文 | 半導體產業縱橫

在智能手機的核心技術領域，基帶芯片無疑占據著舉足輕重的地位，堪稱手機的 " 通信心臟 "。基帶芯片就是手機中的通信模塊，最主要的功能就是負責與移動通信網絡的基站進行交流，對上下行的無線信號進行調制、解調、編碼、解碼工作。

而 5G 基帶指的是手機中搭載可以解調、解擾、解擴和解碼工作的芯片能夠支持 5G 網絡，是一款手機能夠使用 5G 網絡的關鍵。

基帶芯片核心部分最主要分為兩個部分：射頻部分和基帶部分。射頻部分是將電信號調制成電磁波發送出去或是對接收電磁波進行解調，并且實現基帶調制信號的上變頻和下變頻。基帶部分一般是對信號處理，一般由固定功能的 DSP 提供強大的處理能力，在現代通信設備中，DSP 一般被用作語音信號處理、信道編解碼、圖像處理等等。

長期以來，高通在基帶芯片市場占據著主導地位，眾多手機廠商對其基帶產品存在不同程度的依賴，蘋果也不例外。然而，近年來蘋果積極推進自研基帶芯片的進程，特別是隨著首款自研基帶芯片 C1 的登場，業界紛紛猜測：蘋果能否借此終結對高通的依賴？這一問題不僅關乎蘋果自身的發展戰略，也將對整個智能手機行業的格局產生深遠影響。

01 一場曠日持久的博弈

蘋果與高通之間的糾葛由來已久，二者的矛盾主要聚焦于專利授權模式。

高通長期以來采用的專利授權策略，被蘋果認為存在不合理之處，過高的專利費用使得蘋果在成本控制上承受了巨大壓力。

這種不滿情緒最終在 2016 年爆發，蘋果開始尋求擺脫對高通基帶芯片的依賴，從 iPhone 7 系列引入英特爾基帶便是這一行動的開端。一項研究表明，在一般使用場景下，高通基帶版 iPhone 7 的表現比英特爾基帶版好 30%。而且在信號比較弱的情況下，高通基帶版更是比英特爾基帶版好 75%。據稱，高通提供的 X12 基帶，網速可以達到 600Mbps，但是英特爾供貨的 XMM 3360 基帶，網速最高只有 450Mbps。

2017 年，蘋果與高通的矛盾進一步激化，雙方的專利糾紛公開化。蘋果對高通發起全球訴訟，指控其專利授權模式存在壟斷行為，高通則以斷供基帶芯片相威脅。這一沖突使得蘋果更加堅定了減少對高通基帶芯片依賴的決心，2018 年，蘋果毅然啟動自研基帶芯片計劃，試圖從根本上解決受制于人的局面。

2019 年 4 月，蘋果與高通就專利問題達成和解，這場持續數年的紛爭暫時畫上句號。但蘋果并沒有因此放棄自研基帶的道路，反而在三個月后耗資 10 億美元收購了英特爾基帶業務，獲得超過 17000 項專利和超過 2200 名員工，大大增強了研發力量與技術儲備，加速了自研進程。這也表明，蘋果雖然在短期內與高通達成妥協，但從長遠來看，其致力于實現基帶芯片自主可控的目標從未改變。

02 自研基帶芯片難點在哪？

蘋果原計劃于 2021 年推出首款調制解調器，但直到今年才正式推出。強大如蘋果，研發過程也一波三折。這是因為，調制解調器的研發門檻比預想中的要高得多。

首先是兼容性問題。

5G 基帶芯片需要同時兼容 2G/3G/4G 網絡，這對芯片設計提出了極高的要求。不同通信技術的信號處理方式、頻段范圍以及傳輸協議存在巨大差異，要將這些技術集成在一顆芯片中，需要具備極高的靈活性和廣泛的技術覆蓋能力。

例如，2G 網絡主要用于語音通話，其信號處理相對簡單；而 5G 網絡則專注于高速數據傳輸，對信號的調制解調、編碼解碼等技術要求極為復雜。蘋果在自研基帶芯片時，需要確保芯片能夠無縫切換不同通信技術，為用戶提供穩定、流暢的網絡體驗，這無疑是一項艱巨的任務。

