無數的事實告訴我們,基帶芯片實現確實非常難,比通用CPU難度還要大不少。
去年iphone11發布,但是作爲蘋果一年一款的主力手機版本,在這個時間節點,全球竟然都沒有5G版本,並且同時傳來了intel放棄基帶芯片研發的消息,這實在讓很多人大跌眼鏡。這跟蘋果手機的行業領導者地位,跟intel芯片行業巨頭的地位實在不相符。
說白了,基帶芯片就是專門負責無線通訊功能的,沒有基帶芯片就不能打電話不能上網。
那些倒下的基帶芯片公司
在十幾年前,有很多著名的芯片公司都銷售智能手機CPU,最後都退出了這個市場,其中很重要的一個原因就是它們在基帶芯片的開發上跟不上潮流,4G LTE基帶就是一個門檻。
這些失敗的公司包括:德州儀器,Marvell,英偉達,飛思卡爾, 博通,ADI…等等,甚至連諾基亞這樣的老牌通訊公司也沒有成功。
時至今日,主要的基帶芯片開發商還有高通、華爲、三星、聯發科幾家,就連芯片業老大intel都在發布了不怎麽成功的幾款基帶芯片後宣布不幹了,之後被蘋果收購。
僅余的四家裏面,其實只有高通和華爲才能夠生産合格的高端基帶,三星和聯發科僅在低端市場有少部分的份額,已經實屬不易。
華爲巴龍基帶芯片
可見基帶芯片確實是個高難度的技術活,好多堪稱偉大的公司都嘗試過了,但是成功的寥寥無幾。
協議超複雜規模超大
網友們千萬別不把複雜度和超大規模當成難度,複雜到一定程度,規模大到一定程度,就會超出人類公司能承擔的極限,甚至超過一些小國家的承受能力,就會變得非常難。
首先作爲一個通信系統內的芯片,它必須支持全模全頻段。什麽2G/3G/4G/5G,這之中又分很多分枝協議比如gsm,gprs,edge,tdscdma,wcdma,hspa/+,tdd-lte,fdd-lte,cdma,這些制式一個不能落下。
除此之外還有美洲頻段,歐洲頻段,中國頻段這些全球頻段也都得需要支持。
這是4G協議規定的主要頻段列表,只是4G
以上只是4G的,再把2G/3G/5G全加上去呢?別忘了,每一種協議的全套文檔都要用車拉的。
更麻煩的是除了這麽多網絡制式之外,還包括不同通信設備的設備兼容。什麽愛立信、諾西、阿郎、華爲、中興,你不知道運營商在組網的時候用的是什麽設備,所以最保險的方式就是全設備兼容支持。
這造成了一個極爲嚴重的問題,需要大量的編碼工作和測試工作。編碼量以千萬記,測試場景和測試用例以十萬記。
不說別的,首先你得有一個上萬人的研發團隊,要都懂編程,一千人懂芯片一千人懂通訊協議,這個就會難死一堆公司,也就是科技大國能組織起這麽多的計算機專業人才。
這麽說大家可能感受不深,給大家舉個例子。二十多年前華爲搞2G的GSM協議開發時,協議文檔用車拉過來就堆了半屋子,大家一看就傻了,組織了幾十個人光都懂協議就用了四個半月,這還不要說開發了。一直到華爲的第一個GSM電話打通,兩年時間過去了,大幾千人奮鬥了兩年。然而,GSM是最簡單的一個協議,跟現在的LTE協議複雜度根本沒法相比,LTE協議要龐大十倍以上。當年華爲的3G協議開發上萬人持續了五六年時間,要不是華爲這二十幾年一直保持著幾萬人的研發團隊,啃這些協議真的會崩潰的。
這是根據不通場景選擇不同的信號覆蓋方案
只是隨便截取幾幅圖供大家感受一下。無線通信是個專業領域,需要大量的專業知識和經驗。
多大的信號穿過樹林,穿過牆體進入屋內,折射以後會變成什麽樣子。屋內同時收到的穿牆信號和窗口進來的信號該怎麽處理,各種各樣的覆蓋場景,全部需要調教到最佳狀態。
沒有足夠移動通訊經驗的廠家做不好這個事情的,比如intel同學。
競爭太殘酷,不成功便成仁
基帶芯片領域競爭殘酷,只有最頂端的芯片才能活下來,這裏面幾乎沒有細分市場,是競爭最充分的一個領域,沒有任何的僥幸成分。
因爲基帶芯片研發難度大時間特別長而且投資高,如果芯片發布後不能獲得足夠的市場份額,或者說不能獲得全球前三的市場份額,基本上都會賠錢,這讓一個企業如何堅持下去呢?
你好容易把基帶芯片做出來了,穩定好用,性能數一數二,成本控制的也不錯,還有最後的關口要過,這就是基帶那高高的專利護城河。高通在守護基帶專利這方面可以說做到了極致,一般專利功底不深的企業三下五除二就被高通給廢掉了。
再讓我們再看一下intel的基帶芯片是怎麽死亡的,大家感觸會更深。
intel作爲芯片業界老大,芯片制造的能力是毋庸置疑的,但是基帶芯片是個異類,不僅要求你會造芯片,還要求你懂移動通訊協議。大家可能比較疑惑,intel沒有積累怎麽會懂通訊協議,答案是intel不懂,它2010年買的英飛淩的。顯然,這成了intel基帶的最大短板。
蘋果手機切換intel基帶以後,出現信號質量差,用戶體驗下降等問題,頻繁被用戶投訴。然而因爲intel本身不具備調教移動通訊性能的能力,講白了就是對移動通訊協議理解不深,導致intel基帶根本沒有解決用戶這些投訴的能力,也沒有進一步優化芯片性能的能力,蘋果剛跟高通因爲專利費鬧翻,實在沒有基帶芯片使用,或許可以忍耐一年半載,但是,看不到未來啊。長期這樣下去,蘋果本身的市場就要丟光了,再給intel一年時間也完全看不到解決這些問題的希望,蘋果是沒法承受這個後果的。
intel的基帶就充分驗證了,不能做到性能領先的基帶芯片沒法存活,因爲沒法占領足夠的市場,勉強進去了也守不住,用了你的基帶芯片的手機沒有競爭力賣不動啊。如果銷售量不足的話,基帶芯片巨額研發費用收不回就要賠錢。關鍵不懂移動通訊協議就沒法改進,沒法改進就更看不到未來。
更要命的是,4G時代intel還可以勉強玩一下,到了5G時代,協議複雜度完全超出了intel的能力範圍,開發進度延後太多,實在追不上華爲、高通的進度,這更導致了蘋果很長時間沒有5G芯片可用,不得已,蘋果只好回去找高通要芯片。高通這時候秋後算賬,開始到處舉著專利武器打人,無論是蘋果還是intel都快被整哭了,沒辦法,intel直接放棄不玩了。