片一种，是各类终端和设备实现蜂窝移动通信的核心部件。

基带芯片用来合成即将发射的基带信号或对接收到的基带信号进行解码，是决定通话质量和数据传输速度的关键组件。基带芯片一般包括CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块。

特别是在以更为复杂的通话及网络互联需求的5G时代，基带芯片已经是每一台功能手机的核心。

那么，作为半导体行业巨头苹果能自研出世界领先的A系列，M系列芯片，为何却搞不定基带芯片？我们可以分为一下两点来深入讲解：

第一点：基带芯片的设计难度较高。

基带芯片的工作示意图

基带芯片需多频段兼容，使得其设计难度高：

由于各个国家和地区使用的手机通信频段不同；

因此，芯片厂商研发的5G基带芯片，必须是适合在全球通用的芯片，即支持各国家和地区的不同频段。多频段兼容极大地增加了设计难度。

基带芯片需多模兼容，这又一步增加了其设计难度：

5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4G网络，调试多标准通信协议更为复杂；就国内4G手机而言，其所需要支持的模式已经达到6模，到5G时代将达到7模。

5G基带芯片支持多模式的手机，意味着用户可以在不更换手机的情况下，随意更换运营商使用不同的模式，例如国内的中国电信、中国联通、中国移动的4G/3G/2G网络包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM等。

就在5G极速发展的现在，因为毫米波的提出使得基带芯片的设计要求更高：

支持毫米波是5G的创新点，毫米波是高频波，带宽大，传输速度快，但是波长很短，信号容易受到干扰；因此在设计上必须要改善射频（RF）天线模块效能，才能有更好的性能效果。

第二点：庞大的专利部署，筑起了较高的行业壁垒。

高通2021年的全球基带芯片市场收益达到了314亿美元

通讯行业有这么一句名言：“就算技术上达到了要求，你也会被高通用专利扼住咽喉。”

高通，全名是美国高通公司（Qualcomm Incorporated），全球领先的高科技通信企业，全球最大的移动芯片供应商，CDMA技术商用化的先驱，世界500强。

作为当代通讯行业协议及技术专利的垄断者，高通的相关通讯专利有着起源早、基数大的特点:

1989年高通正式对一些无线通信企业进行CDMA技术许可，并利用各大巨头争夺GSM标准的时机，注册掌握了大量CDMA技术专利。

随着CDMA得到越来越多的电信运营商的认可，韩国率先把CDMA作为唯一的第二代通讯标准，并投入巨资布局CDMA设备和手机的本土化，大力推广CDMA的商业化。

又随着韩国CDMA商业化的成功，高通也迎来了高速发展的机遇；据不完全统计，高通目前拥有的专利超过13000项，主要集中分布在3G和4G的核心领域，其中大约3900多项是CDMA的专利，这是高通的基础，并且预计也将是5G设备的核心支持。

为保证其专利的高收费及霸主地位，在与高通签署专利授权协议的同时，高通一般还会要求手机厂商与其签署一个反授权协议：

说的简单些，也就是手机厂商，把自己申请的专利，反向授权给高通，并且放弃对其他与高通签署同样协议的手机厂商的起诉权。

举个例子，如果其中一家厂商侵犯了另外一家手机厂商的专利，只要这两家手机厂商都与高通签署了反授权协议；这两家手机厂商之间，就不会产生相关的专利诉讼。

如今手机市场趋同化如此之强，各家手机厂商都会申请在相应领域繁杂的专利保护；一旦不慎侵权，会给自己惹来不少麻烦。但只要进入高通的专利保护伞，就相当于进了一个手机专利保护联盟，在专利授权的问题上，各家手机厂商就不会遇到太多麻烦。

就如一份来自FossPatents的报告指出：苹果自研5G基带芯片失败不是因为技术问题，而是因为无法绕开高通的专利；如果依旧要使用高通的专利，那么对于苹果来说自研基带芯片的意义就大打折扣。

那么针对于种种的技术难题及相关行业壁垒，国内基带芯片厂商也有了相当的积累：

华为的麒麟990 5G芯片，里集成了华为研发的巴龙5000 5G基带芯片

早在2019年，华为就发布了旗下的首款正式商用的多模5G芯片——巴龙5000：

据海思内部人士透露巴龙5000是在2015年启动技术研发的，在5G网络商用之前就已经开始研发，并且随着5G的标准更新迭代芯片设计。

伴随着华为自身不懈地努力及持续地研发投入，海思的基带芯片迅速增长，仅用了一年时间获得了全球蜂窝基带处理器18%的市占率。

2014 年至 2021 年全球蜂窝基带处理器收入份额（按供应商）

不仅仅是华为，更多国内半导体企业也将不断扛起基带芯片国产化的大旗：

根据Counterpoint最新数据：2022年Q1全球蜂窝物联网模块芯片组，高通、紫光展锐和翱捷科技占据了 2022 年第一季度全球蜂窝物联网模块芯片组市场的前三名，市场份额分别为42%、25%和7%。

值得注意的是，以紫光展锐为代表的国产基带芯片厂家目前主要是在物联网蜂窝基带芯片领域发展；但其他相关领域的发展与探索，或已有了新的规划。

综上所述，我们不难发现：不仅仅只有基带芯片，我国整个半导体产业仍将面临着巨大的国产化挑战。

不过，我们也深知：在巨大的挑战背后也将蕴含着巨大的机遇，抓住它不光是属于我们每一个半导体从业者的光荣使命；同时，也更需要政府、企业和投资人的多方助力！

本次的基带芯片我们就先讲到这儿~

审核编辑：刘清