2017 年，時任英特爾 CEO 的布萊恩·科再奇（Brian Krzanich）在 Code 大會受訪時，曾對當時盛傳的蘋果自研 Mac 處理器發表觀點。
他說：「身為工程師，如果他們不做這方面嘗試，那一定是傻了。」言下之意也是認為，蘋果遲早會自己做晶片，如今他的預測也得到印證。
對蘋果來說，晶片是構成硬體差異化最重要的後盾。不管 iPhone、iPad 還是 AirPods，以及最新發售的 M1 晶片 Mac，這些蘋果設備的諸多賣點，都是由不同系列的自研晶片驅動。
然而 M1 晶片之後，蘋果的自研生意並未結束，也定好下一個目標了。
彭博社報導，最近蘋果啟動自研基頻晶片計畫，以便未來取代 iPhone 搭載的高通基頻晶片。和我們熟知的手機處理器不同，基頻晶片關係到手機通話、連網速率等體驗，也直接決定手機基礎通訊性能的好壞。
▲ iPhone 12 搭載的高通 SDR865 射頻收發器（黃色區域），以及高通 X55 基帶晶片（綠色區域）。（Source：iFixit）
雖說蘋果自研晶片已有不少，但不涉及基頻這類偏通訊的細分領域，之前 iPhone 所用的基頻晶片，也一直是英特爾、高通等廠商提供。
如今基頻卻成了蘋果最頭痛的問題之一。前幾代 iPhone 因訊號弱、連網穩定性差而飽受指責，當時很多人把矛頭指向英特爾，也是從那時候起，幾乎每代 iPhone 都會被人吐槽訊號差。
今年，iPhone 12 重新使用高通基頻晶片，但對蘋果來說也只是「沒有選擇中的選擇」。按照蘋果的風格，走自研，開發自己的基頻晶片，才是最徹底的解決手段。
哪怕這不是件容易的事。
基頻晶片開發，九死一生
一顆基頻晶片，主要看什麼？平時我們拿 Speedtest 測速度，對比上下行速率，這是偏性能的部分，但頻段、制式完整性及支援強度，則關係到手機能否正常接收到訊號。
如今隨便點開一款手機的介紹頁，都能在網路標準一欄看到好幾排頻段訊號。雖然現在把 5G 掛在嘴邊，但不意味手機就能拋棄 2／3／4G 網路，所以對基頻晶片，也得相容 GSM、WCDMA 和 LTE 分支下的頻段。
如何確保手機到哪都能打電話、接到訊號？最保險的做法，肯定就是盡可能多支援各地區、各國的頻段組合，做到無縫切換，甚至全球漫遊。數量多不說，且一個都不能少。
常聽到的 5 模、7 模、17 頻、19 頻等術語，指的就是一台手機支援的網路標準和頻段數量，現在 5G 來了，模式和頻段又大幅增加，還分成 Sub- 6 和毫米波，顯然也為晶片設計帶來更多挑戰。
這還沒完，接下來是基地台設備問題。不同地區、不同國家的電信商，都會有不同佈網策略，一來基地台設備品牌不只一家，可能有愛立信、華為、諾基亞等多品牌，這就需要解決基頻晶片與不同組網設備間的相容性問題。
二來是電信商網路數量。全球 100 多家商用行動網路，可能都要晶片廠商親自測試，再根據數據慢慢調整，那又是龐大的人力物力投入。
繁雜的通訊標準，加上越來越多頻段，都間接增加基頻晶片的開發難度和複雜性。簡而言之，不只考驗製程或後期量產，更看重長時間經驗累積。假如無法一次拿出完整解決方案，影響的終究是手機體驗。
這也是為什麼華為、三星等自研基頻晶片的廠商，都花上 8~10 年才跟上第一梯隊進度，如今這些阻礙，蘋果都要親自跨過。
掌握在少數人手裡的專利
基頻晶片的另一個問題，在於專利。
這在 3G 時代的 CDMA 就有充分體現。當時幾乎每家做基頻晶片的廠商，都要向高通或威睿電通（之後賣給英特爾）購買授權，因為大部分 CDMA 相關技術專利都在這兩家手上，沒有 CDMA 支援，手機就無法全網通，如中國手機經常看到行動版、聯通版或電信版等單網版。
（Source：方正證券半導體行業專題報告）
方正證券的報告也指出，儘管高通 3G 時代進入 WCDMA 市場稍晚，但更注重專利品質而非數量，所以僅占 WCDMA 27% 專利下，就獲得約 55% 的 WCDMA 市占；到了 4G，高通僅擁有 LTE 16% 專利比例，卻最多占 96% 的 LTE 市場。
在強勢的專利池面前，現在的手機廠商自然也都傾向使用「高通晶片」。良好的晶片技術力是一方面，另一方面買晶片也等於獲得高通專利授權，進而獲得進入手機業的入場券。也就是說，如果蘋果要自研基頻晶片，很難繞過高通。