其次是專利壁壘。

在基帶芯片領域，專利積累是企業核心競爭力的重要體現。高通、華為等行業領導者經過多年的研發投入，擁有大量與基帶芯片相關的專利。

相比之下，蘋果在基帶芯片領域的專利數量相對較少，在技術優勢方面存在明顯差距。這使得蘋果在自主研發基帶芯片時，面臨著專利侵權的風險。為了突破這一限制，蘋果需要投入大量資源進行專利研發和交叉授權談判，既要避免侵犯他人專利，又要努力構建自身的專利護城河，這一過程不僅耗費時間和資金，還充滿了不確定性。

最后是要滿足全球網絡制式支持。

全球不同國家和地區采用的網絡制式各不相同，基帶芯片需支持多種網絡制式，才能滿足不同運營商的需求。這意味著蘋果需要對全球各地的網絡環境進行深入研究，進行大量的現場測試和調整，以確保芯片在各種網絡條件下都能穩定運行。

例如，歐洲部分國家廣泛使用的網絡頻段與亞洲、美洲存在差異，蘋果的基帶芯片需要能夠適應這些不同頻段，保證用戶在跨國旅行時也能正常連接網絡。

這一過程需要與全球眾多運營商合作，進行海量的測試工作，任何一個環節出現問題，都可能影響芯片的適用性和穩定性。

03 蘋果自研基帶 C1 表現如何？

2 月 20 日，蘋果公司發布的 iPhone 16e 機型首次搭載自研 5G 基帶芯片 C1，標志著其在通信芯片領域邁出關鍵一步，也意味著其將逐步減少對高通芯片的依賴。

那么，蘋果的 C1 芯片表現如何？

作為蘋果自研第一個 5G 基帶芯片—— Apple C1，其基于臺積電 4nm 制程（高通 Snapdragon X75 也是 4nm 制程）。而配套自研的 FR1 射頻芯片則 是基于臺積電 7nm 制程（高通 SDR875 為 14nm）。

日前，國內外媒體都分享了 iPhone 16e 的拆解內容，并對基帶性能進行了相關評測。從測試結果來看，iPhone 16e 的蜂窩網絡速度與 iPhone 16 基本相當，但信號表現稍遜一籌，未能帶來顯著的提升。

根據蘋果 C1 和高通芯片 5G 功耗實測發現，C1 芯片在同樣的 5G 蜂窩網絡條件下，不管是在信號強度較佳或較差的環境下使用，iPhone 16e 蜂窩網絡功耗明顯比搭載高通的 iPhone 16 和小米 15 的 X80 芯片都要來得低，從數據顯示 C1 功耗比起高通降低約 17%~20% 左右。Apple C1 在不同信號環境下的功耗確實更低，這也符合蘋果對其低功耗的宣傳，這種優化無疑也是 iPhone 16e 能夠實現更長續航的因素之一。

需要注意的是，C1 芯片不支持毫米波（mmWave）。而毫米波是 5G 的高頻段，頻率在 24GHz 以上，特點是帶寬極高、速度快（理論上可達 10Gbps），但穿透力差、覆蓋范圍小，容易被墻壁、樹木甚至人體擋住。所以它主要適合高密度區域，比如城市中心、體育場、機場這種人流密集的地方。

C1 芯片不支持毫米波，意味著它只能用 Sub-6GHz 頻段（頻率低于 6GHz），速度上限大概在 4-5Gbps，優點是覆蓋廣、信號穩定。

美國是毫米波部署最積極的國家，尤其是運營商像 Verizon 和 AT&T 在城市里下了大功夫。如果你在紐約、洛杉磯這種地方用 iPhone 16e，可能會發現峰值速度不如用高通基帶（比如 X70）的安卓旗艦，尤其是在 5G 信號標成 "5G Ultra" 之類的高速區域。實際體驗可能是下載速度卡在 1-2Gbps，而競爭對手能跑到 3Gbps+。

