蘋果自研基頻晶片,並不是為了讓 iPhone 收訊更好

作者 | 發布日期 2022 年 11 月 09 日 8:00 | 分類 Apple , iPhone , 晶片 line share follow us in feedly line share
蘋果自研基頻晶片,並不是為了讓 iPhone 收訊更好


蘋果已算是半導體巨頭,細究蘋果最早約 2007 年開始佈局自研晶片,再到現在 A 系列和 M 系列晶片遍地開花,才不過 15 年。CCS Insight 分析師 Wayne Lam 預估蘋果晶片部門將成為全球收入 12 大晶片公司。

蘋果並不是傳統意義的晶片設計公司,做晶片不過是為了給自家產品用,且也不外銷,只有蘋果產品才能用。每年發表會蘋果都用自家晶片與同行比較,說自家產品能效比較具優勢。可說是蘋果晶片造就產品獨一無二的使用體驗。

但光鮮亮麗之下也有例外。蘋果的基頻晶片頻遭滑鐵盧,也曾與高通鬧得沸沸揚揚,甚至讓 5G iPhone 延後一年才上市。蘋果為了制衡高通,與英特爾晶片混用,當年 iPhone 訊號不佳成為大痛點。如今全面轉向高通,問題也成為新 iPhone 揮之不去的「陰影」。雖然自研 5G 晶片暫時受阻,也與高通和解,但蘋果並未放棄自研決心。

明年 iPhone 看不到蘋果基頻晶片

從開始做晶片到小有成就,以 A 系晶片來看,約是 2013 年 A7 晶片,蘋果自研晶片能力才逐步被外界看到,並隨手改變手機晶片格局。

▲ 搭載 A7 晶片的 iPhone 5s。

與高通對簿公堂並押寶英特爾,再到與高通握手言和、收購英特爾基頻部門,這齣鬧劇也不過兩三年前,且蘋果外掛高通 5G 晶片同時,重塑團隊和資金自研進程並不順利。高通財報顯示,會繼續提供 iPhone 基頻晶片,持續到明年底,也就是 iPhone 15 系列。

此前外媒透過消息人士表示,蘋果自研基頻晶片可能會在 iPhone 15 系列量產,用於部分機型。高通股價受波動影響,市場認為蘋果會影響高通部分業績。高通財報聲明將繼續提供 iPhone 基頻晶片後,也有消息人士表示蘋果自研晶片受阻,遇上過熱問題,延後量產時間,或許延到 2024 年發表。

2023 年 iPhone 15 自研基頻晶片可能全部用於 iPhone SE 入門級產品,高通基頻晶片可能占比 20%,旗艦產品可能混用基頻晶片。高通也將 2025 年財報期望調低,畢竟極有可能損失大客戶,當然也不排除蘋果自研基頻晶片依然受阻。

難以複製 A 系晶片的成功

蘋果自研晶片一路順暢,可謂天時地利人和俱備,賈伯斯時代就組成晶片天團,並斥資從 ARM 買下高階架構授權,從 A4 開始就直上高速公路,鮮少失敗。

▲ 蘋果硬體高階副總裁 Johny Srouji。

2008 年賈伯斯併購 PA Semi 和 Intrinsty,收齊兩位傳奇晶片設計師 Sribalan Santhanam、Jim Keller 及曾在英特爾和 IBM 工作的 Johny Srouji,他們都成為蘋果晶片團隊的靈魂人物。後續 M 晶片其實也是站在 A 系列晶片成功的「巨人肩膀」之上,晶片團隊結合設計團隊、軟體團隊及 Pro Workflow 團隊各項需求,完成 M 晶片定義和開發,並為 Mac 帶來能效比俱佳的 SoC。

倘若說蘋果 SoC 有數十年研發經驗,以及齊聚頂尖晶片設計團隊,那自研基頻晶片都是空白。2019 年蘋果斥資 10 億美元收購英特爾基頻晶片專利與團隊,也算蘋果自研基頻晶片的起點,不意外團隊依舊由 Johny Srouji 領導。

