來源:雷鋒網
" 今天,我們將 5G 引入 iPhone,這對我們所有人來說,都是一個具有劃時代意義的激動時刻。" 蘋果 CEO Tim Cook(庫克)在昨日的蘋果新品發布會上說道。
iPhone 12 發布之后,眾多網友認為其沒有太大的創新。事實上,A14 仿生芯片和支持 5G 就是 iPhone 12 最大的亮點。
A14 仿生芯片已在 9 月的發布會上搭載 iPad 露過面,而這一次,蘋果也將其稱之為 iPhone 歷史上的另一個里程碑。A14 是全球第一款采用 5nm 工藝制程的手機芯片,集成 118 億個晶體管, 采用新款 6 核 CPU 和蘋果最新的 4 核 GPU,運行速度和圖像處理速度均提升 50%。同競爭對手的智能手機相比,iPhone 12 的 CPU 和 GPU 速度都是最快的。
A14 仿生芯片的性能和實力能夠依據跑分直觀得出,那么 iPhone 12 的 5G 水平又如何?
蘋果首款 5G 手機究竟如何?
iPhone 支持 3G、4G、5G 都晚一年左右
2008 年 6 月,蘋果推出首款 3G 手機 iPhone 3G,但在 2007 年 6 月,全球就已有 2 億 3G 用戶。根據全球供應商協會(GSA)數據顯示,2007 年 12 月,190 個 3G 網絡覆蓋 40 個國家和地區。
2012 年 9 月,蘋果首款 4G 手機 iPhone 5 面世,同年 4 月,三星搶在蘋果之前推出了首款 4G LTE 手機 Galaxy S Aviator。再往前追溯,世界首第一款 4G 手機 HTC Evo 4G 于 2010 年 6 月推出。
2020 年 10 月,蘋果首款 5G 手機面世,而它的競爭對手們,華為、三星、OPPO、vivo 等在 2019 年就已爭相發售 5G 手機。
由此看來,無論是從 3G 到 4G,還是從 4G 到 5G,蘋果都不是第一個 " 吃螃蟹的人 ",且比其他廠商平均晚年左右。
晚自有晚的優勢,敢于嘗試的消費者首先試水,市場上首批 5G 手機的缺點逐漸顯露,續航短、信號不穩定、頻段被 " 閹割 "、不夠輕薄 …… 后來進擊的蘋果,針對現有的 5G 手機問題各個擊破,優勢突顯。
iPhone12 是目前支持最多 5G 頻段的手機
蘋果無線技術和生態系統部門副總裁 Arun Mathias 在發布會上稱,蘋果從硬件設計開始,定制 5G 天線和無線電組件,以便準確地確定在整個系統中如何進行最佳運轉,且能在節省空間的同時,囊括最多的 5G 頻段。
在全球范圍內,5G 部署的頻段有 Sub-6GHz 和毫米波兩種,美國毫米波部署較多 ,而其他國家目前主要在中低頻段,也就是在 Sub-6GHz 頻段部署。早在 2018 年年底,工信部就給三大運營商發放了 5G 系統中低頻段試驗頻率使用許可,按照頻段號來看,中國電信和中國聯通的 5G 頻段號均為 n78,中國移動獲得的頻段號為 n41 和 n79,另外,中國廣電也獲得 n79 的頻段號。
這也就意味著,一款全網通的 5G 手機,需要同時支持 n41、n78 和 n79。而市面上有一部分 5G 手機,并不支持 n79。
蘋果官網信息顯示,iPhone 12 系列手機支持的 5G NR 頻段除了上文所提到的 n41、n78 和 n79 之外,還有包括另外 14 個頻段,遠遠超過市面上主流安卓手機。不過,值得注意的是,考慮到國內毫米波部署尚未成熟,目前只有美版 iPhone 12 支持毫米波。
針對 5G 耗電量大的問題,蘋果官方稱其為 iPhone 12 系列手機打造了一個高度集成的完整系統,例如優化了 iOS 架構,各類 APP 無需使用更多電量就能從 5G 中獲益。新增的智能數據模式則可以在 iPhone 無需使用 5G 時,自動切換到 LTE 模式,以節省電量。
從重量上看,iPhone 12 也是目前市面上最輕薄的 5G 手機。
不過,也有分析師認為目前 5G 網絡部署還不夠成熟,iPhone 12 處境尷尬,如同是在村道上奔跑的法拉利。
一方面,根據調研公司 IHS Markit 旗下 RootMetrics 部門對美國 125 個地區的 5G 網絡進行的測試,在中低頻段,5G 速度僅僅略快于 4G LTE,距離實現手機運營商所承諾的速度還差數年時間,在高頻段毫米波,雖然 5G 網絡速度快很多,但會出現信號迅速惡化的情況;另一方面,使用 5G 提供新功能的應用程序還未開發出來,像在 4G 時代,是移動應用程序推動了 4G 的發展。
至于蘋果首款 5G 手機是否真的是最強 5G 手機,以及最終會走向何方,還需要放在終端用戶的實際體驗中來評估。
回歸高通,iPhone12 能否解決 " 信號 " 之困?