韓國和日本兩個國家也在部分城市（如首爾、東京）鋪了毫米波網絡，尤其是在商業區和交通樞紐。C1 的短板會讓蘋果用戶在這些場景下沒法享受到 " 極致 5G"。

中國 5G 主要靠 Sub-6GHz，毫米波部署還很有限（更多在試點階段，像上海、北京少數區域），所以影響不大，歐洲大多也以 Sub-6 為主，毫米波用得少。

這背后可能是蘋果的戰略選擇：毫米波基站全球分布有限，短期內對大多數用戶意義不大，與其投入資源追逐 " 炫技 "，不如先把 Sub-6 優化好，覆蓋更廣的需求。

04 蘋果為什么致力于自研基帶？

首先是能更深度的軟硬件整合。

蘋果一直致力于自研手機 soc，然而，由于缺乏自主基帶芯片，只能外掛高通基帶。這種外掛式的設計存在一定弊端，例如增加了手機的功耗和占用空間，同時也不利于芯片之間的協同工作。通過自研基帶芯片，蘋果能夠更好地整合基帶和芯片，甚至將基帶整合到 SOC 中。這樣一來，不僅可以優化芯片之間的通信效率，減少數據傳輸延遲，還能降低功耗，提升手機的整體性能。

由于是蘋果自研芯片，其 C1 可以與 iOS18 系統實現更好的軟硬件一體化，提升手機整體的能效表現。按照蘋果無線軟件副總裁 Arun Mathias 的說法，當 iPhone 遇到大量的數據涌入時，更強的軟硬件一體化可以讓 C1 自主決策哪些數據更重要，提升關鍵數據流的優先級。

這種 " 芯片 - 系統 - 天線 " 的全鏈路設計，是第三方供應商難以企及的優勢，蘋果 C1 基帶的推出，使其在核心硬件領域邁向更完整的垂直整合體系。

其次是降低成本。

高通基帶芯片的研發生產成本較高，蘋果采購高通基帶需要支付高昂的費用。而且，高通按照百分比收取專利費，將進一步增加了蘋果的成本負擔。

C1 雖然初期研發投入高（收購英特爾花了 10 億，后續研發估計超 50 億），但省下高通專利費（每臺 5-10 美元）后，長期回報可觀。相比之下，高通基帶采購價（20-30 美元 / 顆）加上專利費，短期內更省心，但蘋果顯然更看重自研的戰略價值。

從長期來看，蘋果自研 C1 基帶芯片能夠有效降低成本。隨著自研技術的不斷成熟和規模效應的顯現，蘋果在基帶芯片方面的成本將逐漸降低。例如，當蘋果能夠大規模生產自研基帶芯片時，單位芯片的生產成本將大幅下降。而且，擺脫對高通的依賴后，蘋果無需再支付高額的專利費，這將為蘋果節省大量資金，提高其利潤率。

最后是蘋果更長遠的布局。

C1 芯片的研制或許還意味著 MacBook 將具備蜂窩網絡連接功能。而對于電池續航和空間都極為寶貴的可穿戴設備而言，自研調制解調器的應用也會帶來很多有意思的可能性。C1 后續在全線產品的成功推行，將讓蘋果實現軟硬件純血系統的打造。

基帶芯片本質功能還是在做信號的翻譯和編碼，AI 的引入會讓信息翻譯和傳遞更加的高效。蘋果 AI 最主要的優勢是大量高端手機作為硬件載體，基于這個載體，蘋果強化他對信號傳輸關鍵芯片的控制能力，將形成與其他科技巨頭 AI 生態對比之下的獨特優勢。

05 蘋果下一代自研基帶芯片，任重道遠

盡管蘋果 C1 基帶芯片在性能上與高通產品存在一定差距，但蘋果并未停止研發的腳步。高通近期發布的全新 X85 5G 調制解調器及射頻系統，內置 5G AI 處理器，支持 5G 毫米波（mmWave）、Sub - 6GHz 頻段 400MHz 的下載頻寬，以及衛星連接能力，最高下行速率最高可達 12.5Gbps，上行峰值速率可達 3.7Gbps，展現出強大的技術實力。相比之下，蘋果的 C1 芯片在這些方面并不具備優勢。

C1 作為首款自研基帶，它是蘋果擺脫高通依賴的起點，也是生態整合的試驗田。下一代 C2、C3 可能會補齊毫米波，甚至在未來集成到 A 系列芯片。現在很明顯是妥協了，不是為了試水，而是為了快速落地。長遠看，C 系列如果追上對手，再加上蘋果生態加持，前景值得看好。但這一過程需要蘋果持續投入大量的研發資源，克服技術、專利、市場等多方面的障礙。未來，蘋果能否憑借自研基帶芯片在智能手機市場中重塑競爭格局，我們拭目以待。