从「远古」的初代iPhone、iPhone 4到如今的iPhone Xs、iPhone 11、12、13，苹果手机因为天线门、信号差等问题，被广泛诟病和遭遇集体诉讼。作为如今最有钱、最有实力的手机厂商，苹果都能够自研SoC芯片了，为什么十几年来就是搞不定信号问题？

 

苹果造出5G基带芯片，需要面临的三座大山

要搞清楚为什么十几年来iPhone信号持续拉胯，我们先得了解影响手机信号的因素有哪些，苹果到底缺在了哪里？

总体来看，影响手机信号的因素主要分为外部和内部因素。外部因素也就是环境因素，比如距离基站的远近，是否处于电梯、地下室、地铁等比较封闭的环境，甚至在大型演唱会上也会因为同时使用相同信号频段的人太多，而导致信号不好。

当然了，外部环境无论是手机厂商还是用户都无法控制。但是手机自身的内部因素，比如手机天线的设计、手机的基带芯片等，却是厂商能够控制的。而相比其他国产手机来说，iPhone信号不好，关键原因就在这里。

和大部分人认为的手机只有一颗芯片不同，一部智能手机往往会集成大大小小上百颗芯片。小米集团合伙人卢伟冰就曾经在发布会上表示，一部Redmi Note10 Pro就需要114颗芯片。

通常来说，我们所说的手机SoC芯片，包括三个部分：负责处理APP的应用芯片（AP）、负责通信的单元基带芯片（BP）以及多媒体加速器（CP）。而影响信号问题的就是BP，也就是所谓的基带芯片。我们经常说的5G、4G、3G等通信制式，也是由BP部分来决定。

 

相比其他芯片，BP中的基带芯片是最难攻关的部分，这也是为什么苹果即便能造出自己的A系列芯片，却没办法造出能批量量产的5G基带芯片。

总体来看，5G基带芯片之所以难造，主要有如下三大原因（大山）：

1）难以绕开的高通专利

第一，和CPU等芯片有ARM提供的公版架构不同，基带芯片没有所谓公版设计可抄，需要自己从头开始。但是基带芯片是和通讯技术挂钩的，这其中涉及到向下兼容2G、3G、4G等问题，并非单纯砸钱就能行，这个我们后面会提到。

苹果研发5G芯片，涉及到技术的最大问题在于，大量的专利都集中在高通、华为等厂商手上。特别是高通，这家靠收取高昂专利费生存的企业，和苹果为此已经打了好几轮官司。

中国通信院发布的《全球5G专利活动报告（2022年）》显示，华为所拥有的有效全球5G专利族数量占比为14%，位列第一，高通占比9.8%、排名第二，三星以9.1%的占比位列第三。

 

图源：中国信息通信研究院

截至2022年6月16日，华为和高通的通信设备制造行业专利申请数量分别为1401项和1389项。数量上高通略低于华为，但是高通专利的总价值最高，为144.39亿美元，是华为的6倍多。从运营商网络、电信设备，到基站和手机，都会用到高通的专利技术。

 

图源：前瞻产业研究院

在中文官网的公司简介中，高通这样介绍其专利的无处不在：今天，Qualcomm的基础科技赋能了整个移动生态系统，每一台3G、4G和5G智能手机中都有其发明。可以说，如何绕开高通的专利，是苹果自研5G基带芯片最大、最麻烦的一座大山。

2）长时间、大规模的商用调试

第二，基带芯片的研发难度在于门槛极高。即便没有高通的专利霸权，苹果要想搬走这座大山，也很困难。众所周知，虽然现在市面上的新机大多是5G手机，但是却可以用4G、3G甚至2G的信号和电话卡。手机之所以能做到通信制式的向下兼容，原因就在于制造基带芯片时，要求向下兼容前几代通信制式，而且还要做到互联互通、不能干扰。

这首先就对技术提出了很高的要求。其次，自从2G结束摩托罗拉一家独大以来，数字通讯制式每一代全球就有好几个标准，比如3G时代的WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中美欧三大标准，导致至今很多人对于买手机要买「全网通」，仍然记忆尤新。

这只是国际标准，像苹果这样的跨国公司，iPhone这样畅通全球的产品，它的基带芯片必须一个一个去匹配全球几百个国家的通信网络。而基本上很多国家都有好几家电信运营商，它们如果使用了不同的基站设备，苹果都得一个个去匹配。而且在通信终端的可靠性方面，怎样在不同环境以及场景下，保证信号的稳定，其实都离不开长时间、大规模的商用调试。

华为之所以能够造出麒麟5G芯片，原因就在于其有着几十年的通信技术积累。而没有这些积累的苹果，得从头把华为、高通走过的路走一遍。其实通信技术2G演进到5G，从基带市场的玩家越来越少可以看出，规律其实就和芯片的先进制程代工一样，越玩到后面，门槛越高，玩家也越少。

 

图源：方正证券研究所

3）竞合中取胜难度更大

第三，犹如苹果和三星一样，苹果和高通既有竞争，也有合作，取胜难度更大。2019年，苹果花了10亿美金买来了英特尔的基带芯片业务。可以说是有了研发底子和专利积累。但是，同一年为了和高通和解用上后者的5G基带，苹果又花了45亿美元的和解金。

苹果财大气粗这个大家都知道，但是不仅收购英特尔基带芯片业务准备自研芯片，还花比前者高四五倍的价格和高通和解，你不觉得这其中很矛盾？有人说这是苹果在做两手准备：先用着高通的5G基带芯片，等自研的弄好了，再像华为一样备胎转正。从后续的发展来看，苹果确实有此意图。但是，我从中看到了苹果的无奈。

 

图源：techspot

试想，苹果既然都花45亿美元和高通和解了，那么又何必再花10亿美元买英特尔半死不活的芯片业务呢？我觉得有两点原因，一是就如大家看到的，基带芯片是苹果闭环生态的最后一个缺口，所以必须补上；二是很显然就连行业利润率最高的苹果，也难以忍受高通的专利授权模式和高昂的专利费。这让苹果想要自研的欲望更加强烈。

对此，2019年苹果和高通的专利诉讼庭审结果中，苹果首席运营官COO杰夫-威廉姆斯Jeff Williams在庭审环节称，如果高通收取5%的专利费率，30美元基带芯片的专利费应该在1.5美元，这是苹果能接受的。但高通的收费标准是以整机售价为基准支付5%，手机售价越高，支付给高通的专利费也越高。

但是，为什么高通收取高昂的专利费，苹果还继续用其基带芯片呢？原因就在于，高通的技术是真的好，其基带芯片是真的香。所以，这其实就反映了一个问题，苹果基本上短时间内很难做出优于高通的自研基带芯片。

搭载同款基带芯片，为何iPhone信号更差？

最后再来谈一个问题：为什么搭载同款高通5G基带芯片，国产手机的信号比iPhone的好？

一直以来苹果都没有自己的基带芯片（或者至少是没有用于大规模量产），用的都是高通和英特尔的。但是，进入5G时代以来，很多国产手机和iPhone用了同款基带芯片的情况下，iPhone信号却更差。为什么？

 

这是因为很多国产手机用的是高通的芯片「全家桶」，是配套的「SoC+基带芯片」组合，信号自然好。而苹果用的是高通外挂基带，效果没有高通自己原生配的好，也是情理之中。而且，从iPhone 4、Phone XS的信号门以及iPhone 13用塑料水瓶做天线来看，苹果的天线设计一直也是让位于机身工艺或者所谓环保等因素，信号自然就更差了。