現在的基頻晶片，已完全是寡頭壟斷市場。包括德儀、NVIDIA、Marvell 等多家半導體廠商，都迫於專利競爭壓力，或營利問題逐漸退出，要不就是被收購兼併。最後留下來的，除了佔據了半壁江山的高通，以及做中低階生意的聯發科、紫光展銳，就只有華為、三星這類有雄厚財力的手機廠商了。
▲ 2019 年，華為發表 5G 巴龍 5000 基頻晶片。
華為基頻晶片也是從 4G 時代開始發力。2010 年自研第一顆 TD-LTE 基頻晶片：巴龍 700，擺脫對高通的依賴，加上華為對 4G／5G 專利的重視，做到現在水準也還可以。
但前文也說，做 5G 基頻晶片不只 5G，也要相容前幾代，所以只要部分 3G／4G 專利還在高通手中，就還是要支付高通一定的專利許可費，換成小廠商，費用還會更高。
至於蘋果，當初會選擇英特爾，同樣是不想受制於高通，所以才會在 iPhone 4G 末期採取雙供應商策略，一部分手機換用英特爾，再發展到全部換用，並寄望 5G 時代培養出堅強的盟友。
但真正讓蘋果放棄英特爾的也是 5G，只能說英特爾心有餘而力不足。
2018 年就有報導稱，英特爾 5G 基頻晶片研發進展緩慢，無法滿足蘋果的要求，最糟糕的結果，就是蘋果無法按計畫量產 5G 版 iPhone，這可是非常致命的問題。
結果也看到了，與高通鬥爭 3 年後，蘋果還是選擇妥協，與高通簽訂 6 年專利授權協議和晶片供應協議，同時支付一大筆費用。因為現階段無論性能還是專利來看，高通基頻晶片都是蘋果最好的選擇，同時也是唯一選擇。
也只有這樣，蘋果才能讓 iPhone 在 5G 初期不落後其他廠商，長期來看，想脫離高通，自研仍是最適合蘋果的出路。
蘋果的機會
蘋果和高通重修舊好，也讓英特爾基頻晶片失去最大客戶，當天英特爾就宣布退出 5G 基頻晶片市場。到 2019 年 7 月，英特爾將相關團隊和資產整體打包，以 10 億美元賣給蘋果。
▲ iPhone 3G 拆解圖，可看到英飛凌供應的基頻晶片。
英特爾這支團隊也和蘋果有不少淵源。最早幾代 iPhone，蘋果都是使用英飛凌的基頻晶片，之後才轉向性能更好的高通，英飛凌失去金主，被英特爾斥資 14 億美元收購。如今這支整合英飛凌和英特爾兩家公司的團隊，又回到蘋果手上，也不知是緣分還是巧合。
但也正因有這支團隊，蘋果才能迅速切入自研基頻晶片研發。經驗豐富的人才，可增加蘋果標準制定的話語權，超過 17,000 項專利，有望讓蘋果跳過起點，直接進入 5G 基頻晶片研發，縮短上市時間。
另外，蘋果的商業模式也不同於英特爾和高通。自研晶片主要還是自用，而非外銷，這其實和華為、三星很類似，都是藉助自家龐大的硬體銷量，抹平研發成本，再將盈利投入下一代晶片研發，形成良性循環。
最關鍵的問題，蘋果基頻晶片什麼能落地？假如按照彭博社所說，蘋果研發才剛起步，那可能還要等 3~5 年才會看到結果，甚至以蘋果的風格，自研基頻晶片沒達到高通同代產品性能的情況下，蘋果都不會貿然讓 iPhone 使用。
參考蘋果 M1 晶片的發展路徑。最早傳出蘋果要做 Mac 晶片消息是在 2011 年，到了 2014 年， MacRumors 透露蘋果正在測試基於 ARM 架構的電腦原型；到了 2017 年，彭博社 Mark Gurman 透露較準確的消息，稱蘋果 Mac 處理器已開始快一年了。
保守估計，從蘋果提出要做 Mac 晶片的想法，到成立專案，再到晶片落地，至少花了 4~6 年，而基頻晶片很可能也會遵循類似時間線，甚至可能要等到 5G 末期，甚至 6G 商用時，我們才有機會看到蘋果自研基頻晶片的模樣。
不過，自研晶片的回報向來十分積極。不管降成本還是降功耗，最終都將讓 iPhone 等蘋果硬體受惠，如今 M1 晶片改善新一代 Mac 功耗甚多，便是最好的證明，今後有極大的發展空間。
一些分析師還認為，假如蘋果能完成 SoC 整合基頻晶片的任務，不僅 iPhone，未來像 Apple Watch、AirPods 等各類小型化穿戴產品，也有機會獨立運作，直接上網，而非一直依賴 iPhone。
自研晶片有多重要，可見一斑，基頻晶片也一樣。或許唯有時間才會告訴蘋果，這筆投入到底划不划算。
（本文由 愛范兒 授權轉載；首圖來源：科技新報）
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