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大家都知道，手机里面最核心的就是处理器，也就是SoC芯片，它相当于整个手机的核心，也是整个手机里最难制造的一个元器件，其实，比处理器更难更复杂的是基带芯片。这是让英特尔无奈退出，大名鼎鼎的苹果公司都头疼，到目前为止还没有研发成功的基带芯片！

什么是基带芯片

自诞生之日起，基带芯片便是手机的神经中枢，天生居于“主宰”的地位。简单来说，基带芯片承担着手机与通讯网络之间数字信号的编解码，就像人的大脑。没有基带芯片，手机不能生成和解析信号，也就不能称之为移动设备。

存在于智能手机中的基带芯片可以理解为一个结构复杂的SoC芯片，这种芯片具有多种功能，各个功能的正常工作是通过微型处理器进行配置与协调的。这种复杂的芯片以ARM微型处理器为中心，它通过ARM微型处理器的专用总线（AHB总线）来控制和配置ARM微型处理器周围的各个外设功能模块，这些功能模块主要有GSM、WiFi、GPS、蓝牙、DSP和内存等等，并且每一个功能模块都有独立的内存和地址空间，他们的功能是相互独立的，互不影响的。并且基带芯片自身拥有一个电源管理芯片。

基带芯片可以合成即将发射的基带信号，并且解码接收到的基带信号。发射基带信号时，把音频信号编译成基带码；接收信号时，把基带码译码为音频信号。同时，基带芯片也负责地址信息、文字信息和图片信息等的编译。基带芯片是一种集成度非常复杂的SoC，主流的基带芯片支持多种网络制式，即在一颗基带芯片上支持所有的移动网络和无线网络制式，包括2G、3G、4G、5G和WiFi等，多模移动终端可实现全球范围内多个移动网络和无线网络间的无缝漫游。目前大部分基带芯片的基本结构是微处理器和数字信号处理器，微处理器是整颗芯片的控制中心，大部分使用的是ARM核。

基带芯片特征

1、多频兼容

首先作为一个通信系统内的芯片，它必须支持全模全频段。据了解，3GPP 制定的 5GNR 频谱有 29 个频段，这些频段，既包含了部分 LTE 频段，也新增了一些频段。而且各个国家和地区的频段也不相同，像美洲频段，欧洲频段，中国频段这些全球频段也都需要支持。除了多频段之外，支持的通信模式增加也增加了芯片设计难度，什么2G/3G/4G/5G，这之中又分很多分枝协议比如GSM，GPRS，EDGA，TDSCDMA，WCDMA，HSPA/+，TDD-LTE，FDD-LTE，CDMA，这些通信模式一个不能落下。同时还需要满足运营商 SA 组网和 NSA 组网的需求，目前国内 4G 手机所需要支持的模式已经达到 6 模，到 5G 时代将达到 7 模。

所以芯片厂商需要推出的 5G 基带芯片，需要是一个在全球各个区域都能使用的通用芯片，既可以支持不同国家和地区的不同频段，也可以满足不同的通信模式。

这其中是相当复杂的，千万别不把复杂度和超大规模当成难度，复杂到一定程度，规模大到一定程度，就会超出人类公司所能承担的极限，甚至超过一些小国家的承受能力，就会变得非常难。

2、多种通信设备兼容

基带芯片更麻烦的是除了这么多频段和网络制式之外，还包括不同通信设备的设备兼容。包括爱立信、诺西、阿郎、华为、中兴，你不知道运营商在组网的时候用的是什么设备，所以最保险的方式就是全设备兼容支持。

这造成了一个极为严重的问题，需要大量的编码工作和测试工作。编码量以千万记，测试场景和测试模拟以十万记。有时候，规模和复杂度，能难倒一大片人，这对一个公司的组织能力，通讯技术的积累和能力要求非常高。

3、信号与网速要求高

手机信号好不好，基带芯片包括射频是关键，不是那么简单就能调教设计好的。基带芯片的性能调教，是真正的专业活，无线通信是个专业领域，需要大量的专业知识和经验，没有足够无线通讯经验的厂家做不好这个事情的。

要说能把基带芯片做出来，还是有些公司可以做出来的，但是要保证能用和好用太难了。你芯片做出来能打通电话还远远不够，你的性能一定要领先对手，手机信号好的时候你得比别人快，手机信号弱别人打不了电话的时候你得能轻松打电话，上网就是得比别人快。

4、低功耗性能

现在的手机芯片都追求低功耗，这样可以减轻电池的压力，基带芯片的低功耗设计贯穿于芯片从规划、设计到生产的各个环节，每个环节都有相应的低功耗技术。几种在前端设计基带芯片时所用到的低功耗方法，例如多电压域、门控时钟、门控电源和动态电压频率调节技术等。

基带芯片的竞争

手机SoC除了处理器芯片AP外，基带芯片BP同样重要，甚至在决定智能手机用户体验上超过了处理器芯片，所以从一开始，基带芯片就是竞争的重中之重。

基带芯片领域竞争残酷，只有最顶端的芯片才能活下来，这里面几乎没有细分市场，是竞争最充分的一个领域，没有任何的侥幸成分。

因为基带芯片研发难度大，时间特别长，而且投资高，如果芯片发布后不能获得足够的市场份额，或者说不能获得全球前三的市场份额，基本上都会赔钱，这让一个企业如何坚持下去呢？性能这些都做到了领先还不行，你的成本一定要足够低。

