高通凭什么成为基带芯片之王 ?

原标题:高通凭什么成为基带芯片之王?

随着苹果的高通蜂窝基带芯片不能如期出货的消息传出,基带芯片再次成为公共关注的基带热点  。如果苹果基带芯片顺利研发,芯片欧博官网注册那么未来iPhone有希望将自研的高通基带芯片整合到苹果自研的处置惩罚器芯片上;不外预计今年更新的iPhone 14将接着使用高通的基带芯片 。外界预测 ,基带受此影响iPhone 14可能将继续使用iPhone 13系列搭载的芯片A15处置惩罚器 ,可能只有Pro机型才会使用新款A16处置惩罚器 。高通

基带芯片对于苹果来说像是基带一块白墙上的泥点。一直以来追求完美的芯片iPhone让人诟病最多的问题之一就是信号差 。而影响手机网速、高通通话质量的基带通信基带 ,自然成为苹果公司最希望优化的芯片部门 。

虽然苹果在芯片自主研发领域的高通实力不弱,苹果乐成地研发出了用于电脑的基带ARM架构处置惩罚器 ,而且在性能上进入第一梯队 ,芯片但苹果始终使用着别家的基带芯片。英特尔和高通都曾是苹果的基带芯片供应商 ,但随着英特尔退出基带芯片市场 ,苹果的欧博官网注册基带芯片就完全依靠于高通了。

对于苹果来说 ,只要要害芯片使用其他公司的产物,或许就没措施实现最为极致的性价比  ,于是苹果踏上了自研5G基带芯片的门路。此消息一出,高通也体现2023年iPhone仅有20%的5G基带芯片会来自高通 。然而,随着苹果5G基带芯片没有如期研发乐成的消息一出,高通或许还会为苹果供应更多的5G基带芯片 。

研发能力强如苹果为何也搞不定5G基带芯片?高通为何能够一直掌握5G基带芯片市场?而随着物联网市场的生长,基带芯片仍有无限潜力 ,中国作为全世界主要的物联网市场,中国基带芯片厂商在本土市场生长的怎么样 ?

基带芯片难在哪?

目前的基带有两种形式,第一种如高通的骁龙888将5G基带芯片集成于SoC,骁龙888提供完全集成式的 5G 基带,而不再像以往内部包罗单独的基带芯片;另外一种则是外挂式,如苹果iPhone系列A14芯片外挂高通的骁龙5G基带。

虽然iPhone 13系列的A15不再外挂高通的基带芯片  ,但终归需要集成其他公司的基带芯片。使用别人的基带芯片就意味着整个处置惩罚器的自主性没有到达100% ,此前苹果曾经因为与高通的专利纠纷不得不停止销售一部门iPhone机型,因此为了制止重蹈此类覆辙  ,苹果一直在淘汰对供应商的依赖。为了研发基带芯片 ,苹果还从英特尔挖走了2000多名基带工程师  ,致力于开发自研的基带芯片 。

一份来自FossPatents的陈诉指出,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 。

险些所有后入局自研基带芯片的加入者的入局都离不开收购专利,但对于苹果来说购置专利会与苹果自研基带芯片的初衷相悖。

联发科支持中国移动3G网络就是通过收购ADI(亚德诺半导体)TD-SCDMA基带业务;而联发科支持中国联通的3G网络则是通过与高通告竣WCDMA专利告竣协议 。而华为在3G时代也是通过使用高通的专利实现的 。

对于苹果来说,自研基带芯片的终极目的是要让提高苹果内部芯片的集成度。完整的芯片体系有助于苹果降低芯片的成本,从而获得更多的利润 。只要仍需要依靠高通的专利 ,那么对高通的依赖就依旧存在 。这部门专利费让成本随之上涨 ,这意味着使用自研的基带芯片反而让成本增加了。出于这种考量苹果不得不暂时弃捐自研基带芯片的进度 。

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高通在5G基带上有多强?

那么乐成“狙击”苹果的高通在基带技术上有多强呢?可以说,地球上险些每部手机都在使用高通的技术。

凭据美国商业专利数据库宣布的陈诉,高通在2021年美国企业申请的专利数量排名第十位。虽然对于半导体企业来说,专利多并不是什么稀罕事。但是高通的专利不仅仅是用来防止其他公司“抄袭”的;更重要的是用来发生利润的 。仅2022年第一季度 ,高通专利费的收入就到达了17.5亿美元,占总营收的15.7%。



凭据上图的数据不难发现 ,如果高通的收入加上专利费,那么高通与第二英伟达之间的差距会更大。

高通官方数据讲明目前有467家企业在使用高通的专利。除了苹果,还包罗华为、中兴、摩托罗拉的产物均在使用高通的专利技术 。而具体到5G领域 ,高通拥有凌驾150项专利 ,因为高通的发现起步早、基础性强且笼罩广泛的地理规模 ,这意味着高通的专利积累领先于行业数年。

那么高通是怎样成为“专利大王”的呢  ?

