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蘋果自研5G基帶芯片疑遭滑鐵盧，集成基帶更勝一籌？

2022-07-01 00:00:00

6月29日，知名蘋果產業鏈研究員、天風國際分析師郭明錤透露，蘋果為 iPhone 自研的 5G 基帶芯片或遭遇失敗。

在自研芯片領域屢戰屢勝的蘋果，為何會在“基帶芯片”吃癟？外掛基帶與集成基帶相比，誰更勝一籌？

一、什么是基帶芯片

基帶芯片（Baseband Chip）是指用來合成即將發射的基帶信號，或對接收到的基帶信號進行解碼的芯片，是決定通話質量和數據傳輸速度的關鍵組件。基帶芯片一般包括CPU處理器、信道編碼器、數字信號處理器、調制解調器和接口模塊。

5G時代，手機語音通話是主要功能，基帶芯片是功能手機的核心。

5G基帶芯片不但算法復雜，而且在射頻、算力、能效方面要求更嚴格，由此可知5G基帶芯片比普通芯片的研發難度更大。蘋果并無通訊領域相關技術，自研5G基帶芯片難度可想而知。

二、基帶芯片研發難點

01多頻段兼容設計難度高

由于各個國家和地區使用的手機通信頻段不同，因此，芯片廠商研發的5G基帶芯片，必須是適合在全球通用的芯片，即支持各國家和地區的不同頻段。多頻段兼容極大地增加了設計難度。

02多模兼容增加設計難度

5G基帶芯片需要同時兼容2G/3G/4G網絡，調試多標準通信協議更為復雜。就國內4G手機而言，其所需要支持的模式已經達到6模，到5G時代將達到7模。

支持多模式的手機，意味著用戶可以在不更換手機的情況下，隨意更換運營商使用不同的模式，例如國內的中國電信、中國聯通、中國移動的4G/3G/2G網絡包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM。

03毫米波提出更高設計要求

支持毫米波是5G技術的創新點，毫米波是高頻波，帶寬大，傳輸速度快，但是波長很短，信號容易受到干擾，因此在設計上必須要改善射頻（RF）天線模塊效能，才能有更好的性能效果。

04系統散熱問題不容忽視

5G時代對于數據傳輸量和傳輸速率的要求都非常高，這就要求5G基帶芯片設計有更強的DSP（數字信號處理）能力支持龐大的資料量運算，以及高速的運算效率，會牽涉到的系統散熱問題等都其中的設計難點。

同時，運算越高頻，耗能越高，對電池壽命的要求自然就更高。

三、外掛、集成基帶各自優缺點

基帶芯片在 Soc 芯片組里面的就叫集成基帶芯片，基帶芯片在 Soc 芯片組外面的就叫外掛基帶芯片。

獨立外掛基帶，就有更多的晶體管可用于AP（應用處理器）上，為其讓出空間提升通信性能。但外掛基帶集成度差，額外占用主板空間，增加芯片成本，而且功耗高、發熱大，一定程度上還影響信號。

集成基帶的集成度高、運算快、功耗較低、發熱較小，但集成基帶意味著需要在Soc系統芯片有限的空間上再增加“基帶芯片”，需要多種關鍵技術協同應用，設計的復雜性主要體現在芯片驗證和測試難度提高。

另外，基帶集成在Soc系統芯片的散熱問題，也是封裝技術的一大挑戰。

集成基帶芯片精密微型化發展，除了設計外，在IC測試、封裝上難度也增大。集成基帶芯片的研發生產，除了需要技術的進步、架構的演進，還需要測試設備和封裝設備的有力支持。高精度、高力控、高穩定性的“電機”是測試封裝設備的核心部件，超高水平的設備產品能協助芯片研發生產提高測試效率、貼片良率。

國奧電機著眼于國內外芯片測試封裝市場需求，不斷深入技術研發和產品迭代，可實現微米級高精度對位貼片；+0.01N力控精度柔性取放，保證封裝良率；“Z+R”軸集成設計，適用性更強，提升測試、封裝效率。

可編程高精力控，降低損耗

國奧直線旋轉電機帶有“軟著陸”功能，可實現±1g以內的穩定力度控制，支持速度、加速度及力度控制的程序化設定，使貼裝頭能夠以非常精準的壓力觸碰芯片表面，降低損耗；

采用中空Z軸設計，預留氣管接口，真空吸取、即插即用，并可根據元件結構及特性提供定制化服務。

高精度對位、貼片，保證良率

微米級位置反饋，獲取精準數據，±0.01N力控精度，±2μm直線重復定位精度，±0.01°旋轉重復定位精度，徑向偏擺小于10μm，編碼器分辨率標準1μm，可在高速運行狀態下仍穩定輸出，提升良率及可靠性。

“Z+R”軸集成設計，提升速度

創新性的雙軸集成化解決方案，將傳統“伺服馬達+滾珠絲桿”合二為一，解決了Z軸自重負載問題，高速、精準完成元件Pick & Place，貼裝等動作，推力曲線平滑，峰值推力8-50N，有效行程10-50mm ，超高循環壽命，實現高效生產。

體積小，重量輕，可電機組合排列

直線旋轉電機LRS2015重量僅605g，輕巧的機身重量大大減輕了設備高速運動中負載帶來的影響。電機厚度僅為20mm，在設備有限的內部空間中可以并排安裝多組電機，減少芯片貼裝往復運動過程，提升設備貼裝效率。