文 | 半導體產業縱橫
在智能手機的核心技術領域，基帶晶元無疑佔據著舉足輕重的地位，堪稱手機的“通信心臟”。基帶晶元就是手機中的通信模組，最主要的功能就是負責與移動通信網路的基站進行交流，對上下行的無線信號進行調製、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、解擴和解碼工作的晶元能夠支援5G網路，是一款手機能夠使用5G網路的關鍵。
基帶晶元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製成電磁波發送出去或是對接收電磁波進行解調，並且實現基帶調製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、通道編解碼、圖像處理等等。
長期以來，高通在基帶晶元市場佔據著主導地位，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晶元的進程，特別是隨著首款自研基帶晶元 C1 的登場，業界紛紛猜測：蘋果能否藉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，也將對整個智慧手機行業的格局產生深遠影響。
蘋果與高通之間的糾葛由來已久，二者的矛盾主要聚焦於專利授權模式。
高通長期以來採用的專利授權策略，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晶元的依賴，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，高通則以斷供基帶晶元相威脅。這一衝突使得蘋果更加堅定了減少對高通基帶晶元依賴的決心，2018 年，蘋果毅然啟動自研基帶晶元計劃，試圖從根本上解決受制於人的局面。
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。但蘋果並沒有因此放棄自研基帶的道路，反而在三個月後耗資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，其致力於實現基帶晶元自主可控的目標從未改變。
蘋果原計劃於2021年推出首款數據機，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，數據機的研發門檻比預想中的要高得多。
首先是相容性問題。
5G基帶晶元需要同時相容2G/3G/4G網路，這對晶元設計提出了極高的要求。不同通信技術的信號處理方式、頻段範圍以及傳輸協定存在巨大差異，要將這些技術集成在一顆晶元中，需要具備極高的靈活性和廣泛的技術覆蓋能力。
例如，2G 網路主要用於語音通話，其信號處理相對簡單；而 5G 網路則專注於高速數據傳輸，對信號的數據解調、編碼解碼等技術要求極為複雜。蘋果在自研基帶晶片時，需要確保晶元能夠無縫切換不同通信技術，為使用者提供穩定、流暢的網路體驗，這無疑是一項艱巨的任務。
其次是專利壁壘。
在基帶晶元領域，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，擁有大量與基帶晶元相關的專利。
相比之下，蘋果在基帶晶元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晶元時，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。
最後是要滿足全球網路制式支援。
全球不同國家和地區採用的網路制式各不相同，基帶晶元需支援多種網路制式，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路環境進行深入研究，進行大量的現場測試和調整，以確保晶元在各種網路條件下都能穩定運行。
例如，歐洲部分國家廣泛使用的網路頻段與亞洲、美洲存在差異，蘋果的基帶晶元需要能夠適應這些不同頻段，保證使用者在跨國旅行時也能正常連接網路。
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，都可能影響晶元的適用性和穩定性。
2月20日，蘋果公司發佈的iPhone 16e機型首次搭載自研5G基帶晶元C1，標誌著其在通信晶元領域邁出關鍵一步，也意味著其將逐步減少對高通晶元的依賴。
那麼，蘋果的C1晶片表現如何？
作為蘋果自研第一個5G基帶晶元——Apple C1，其基於台積電4nm製程（高通Snapdragon X75也是4nm製程）。而配套自研的FR1射頻晶片則 是基於台積電7nm製程（高通SDR875為14nm）。
日前，國內外媒體都分享了iPhone 16e的拆解內容，並對基帶性能進行了相關評測。從測試結果來看，iPhone 16e 的蜂窩網路速度與 iPhone 16 基本等效項，但信號表現稍遜一籌，未能帶來顯著的提升。
根據蘋果C1和高通晶片5G功耗實測發現，C1晶片在同樣的5G蜂窩網路條件下，不管是在信號強度較佳或較差的環境下使用，iPhone 16e 蜂窩網路功耗明顯比搭載高通的iPhone 16和小米15的X80晶片都要來得低，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晶片不支援毫米波（mmWave）。而毫米波是5G的高頻段，頻率在24GHz以上，特點是頻寬極高、速度快（理論上可達10Gbps），但穿透力差、覆蓋範圍小，容易被牆壁、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晶片不支援毫米波，意味著它只能用Sub-6GHz頻段（頻率低於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在城市裡下了大功夫。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）鋪了毫米波網路，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。
這背後可能是蘋果的戰略選擇：毫米波基站全球分佈有限，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。
首先是能更深度的軟硬體整合。
蘋果一直致力於自研手機 soc，然而，由於缺乏自主基帶晶片，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佔用空間，同時也不利於晶元之間的協同工作。通過自研基帶晶片，蘋果能夠更好地整合基帶和晶元，甚至將基帶整合到 SOC 中。這樣一來，不僅可以優化晶元之間的通信效率，減少數據傳輸延遲，還能降低功耗，提升手機的整體性能。
由於是蘋果自研晶片，其C1可以與iOS18系統實現更好的軟硬體一體化，提升手機整體的能效表現。按照蘋果無線軟體副總裁Arun Mathias的說法，當iPhone遇到大量的數據湧入時，更強的軟硬體一體化可以讓C1自主決策哪些數據更重要，提升關鍵數據流的優先順序。
這種“晶片-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，使其在核心硬體領域邁向更完整的垂直整合體系。
其次是降低成本。
高通基帶晶元的研發生產成本較高，蘋果採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，後續研發估計超50億），但省下高通專利費（每台5-10美元）後，長期回報可觀。相比之下，高通基帶採購價（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 基帶晶元能夠有效降低成本。隨著自研技術的不斷成熟和規模效應的顯現，蘋果在基帶晶元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晶元時，單位晶元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，提高其獲利率。
最後是蘋果更長遠的佈局。
C1晶片的研製或許還意味著MacBook將具備蜂窩網路連接功能。而對於電池續航和空間都極為寶貴的可穿戴設備而言，自研數據機的應用也會帶來很多有意思的可能性。C1後續在全線產品的成功推行，將讓蘋果實現軟硬體純血系統的打造。
基帶晶元本質功能還是在做信號的翻譯和編碼，AI的引入會讓資訊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體載體，基於這個載體，蘋果強化他對信號傳輸關鍵晶元的控制能力，將形成與其他科技巨頭AI生態對比之下的獨特優勢。
儘管蘋果 C1 基帶晶元在性能上與高通產品存在一定差距，但蘋果並未停止研發的腳步。高通近期發佈的全新 X85 5G 數據機及射頻系統，內置 5G AI 處理器，支援 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 晶片在這些方面並不具備優勢。
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系列晶片。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，蘋果能否憑藉自研基帶晶元在智慧手機市場中重塑競爭格局，我們拭目以待。