网传苹果将主要芯片全面自研?这只不过是苹果一贯以来的“阳谋”

苹果依旧是那个苹果。虽说iPhone 13才发布不到四个月的时间,按理来说此时的曝光新闻应该都围绕着今年9月发布的iPhone 14来谈,但事实上已经有不少媒体公布了有关iPhone 15的各种消息。

网传苹果将主要芯片全面自研?这只不过是苹果一贯以来的“阳谋”-1

据某供应链消息称,iPhone 14将搭载三星4nm制程的高通5G数据机晶片X65及射频IC,且这或许是苹果最后一款搭载第三方基带芯片的iPhone产品。也就是说在iPhone 15上,苹果将会为其配备最新的自研5G基带芯片,也是第一款全部采用自研芯片的iPhone。这一消息也正好应对2020年时苹果硬件技术部门高级总裁向外界透露苹果已启动自研基带项目的传闻。

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据悉,苹果自研的5G基带芯片会由台积电代工,采用5nm制程,射频IC将采用台积电7nm制程,A17应用处理器将由台积电代工,采用3nm工艺量产。

虽然目前有关这条消息的真实性还无法确认,但按照苹果一贯以来的作风,iPhone内部的硬件在未来会全部采用自研已是板上钉钉的事儿。

为什么现在才做基带?

可能有部分读者对基带并不是特别了解,毕竟大多数手机厂商都不会将其作为产品宣传重点,几乎都是一笔带过,这里小雷就简单讲解一下。

其实基带对于手机的作用丝毫不小于传统认知中的SoC,它作为智能手机SoC中的一部分,基带(Modem)的作用可以说是极其重要,其负责对无线通信的信号收发,并进行数字信号处理,也是我们手机能够打电话、发短信,以及上网的关键。简单来说,基带就相当于一个语言翻译器,负责将我们要发送的数据,可以说语音也可以是网络信息,根据制定好的规则(5G mmWave/Sub-6)转换一下格式,然后发送出去。

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再简单一点来说,基带就是决定手机信号和网络的元件,要是基带“太烂”,就会直接影响到用户的实际体验,这一点小雷相信不少iPhone用户应该深有体会。毕竟iPhone的信号表现在业界已经几乎处于垫底的情况,或许苹果认为只有自研才能带来好的体验,当然这也只是设想。

那么一颗小小的基带芯片难度到底有多高,以至于让苹果这位科技巨头现在才开始自研呢?

首先我们要明白,基带芯片研发跟应用处理器(AP)不一样,它需要长期的积累,没有10年以上的积累根本做不了。尤其是在5G时代,如果一家企业没有2G到4G技术的积累,几乎不可能直接研发出5G的基带芯片。就拿高通和英特尔举例,由于高通拥有一定的通信基础,因此他们在开发5G基带时只需投入两三百人,反观英特尔不但需要投入上千人,而且研发出来的基带也要稍逊一筹。

其次光有技术底蕴也不够,还需要用上大量的人力和时间去全球各地进行实地考察测试,才能让一款基带芯片支持全球不同国家和地区的不同频段。举个例子,像什么gsm,gprs,edge,tdscdma,wcdma,hspa/+,tdd-lte,fdd-lte,cdma这些制式一个不能落下,缺少任意一个就很有可能导致手机在某些地区/国家出现无信号无网络的情况。

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除此之外还有美洲频段,欧洲频段,中国频段这些也都得需要支持。更麻烦的是除了这么多网络制式之外,还包括不同通信设备的设备兼容。什么爱立信、诺西、阿郎、华为、中兴,你不知道运营商在组网的时候用的是什么设备,所以最保险的方式就是全设备兼容支持。

简单总结一下,苹果想要研发出一颗属于自己的5G基带芯片,需要同时满足技术、人力以及时间这三大要素,缺一不可。既然如此费力不讨好,苹果为何不跟安卓厂商一样,继续使用高通或是英特尔的基带呢?

答案很简单,苹果想进一步节省成本,从而提高iPhone的利润。

苹果为什么要费力不讨好?

纵观iPhone的发展历史,不难发现实现核心元器件自主化无疑是苹果其实“自研”一直是苹果所追求的一条正确道路,早在乔布斯时代,他就为苹果奠定了试图做到“一切尽在掌握”的基因,当然你也可以把它看作是为了节约成本。

例如早在2008年,苹果就购得了ARM的架构授权,同时用2.78亿美元收购了微处理器设计公司P.A. Semi,从而获得了150人的专业团队与相关专利。因此在两年之后的iPhone 4上,苹果推出了自家首款自研处理器——A4,并成功取代三星处理器。正是从iPhone 4开始,苹果正式走上了自研的道路。

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十年之后,苹果花费6亿美元挖走了电源IC供应商Dialog的300名核心工程师,并获得了后者的部分设备。同时为了摆脱对于三星屏幕的依赖,有消息称其更是大力投入MicrOLED,并且自两年前开始就已经是该领域的全球主要专利申请者。