除了對 5G 網絡的觀望以及等待 5G 網絡部署得更加成熟,蘋果今年 10 月才推出首款 5G 手機的另一個重要原因是,與高通和解并用上了高通 5G 基帶芯片。
我們常說的手機芯片,包括負責進程的應用處理器(AP)和負責處理通信的基帶(BP)等。雖然蘋果自研的應用處理器 A 系列芯片性能強勁,但其自始至終都是用的其他廠商的基帶芯片。
蘋果最早做手機時,即從 iPhone 2G 開始,用的是英飛凌的基帶。不過當時的英飛凌基帶芯片并不先進,在諾基亞和摩托羅拉 4、5 年前就開始支持 3G 的時候,英飛凌依然不支持 3G,其市場定位只是一個主流市場的備用低成本貨源。
喬布斯選擇英飛凌,一方面是看中其基帶單芯片集成度高,另一方面是蘋果剛開始做手機且板子小,其他廠商也看不上。
實際效果可想而知,采用英飛凌的基帶芯片,前 3 代 iPhone 都存在信號弱的情況。到了第四代,蘋果為了改善信號,直接在手機外面包了一層天線,以至于出現后來的 " 天線門 " 事件。
2010 年,英特爾以 14 億美金收購了英飛凌的無線部門,喬布斯當時評論這一事件時表示很高興,但隨之結束了與英飛凌的合作,從 iPhone 4s 開始使用高通的基帶芯片。
需要說明的是,在蘋果推出 iPhone 之前,英特爾有自己的無線設備芯片部門,但在 2006 年將其賣給了 Marvell。后來進入移動互聯時代,英特爾為彌補失誤,收購了英飛凌的無線部門,后又在 2015 年 9 月以 1 億美元購買威盛旗下威睿電通的 CDMA2000 專利,解決 CDMA 專利問題。
2017 年,英特爾推出首款千兆級 LTE 基帶芯片 XMM 7560,集成 CDMA,實現全網通。據悉,該款基帶芯片在參數上同高通驍龍 X16 LTE 相當。
在蘋果 " 享受 " 高通獨家供應基帶芯片不久之后,一方面覺得高通的專利費太貴,另一方面不希望在基帶芯片上完全依賴高通。在 2017 年,開始在 iPhone 7 上混用高通和英特爾的基帶芯片。當時有外媒報道稱,蘋果為了使兩個版本的性能保持一致,故意限制了內置高通基帶版本 iPhone 7 的網速。
圖片源自 paratic
高通是移動通信領域當之無愧的霸主,不僅占領智能手機領域的高端芯片市場,更是通過龐大的專利授權獲取高額利潤。不過其依托專利授權的商業模式一直備受質疑,全球多個國家及地區均對其發起過大規模的反壟斷調查與訴訟,蘋果也位居其中。
2017 年 1 月,在美國貿易委員會(FTC)宣布將對高通展開反壟斷調查的 3 天后,蘋果在美國加州南區聯邦地方法院向高通公司發起的專利訴訟,起訴高通 " 壟斷無線芯片市場 ",并提出了近 10 億美元的索賠。同年 5 月,高通也開始一系列對蘋果的反擊訴訟。
在長達一年的訴訟戰之后,雙方達成協議,鑒于蘋果在 2011 年到 2016 年間只使用高通的芯片,作為回報,高通向蘋果支付費用。與此同時,高通因涉嫌壟斷遭到歐盟委員會反對,受到 9.97 億歐元(約 12 億美元)的罰款。
不過雙方的專利戰并未結束,2018 年,搭載高通基帶芯片的 iPhone 機型因涉及窗口切換等專利問題在中國禁售,這也導致雙方矛盾升級,之后的蘋果手機,即 iPhone XS、XS Max、XR 以及 iPhone 11 系列的基帶芯片別無選擇,全部搭載英特爾的基帶。
但無論是從參數,還是從用戶體驗出發,英特爾基帶芯片性能都不如高通,導致 iPhone Xs/Xs Max 的 LET/Wi-Fi 信號出現問題時,部分用戶將問題歸咎于用的是英特爾基帶。
在專利方面拼不過高通的英特爾,也算是在基帶領域投入不少,而且為了蘋果這個大客戶,也一直在研究 5G 基帶芯片。