蘋果自研基頻晶片之路其實與自研 SoC 晶片十分相似,到處挖人組建團隊,並藉快速更新產品獲得市場認可。只是自研基頻晶片要比自研 Arm 晶片複雜,且蘋果收購的英特爾基頻部門也非頂尖團隊,遠不及 2008 年前後賈伯斯經一系列運作逐步組成的 Arm 晶片團隊。

從 iPhone 7 時代與高通混用 4G 基頻晶片開始,英特爾基頻晶片就有性能不佳、耗電、發熱等問題,後續蘋果與高通交惡,英特爾也成立團隊研發 5G 基頻晶片,但直到被蘋果收購也沒有實質進展。

簡單來說,蘋果 A 系晶片只服務自家設備,但基頻晶片不只面對自家產品,也要面對家以外全球 100 多家行動網路服務商,需要單獨測試與調整。另外各國通訊標準和頻段各異也增加基頻晶片的開發難度和複雜性,不只考驗製程或後期量產,更看重長時間經驗積累。

聯發科、三星等有自研基頻晶片的廠商,也都耗費 8~10 年才逐步跟上第一梯隊,蘋果從組建團隊到現在也不過幾年時間。除了基頻晶片的複雜性,自研晶片也需繞過高通專利授權,或購買高通專利授權,對蘋果而言,顯然是想藉自研途徑擺脫高通專利授權費,不想被高通制衡。

但從目前狀況看,蘋果自研基頻晶片進程顯然不如自研 SoC 順利,甚至可說不夠明朗。自研基頻晶片推出後,也需要花更多時間和人力參與各行動網路測試和調整,最先在 iPhone SE 開始商用自研基頻晶片,也算低成本試錯,至少比 iPhone 7 時代因混用基頻晶片而有不同使用體驗要好。

自研晶片,開源節流

晶片業研發成本之高,對主業務是晶片的廠商來說,多藉產品分級以賺取最高利潤。蘋果研發晶片為了提升硬體體驗的公司,可藉龐大硬體銷量打平研發成本,還有盈餘可投入下一代晶片研發,形成良性循環。

在蘋果這裡,佈局十幾年自研晶片業務,轉換成硬體的研發成本要遠低於向傳統晶片製造商採購,且無形中也墊高產品壁壘。就如 iPhone、iPad、Mac,雖然執行不同系統,但本質都是基於 Arm 架構的晶片,想跨系統調用和聯動也不過幾行程式碼的問題,不需考慮如何打通不同晶片隔閡。對蘋果軟體團隊來說,新功能也不再被不同架構晶片箝制。

與高通和解前,蘋果也接觸過聯發科、三星等有 5G 自研基頻晶片的廠商,但當時產品與高通性能仍有不小差距。

▲ iPhone 外掛高通 5G 晶片。(Source:Wccftech)

即便沒有性能差異,蘋果外掛高通、聯發科、三星基頻晶片,成本相差不大,選擇高通不過是有合作基礎,無需額外調整。蘋果採用自研基帶,無非也是想省下成本,保持 iPhone 利潤率。

近幾年隨著 iPhone 功能、設計、製造等成本提升,相對售價,iPhone 利潤比逐年降低,有種「薄利多銷」之感。同時今年蘋果財報,硬體業務達空前高度,市值超過 Google、亞馬遜和 Meta 總和。

這背景下,許多分析師都認為蘋果硬體業務尤其 iPhone,銷量下季就會下滑,影響蘋果財報。從各方面節省成本,提升利潤便是對付銷量不高的策略。增加自研晶片、自研基頻晶片,也是提升利潤大趨勢下的必經之路,只不過自研基頻晶片的難度要比自研 Arm 晶片難多了,對蘋果而言,花費的時間人力經費也會更多。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Tim Cook