苹果已算是半导体巨头,细究苹果最早约2007 年开始布局自研芯片,再到现在A 系列和M 系列芯片遍地开花,才不过15 年。CCS Insight 分析师Wayne Lam 预估苹果芯片部门将成为全球收入12 大芯片公司。

苹果并不是传统意义上的芯片设计公司,做芯片不过是为了给自家产品用,且也不外销,只有苹果产品才能用。每年发表会苹果都用自家芯片与同行比较,说自家产品能效比较具优势。可说是苹果芯片造就产品独一无二的使用体验。

光鲜亮丽之下也有例外。苹果的基带芯片频遭滑铁卢,也曾与高通闹得沸沸扬扬,甚至让5G iPhone 延后一年才上市。苹果为了制衡高通,与英特尔芯片混用,当年iPhone 讯号不佳成为大痛点。如今全面转向高通,问题也成为新iPhone 挥之不去的“阴影”。虽然自研5G 芯片暂时受阻,也与高通和解,但苹果并未放弃自研决心。

明年iPhone 看不到苹果基带芯片

从开始做芯片到小有成就,以A 系芯片来看, 2013 年的A7 芯片让苹果自研芯片能力逐步被外界看到,并随之改变了手机芯片格局。

iphone最后一代高通基带(并不只是为了让iPhone信号更好)(1)

搭载A7 芯片的iPhone 5s

与高通对簿公堂并押宝英特尔,再到与高通握手言和、收购英特尔基带部门,这出闹剧也不过两三年前,且苹果外挂高通5G 芯片同时,重塑团队和资金自研进程并不顺利。高通财报显示,会继续提供iPhone 基带芯片,持续到明年底,也就是iPhone 15 系列。

此前外媒透过消息人士表示,苹果自研基带芯片可能会在iPhone 15 系列量产,用于部分机型。高通股价受波动影响,市场认为苹果会影响高通部分业绩。高通财报声明将继续提供iPhone 基带芯片后,也有消息人士表示苹果自研芯片受阻,遇上过热问题,延后量产时间,或许延到2024 年发表。

2023 年iPhone 15 自研基带芯片可能全部用于iPhone SE 入门级产品,高通基带芯片可能占比20%,旗舰产品可能混用基带芯片。高通也将2025 年财报期望调低,毕竟极有可能损失大客户,当然也不排除苹果自研基带芯片依然受阻。

难以复制A 系芯片的成功

苹果自研芯片一路顺畅,可谓天时地利人和俱备,贾伯斯时代就组成芯片天团,并斥资从ARM 买下高阶架构授权,从A4 开始就直上高速公路,鲜少失败。

iphone最后一代高通基带(并不只是为了让iPhone信号更好)(2)

苹果硬件高级副总裁Johny Srouji

2008 年贾伯斯并购PA Semi 和Intrinsty,收齐两位传奇芯片设计师Sribalan Santhanam、Jim Keller 及曾在英特尔和IBM 工作的Johny Srouji,他们都成为苹果芯片团队的灵魂人物。后续M 芯片其实也是站在A 系列芯片成功的“巨人肩膀”之上,芯片团队结合设计团队、软件团队及Pro Workflow 团队各项需求,完成M 芯片定义和开发,并为Mac 带来能效比俱佳的SoC。

倘若说苹果SoC 有数十年研发经验,以及齐聚顶尖芯片设计团队,那自研基带芯片都是空白。2019 年苹果斥资10 亿美元收购英特尔基带芯片专利与团队,也算苹果自研基带芯片的起点,不意外团队依旧由Johny Srouji 领导。

苹果自研基带芯片之路其实与自研SoC 芯片十分相似,到处挖人组建团队,并借快速更新产品获得市场认可。只是自研基带芯片要比自研Arm 芯片复杂,且苹果收购的英特尔基带部门也非顶尖团队,远不及2008 年前后贾伯斯经一系列运作逐步组成的Arm 芯片团队。

从iPhone 7 时代与高通混用4G 基带芯片开始,英特尔基带芯片就有性能不佳、耗电、发热等问题,后续苹果与高通交恶,英特尔也成立团队研发5G 基带芯片,但直到被苹果收购也没有实质进展。

简单来说,苹果A 系芯片只服务自家设备,但基带芯片不只面对自家产品,也要面对家以外全球100 多家行动网络服务商,需要单独测试与调整。另外各国通讯标准和频段各异也增加基带芯片的开发难度和复杂性,不只考验制程或后期量产,更看重长时间经验积累。

联发科、三星等有自研基带芯片的厂商,也都耗费8~10 年才逐步跟上第一梯队,苹果从组建团队到现在也不过几年时间。除了基带芯片的复杂性,自研芯片也需绕过高通专利授权,或购买高通专利授权,对苹果而言,显然是想借自研途径摆脱高通专利授权费,不想被高通制衡。

目前状况看,苹果自研基带芯片进程显然不如自研SoC 顺利,甚至可说不够明朗。自研基带芯片推出后,也需要花更多时间和人力参与各行动网络测试和调整,最先在iPhone SE 开始商用自研基带芯片,也算低成本试错,至少比iPhone 7 时代因混用基带芯片而有不同使用体验要好。

自研芯片,开源节流

芯片业研发成本之高,对主业务是芯片的厂商来说,多借产品分级以赚取最高利润。苹果研发芯片为了提升硬件体验的公司,可借庞大硬件销量打平研发成本,还有盈余可投入下一代芯片研发,形成良性循环。

在苹果这里,布局十几年自研芯片业务,转换成硬件的研发成本要远低于向传统芯片制造商采购,且无形中也垫高产品壁垒。就如iPhone、iPad、Mac,虽然执行不同系统,但本质都是基于Arm 架构的芯片,想跨系统调用和联动也不过几行程式码的问题,不需考虑如何打通不同芯片隔阂。对苹果软件团队来说,新功能也不再被不同架构芯片钳制。

与高通和解前,苹果也接触过联发科、三星等有5G 自研基带芯片的厂商,但当时产品与高通性能仍有不小差距。

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iPhone 外挂高通5G 芯片。(来源:Wccftech)

即便没有性能差异,苹果外挂高通、联发科、三星基带芯片,成本相差不大,选择高通不过是有合作基础,无需额外调整。苹果采用自研基带,无非也是想省下成本,保持iPhone 利润率。

近几年随着iPhone 功能、设计、制造等成本提升,相对售价,iPhone 利润比逐年降低,有种“薄利多销”之感。同时今年苹果财报,硬件业务达空前高度,市值超过Google、亚马逊和Meta 总和。

这背景下,许多分析师都认为苹果硬件业务尤其iPhone,销量下季就会下滑,影响苹果财报。从各方面节省成本,提升利润便是对付销量不高的策略。增加自研芯片、自研基带芯片,也是提升利润大趋势下的必经之路,只不过自研基带芯片的难度要比自研Arm 芯片难多了,对苹果而言,花费的时间人力经费也会更多。

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