2018 年 11 月,FastCompany 曾援引內部人士的消息稱,英特爾專門組建了一支數千人的團隊為新 iPhone 研發 5G 基帶,但更大的數據量對基帶芯片和 射頻天線造成了壓力,導致 5G iPhone 原型機的發熱和續航達不到要求,蘋果只能和英特爾展開進一步的磨合。
最終,英特爾于 2019 年完成 5G 芯片 XMM 8160 的開發,但英特爾當時表示,該款芯片要在 2020 年才開始出貨。而按照蘋果手機的發布計劃,將于 2020 年 9 月發布首款 5G 手機。
最終的結果是,蘋果與高通于 2019 年 4 月 17 日在美國加州圣地亞哥聯邦法院達成和解,蘋果重新向高通支付專利費。同日,英特爾宣布退出 5G 手機調制解調器業務。這也就意味著,蘋果的首款 5G 手機 iPhone 12,是同高通重修舊好之后第一款使用高通基帶的手機。
但另一個問題出現了,向來不愿意在某一項技術上長期被一家公司所 " 壟斷 " 的蘋果,面臨著基帶芯片可能只有高通一個選擇時,會走向自研的道路嗎?
蘋果自行設計基帶芯片的可能性
從蘋果的發展歷程來看,蘋果似乎熱衷走向自研之路。
2010 年開始就用上了自研的 A4 芯片。
在 GPU 方面,在同 Imagination 順利合作的同時,從 2013 年就開始布局自己的 GPU 自研計劃,召集業內相關人才組建團隊,甚至將手伸向 Imagination。2017 年,蘋果宣布,將在未來兩年內放棄使用 Imagination 的一切技術,自研 GPU。最終的結果有目共睹,如今集成最新自研 GPU 的 A14 仿生芯片,其圖像處理速度已在智能手機領域位列第一。
今年 7 月,蘋果正式宣布將在兩年內讓 Mac 電腦從英特爾 X86 平臺全面轉向自研 ARM 處理器遷移計劃,第一款搭載蘋果自研處理器的 Mac 可能將于今年 11 月發布。
蘋果的這些舉動,似乎預示著將來某一天,蘋果也會推出自研基帶芯片。另外,在 2019 年 7 月蘋果以 10 億美元收購了英特爾智能手機調制解調器大部分業務,庫克在評價此次收購時表示,這次收購可讓蘋果的無線技術專利組合超過 17000 件,蘋果將在長期戰略中擁有和控制核心技術,無不透露出蘋果自研基帶的野心。
此前也有分析師指出,如果蘋果自研基帶芯片,將從多個方面獲利,最大的影響當然是減少對高通的依賴。根據分析師的推理,如果蘋果在 2024 年推出了自研的 5G 芯片組,假設每臺 iPhone 可節省 5 美元,每臺 iPhone 售價 740 美元且出貨量達到 2.3 億部,那么蘋果的整體毛利潤可能會增加約 12 億美元。
在同高通簽訂的協議中,蘋果至少需要在未來 4 年內購買高通的 5G 基帶,其中:
2020 年 6 月 1 日至 2021 年 5 月 31 日,需要有部分蘋果產品使用高通 X55 基帶芯片;
2021 年 6 月 1 日至 2022 年 5 月 31 日,需要有部分蘋果產品使用高通 X60 基帶芯片;
2022 年 6 月 1 日至 2024 年 5 月 31 日,需要有部分蘋果產品使用高通 X65 或 X70 基帶芯片。
這意味著,如果蘋果自研基帶芯片,至少也是在 4 年之后才會推出。
不過也有分析師認為,蘋果自研基帶芯片,大約需要 1000 名頂級人才和工程師,至少花費 5 年的時間,最大的困難是專利問題。蘋果更有可能采取的策略是將現有的基帶芯片集成到自己的 A 系列芯片上。
自蘋果手機面世以來,蘋果公司的創新能力有目共睹,其大部分產品和技術都被視為業界風向標。
或許四年之后的蘋果,真能用上自研基帶。