无数的事实告诉我们,基带芯片实现确实非常难,比通用CPU难度还要大不少。
去年iphone11发布,但是作为苹果一年一款的主力手机版本,在这个时间节点,全球竟然都没有5G版本,并且同时传来了intel放弃基带芯片研发的消息,这实在让很多人大跌眼镜。这跟苹果手机的行业领导者地位,跟intel芯片行业巨头的地位实在不相符。
说白了,基带芯片就是专门负责无线通讯功能的,没有基带芯片就不能打电话不能上网。
那些倒下的基带芯片公司
在十几年前,有很多著名的芯片公司都销售智能手机CPU,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。
这些失败的公司包括:德州仪器,Marvell,英伟达,飞思卡尔, 博通,ADI…等等,甚至连诺基亚这样的老牌通讯公司也没有成功。
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,就连芯片业老大intel都在发布了不怎么成功的几款基带芯片后宣布不干了,之后被苹果收购。
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,三星和联发科仅在低端市场有少部分的份额,已经实属不易。
华为巴龙基带芯片
可见基带芯片确实是个高难度的技术活,好多堪称伟大的公司都尝试过了,但是成功的寥寥无几。
协议超复杂规模超大
网友们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。
首先作为一个通信系统内的芯片,它必须支持全模全频段。什么2G/3G/4G/5G,这之中又分很多分枝协议比如gsm,gprs,edge,tdscdma,wcdma,hspa/+,tdd-lte,fdd-lte,cdma,这些制式一个不能落下。
除此之外还有美洲频段,欧洲频段,中国频段这些全球频段也都得需要支持。
这是4G协议规定的主要频段列表,只是4G
以上只是4G的,再把2G/3G/5G全加上去呢?别忘了,每一种协议的全套文档都要用车拉的。
更麻烦的是除了这么多网络制式之外,还包括不同通信设备的设备兼容。什么爱立信、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,测试场景和测试用例以十万记。
不说别的,首先你得有一个上万人的研发团队,要都懂编程,一千人懂芯片一千人懂通讯协议,这个就会难死一堆公司,也就是科技大国能组织起这么多的计算机专业人才。
这么说大家可能感受不深,给大家举个例子。二十多年前华为搞2G的GSM协议开发时,协议文档用车拉过来就堆了半屋子,大家一看就傻了,组织了几十个人光都懂协议就用了四个半月,这还不要说开发了。一直到华为的第一个GSM电话打通,两年时间过去了,大几千人奋斗了两年。然而,GSM是最简单的一个协议,跟现在的LTE协议复杂度根本没法相比,LTE协议要庞大十倍以上。当年华为的3G协议开发上万人持续了五六年时间,要不是华为这二十几年一直保持着几万人的研发团队,啃这些协议真的会崩溃的。
这是根据不通场景选择不同的信号覆盖方案
只是随便截取几幅图供大家感受一下。无线通信是个专业领域,需要大量的专业知识和经验。
多大的信号穿过树林,穿过墙体进入屋内,折射以后会变成什么样子。屋内同时收到的穿墙信号和窗口进来的信号该怎么处理,各种各样的覆盖场景,全部需要调教到最佳状态。
没有足够移动通讯经验的厂家做不好这个事情的,比如intel同学。
竞争太残酷,不成功便成仁
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?
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,这就是基带那高高的专利护城河。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。
再让我们再看一下intel的基带芯片是怎么死亡的,大家感触会更深。
intel作为芯片业界老大,芯片制造的能力是毋庸置疑的,但是基带芯片是个异类,不仅要求你会造芯片,还要求你懂移动通讯协议。大家可能比较疑惑,intel没有积累怎么会懂通讯协议,答案是intel不懂,它2010年买的英飞凌的。显然,这成了intel基带的最大短板。
苹果手机切换intel基带以后,出现信号质量差,用户体验下降等问题,频繁被用户投诉。然而因为intel本身不具备调教移动通讯性能的能力,讲白了就是对移动通讯协议理解不深,导致intel基带根本没有解决用户这些投诉的能力,也没有进一步优化芯片性能的能力,苹果刚跟高通因为专利费闹翻,实在没有基带芯片使用,或许可以忍耐一年半载,但是,看不到未来啊。长期这样下去,苹果本身的市场就要丢光了,再给intel一年时间也完全看不到解决这些问题的希望,苹果是没法承受这个后果的。
intel的基带就充分验证了,不能做到性能领先的基带芯片没法存活,因为没法占领足够的市场,勉强进去了也守不住,用了你的基带芯片的手机没有竞争力卖不动啊。如果销售量不足的话,基带芯片巨额研发费用收不回就要赔钱。关键不懂移动通讯协议就没法改进,没法改进就更看不到未来。
更要命的是,4G时代intel还可以勉强玩一下,到了5G时代,协议复杂度完全超出了intel的能力范围,开发进度延后太多,实在追不上华为、高通的进度,这更导致了苹果很长时间没有5G芯片可用,不得已,苹果只好回去找高通要芯片。高通这时候秋后算账,开始到处举着专利武器打人,无论是苹果还是intel都快被整哭了,没办法,intel直接放弃不玩了。