你好容易把基带芯片做出来了，稳定好用，性能数一数二，成本控制的也不错，还有最后的关口要过，这就是基带芯片那高高的专利护城河。这其中就是由于高通拥有大量的涉及CDMA、GSM、WCDMA、TD-SCDMA和LTE等无线通信技术标准的必要专利，高通在守护基带专利这方面可以说做到了极致，一般专利功底不深的企业三下五除二就被高通给废掉了。

4G时代群雄争霸

4G时代的手机基带芯片市场，群雄争霸，如芯片大咖的德州仪器、英伟达、Marvell，飞思卡尔, 博通，ADI…等等，都有基带芯片的业务。

先是德州仪器（TI）。TI原本是基带芯片行业唯一一个没出过质量问题的厂商，但在大主顾诺基亚采取多元化供应商策略的情况下，觉得投入产出比太差，竟然在2008年宣布主动放弃。

然后是博通和Marvell。这两家都撑到了3G，试图在4G发起反攻，但因为烧钱太厉害，不得不双双裁撤基带团队，最后都退出了这个市场。

其中很重要的一个原因就是它们在基带芯片的开发上跟不上潮流，4G LTE基带就是一个门槛。但随着通信技术的迭代，其所需技术积淀、门槛及投入越来越高。

5G时代，高通独占鳌头

而到了5G时代，由于5G追求更高的数据吞吐量，更低的时延和更大的网络容量，5G基带芯片一方面要支持不同的5G频段，另一方面需要兼顾极高的下载和上传速度，同时还要降低功耗，这种趋势更是有增无减，其中最典型的，是通过并购英飞凌进军基带市场接近10年之久的芯片产业老大英特尔，在耗资数百亿美元之后最终在去年以10亿美元将自己的基带业务卖给了苹果，5G大幕刚刚开启就黯然离场。

时至今日，主要的基带芯片开发商还有高通、华为、三星、联发科几家。仅余的四家里面，其实只有高通和华为才能够生产合格的高端基带，5G芯片需要射频与基带芯片的紧密配合，而高通在该领域的技术领先优势极大。高通一直致力于打造从调制解调器到天线的端到端解决方案，涵盖调制解调器、完整的射频前端到天线，且支持6GHz以下频段和毫米波；而其他厂商则需要在RF Transceivers、LNA、Filters、PA、Switches、Antenna、FEMs等各个射频环节整合第三方供应商。

高通在5G领域具有领导地位，几乎大部分的高端旗舰型5G手机都采用高通的5G芯片。根据调研机构Counterpoint公布的数据显示，高通在2021年Q4的全球5G智能手机基带出货量市场份额已经达到76%，同比增长13%，成为无可争议的业内第一。这主要得益于采用了高通5G基带的苹果iPhone 13系列销量的增长，以及来自其他ODM/OEM代工厂的采购需求，包括智能手机、通信模组等。与三星、联发科主要供应中低端手机相比，高通骁龙的客户集中在高端领域，盈利能力更高。

说到华为，华为在通讯领域积累了二十年以上，特别是作为世界第一通讯设备制造商，华为本身也积累了大量的通讯专利，高通的专利华为要用，但是华为的专利高通也绕不开，这样就形成了我中有你你中有我的局面，当两个人实力差不多的时候，就会相互妥协，互相专利授权，这样华为生产基带芯片就能活下来。

早在2014年的时候，华为就开始自主研发基带芯片，历时5年，终于推出了一款巴龙5000基带芯片，搭载该款芯片的产品最著名的就是华为Mate 20X 5G版了。

虽然华为依旧还在继续研发5G基带芯片，但不出意外的话，华为麒麟9100以及全新5G基带芯片产品都无法实现量产，但小规模生产部分样品芯片还是没有太大的问题，但这对于我们普通消费者而言，就意味着将无缘华为全新一代旗舰芯片产品了，因为即便芯片禁令能够在短时间内得到解除，但台积电、三星等芯片代付工厂的订单都已经排满了，所以华为也无法在最快的时间内拿到芯片订单产能。

华为后续推出旗舰手机产品，都只能够继续使用旧款麒麟旗舰芯片，而想要依靠国内的芯片代工厂商，则至少需要5-10年时间，才能够达到目前华为麒麟旗舰芯片的工艺水准。

而提及苹果，这个全球应该是最不差钱的科技巨头，也是因为基带之困，前段时间最终以和解的方式了却了与高通专利授权的官司，重要的是，最新披露的和解协议显示，苹果至少要在未来4年购买高通的5G基带。其中，2020年6月1日到2021年5月31日使用X55基带，2021年6月1日到2022年5月31日使用X60，2022年6月1日到2024年5月31日使用X65或者X70。

由此可见，即便是收购了英特尔的基带业务，且传出苹果早有自研基带之意，但至少在未来3年中，苹果也难有在基带摆脱高通的实力，技术门槛之高，远非巨大资金投入可以解决。

总的来说，基带芯片既要有强大的芯片设计能力，又要有深厚的无线通讯能力，还要有足够的专利能力保护自己，同时还要有大把钱大把的科技人才支撑，同时满足这些条件的企业并不多，所以导致做基带芯片难度很大。

基带芯片与手机技术的发展，势必将成为推动社会数字化变革的关键性力量，还是十分值得期待的。

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