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再比如,在2020年,苹果推出了首款搭载M1处理器的MacBook系列,在性能和能效比方面远超前一代所搭载的英特尔处理器。而到了2021年,苹果更是直接推出了M1 Pro及M1 Max两款顶级移动端桌面处理器,意味着苹果在移动端处理器方面也能彻底摆脱英特尔。

最后则是基带部分,稍微了解过苹果的读者们应该清楚,苹果为了摆脱对于高通的依赖,曾引入Intel的基带产品,不过从市场反馈来看,大多数用户并不认可英特尔的基带产品。毕竟在制程上英特尔要比同期的高通慢上一年左右,再加上iPhone一直以来就饱受诟病的天线设计,种种原因导致iPhone 7到iPhone 11时期的信号表现很难让人满意。

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进入5G时代后,因为芯片制程工艺拉胯的原因,英特尔发布的XMM 8160 5G基带只能采用10nm制程工艺打造,不仅在性能上面逊色于华为的巴龙5000基带(7nm制程),同时还因为各种问题导致量产时间一拖再拖,严重影响了iPhone 12的测试和开发,导致苹果最终只能花钱和高通和解,以此保证iPhone 12系列的正常上市。

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或许正是因为核心元器件受制于人的不快感,使得苹果坚定了要自研基带芯片,甚至是收购Intel基带业务的决心。我们也不难发现,在苹果与高通达成和解的同一年,苹果收购了一整个Intel无线业务部门,这也暗示着苹果早想彻底摆脱高通对其的束缚。

那么对于苹果来说,自研基带到底要比高通提供的产品便宜多少呢?我们不妨算一笔账,根据Fomalhaut 数据报告显示,iPhone 12系列所搭载的外挂高通X55 5G基带的成本高达630元,远比iPhone 自研的A14处理器贵得多,这也是外挂基带的弊端之一。

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那么如果苹果能够将5G基带集成到处理器上的话,大概又能节约多少成本呢?这里小雷用猎户座980处理器内置的基带为例,其成本大概在300元左右,远比苹果采用的外挂基带便宜得多。

另外集成基带还有着降低处理器整体体积、功耗以及降低发热等优势,基于文章篇幅就不过多细讲了。

总得来看,目前对于苹果来说,想要研发出自己的5G基带芯片最大的挑战并非基础技术,而是实际应用能力。前文也曾提到,目前全球拥有相当数量的运营商和网络制式,对于苹果这样产品行销全球的厂商来说,也就意味着他们针对这一芯片的测试需要跑遍全球才能保证基带表现能够达到平均水准。

自研基带只是信号,全面自研才是未来?

其实除了基带以及CPU之外,苹果还有两项成本较高的硬件依旧受限于其他厂商,那就是屏幕以及相机传感器。由于目前三星在中小尺寸OLED屏上的巨大优势(主要是产能上的无敌),导致苹果只能把大部分订单分给了三星,其余部分则是交给LG。

按照库克的供应链哲学,关键的部件要有足够多的厂商来承担最好,但说到底,iPhone的屏幕依旧受制于人,成本依旧是个问题。因此早在2018年时,就有供应链爆料苹果正在少量生产Micro LED屏幕,Micro LED相比目前市场上最高端的OLED屏幕,拥有着更低的能耗,更长的寿命,以及更好的细腻度。当然,凡事有利必有弊,它目前最大的缺点是生产难度太高,良品率极低。

虽然生产难度高,前期投入大,但并没有动摇苹果自研屏幕的决心,这一点其实我们可以从iPad Pro 2021上所搭载的mini LED屏幕就能初见端倪。为了保证iPad Pro能用上 mini LED屏幕,即便如苹果强大的供应链管控能力,在全球芯片短缺的情况下,还是将原本预计3月的发布会往后延迟了一个月,发布后还要等一个月的时间才能正式出货,足见苹果的决心。

另外,研发MicroLED屏幕也是苹果对于优先掌握新技术的表现,这样在竞争对手面前,将是一个优势。从第一代iPhone诞生本身就是对手机行业的革新,其先进性不言而喻,再往后苹果领先于业界采用多点触控、视网膜级别屏幕、Touch ID以及现在最新的面部识别,都使苹果具备了相当的竞争优势,而目前更多的手机厂商扮演的无非就是跟随者的角色。所以投入精力研发MicroLED屏幕也是这种策略的体现,能够进一步拉开iPhone和对手的差距,这正是苹果想看到的。

对于苹果来说,将核心零部件供应都掌控在自己手里,是一直以来坚持不懈的方向。至于其他非核心零部件,苹果也希望采用多个供应商共同供货的模式。一方面是为了自家产品能够稳定出货,另一方面,则是为了提高自己的议价能力,扩大利润。

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而这对于安卓厂商而言其实是一个坏消息,这意味着在未来iPhone和安卓手机的差距会被进一步拉大,而且短时间内几乎没有可能实现反超。不过就目前来看,OPPO、vivo、小米均已在研发属于自己的芯片或是ISP,虽然我们还未能见到这些自研芯片的实际作用,但它们愿意去尝试就是一件好事。

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技术宅

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2022-1-11 20:55:01

技术宅

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2022-1-13 23:53:20

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