高通成为通信行业的领导者离不开一个要害技术CDMA,这一技术让高通不仅在为 3G 提供基础的知识产权方面处于领先职位 。

CDMA,Code-division multiple access码分多址。这一技术的开端可以追溯到 1940 年代。好莱坞女演员 Hedy Lamarr 和作曲家 George Antheil 受到音符排列方式的启发,推测可以使用多个频率来发送单个无线电传输。“跳频”可以防止无线电信号被滋扰 。他们为这个想法申请了专利 ,并把它交给了美国政府在二战中使用。

四十年后  ,高通看到了 CDMA 在新兴蜂窝领域的潜力 。在其时通讯行业的主流技术是时分多址(TDMA)时,高通的首创人 Irwin Jacobs 声称CDMA可以让所有人都能使用得起无线连接。

TDMA 通过利用语音中的自然停顿在单个无线电波上发送多个传输。在 CDMA 中,每个呼叫都分配了一个代码 ,该代码在宽频谱上加扰并在接收端重建  。多个用户可以同时说话,从而允许在相同数量的频谱上进行更多对话。



其时行业已在 TDMA上投入了数百万美元,而且不愿改变偏向  。一些人认为 ,CDMA 部署起来过于庞大和昂贵 ,因此并不看好这一技术。

为了生长CDMA技术 ,高通专注于创新基础设施 、空中接口、芯片组和手机 ,高通花费数年时间进行现场试验 、路测和行业演示,以证明 CDMA 可以突破种种限制事情 。终于1993 年 ,CDMA 被接受为行业尺度。1995 年 ,CDMA为全行业向 2G 的迁移进行了商业推广,最终成为全球所有 3G 网络的基础 ,并资助界说了最新的 4G 和 5G 技术。

随着互联网变得越发突出,CDMA 成为应对移动宽带新需求的最佳技术 。彻底改变了移动盘算 ,影响了其他不停生长的技术。而高通以自身拥有的CDMA基础专利为工具,设计了庞大而关系错综庞大的专利壁垒,而GSM 、WCDMA 、CDMA、TD-SCDMA网络大量使用了CDMA的技术原理以及专利 ,很难绕开 。

这就是高通一直在基带芯片领域保持领先的重要原因 。

海内基带芯片能否扛起大旗?

那么我国的基带芯片的研发情况怎么样呢 ?

在华为被制裁之前,华为在基带芯片领域有了相当的积累。2019年华为宣布了巴龙5000 ,是其时首款正式商用的多模5G芯片。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,而且随着5G的尺度更新迭代芯片设计 。

随后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置惩罚器18%的市占率 。



2014 年至 2021 年全球蜂窝基带处置惩罚器收入份额(按供应商)

在华为推出巴龙5000的同年 ,另一家中国半导体公司也推出了5G基带芯片 ,这家公司就是紫光展锐 。2019年紫光展宣布了12nm的5G基带芯片春藤519 。在华为受制裁后,紫光展锐接过了国产基带芯片的接力棒 。依靠着本土优势 ,紫光展锐首先在海内Cat 1和5G市场崛起 。

凭据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,市场份额划分为42%、25%和7% 。但值得注意的是,以紫光展锐为代表的国产基带芯片厂家目前都是在物联网蜂窝基带芯片领域生长,在智能手机基带芯片领域仍在追赶。

结语

芯片研发是一件漫长且艰难的事情  。随着各泰半导体公司都在生长自己的研发实力 ,想要做出顶尖的芯片注定不是一蹴而就的任务 。特别是对于追赶中的公司,除了寻找技术上的突破  ,还要绕过前人走的路,这相当于在为自己增加难度,这也是在基带芯片领域高通能始终保持领先职位的重要原因之一 。

在短期内追赶高通的职位 ,或许并不行能 。但是中国正孕育着巨大的物联网市场 。这样的市场也催生出像翱捷科技这样的基带芯片公司走向IPO 。

中国基带芯片公司从物联网设备走向手机的路虽然漫长 ,但未来璀璨 。

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