蘋果棄高通晶片轉用英特爾 背後通信八卦很精彩
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原標題:蘋果為何棄用高通晶片,轉用英特爾?背後的通信「八卦」很精彩
來源:解放日報
最近,蘋果和高通之間的口水戰打得火熱,英特爾也被卷了進來。
蘋果新發布的iPhone XS和iPhone XS Max毅然棄用了高通的基帶晶片,轉而全部採用英特爾的基帶晶片。
高通很不爽,指責蘋果竊取其技術機密,用來幫助英特爾提高晶片性能。
蘋果和英特爾則矢口否認。
一時間,晶片圈也好,手機圈也好
這都成了最為火爆的新聞
一位「華為老兵」
也藉此機會為大家講講這裡面的八卦
無線女皇和高通的誕生
故事要從二戰期間一位美麗的女子說起,她叫海蒂·拉瑪(Hedy Lamarr,1914年11月9日-2000年1月19日),出生於奧地利首都維也納。
她是個猶太人。
Wireless Goddess 無線女皇海蒂·拉瑪
她16歲的時候在大學裡學通信工程。
不過因為實在太漂亮太豪放太叛逆,她很快進入了演藝圈,18歲時拍出了有史以來第一部女性全裸的電影《神魂顛倒Ecstasy》。
爆紅之後,她嫁入了豪門。
第一任丈夫曼德爾是奧地利軍用設備製造商,客戶正是二戰時期的軸心國。
故事的開頭正如我們熱愛的三級艷星葉玉卿一樣,但越往後越出人意料。
所有人都當她是花瓶,毫無遮擋地討論各種技術秘密。
就這樣,通信專業出身的她,在淺顰低笑中,默默地了解了納粹使用的通信技術。
傳統的無線電,始終使用同一個頻率,容易被干擾。
海蒂富有遠見地認識到,不斷隨意地改變無線電波頻率,可以防止信號阻塞的發生,從而有效的防止敵方干擾和追蹤。
納粹對猶太人的迫害日益泛濫,海蒂決定逃離。
1937年的一天,海蒂在晚宴中途以身體不適為由退席。
她用迷藥迷昏侍女,跳出窗戶,乘當天的火車連夜逃到了巴黎,又輾轉來到倫敦。
在這裡,她遇到了米高梅電影公司的老闆,簽訂了低價片約,來到了正在崛起的好萊塢,繼續自己的演藝生涯。
儘管是名噪一時的「艷星」,海蒂始終還熱愛著科技,「不改初心」!她發明了「可樂泡騰片」,可以讓二戰中的戰士們更容易喝到可樂。
她結識了音樂家喬治·安塞爾。
最初,他們之間的談話是關於「豐胸」,然後不知怎麼的竟然又繞進了無線電通信領域。
海蒂和安塞爾借鑑同步演奏鋼琴的原理實現了「跳頻技術」,通過頻率跳變來擴大通訊容量並對信息進行加密。
1942年,海蒂和安塞爾拿到了美國專利局頒發的秘密通信系統的專利,編號為2,292,387。
他們將這一專利贈送給了美國政府,希望能用於二戰戰場來阻擊納粹。
海蒂和安塞爾的專利申請圖紙
然而,該技術在二戰之後的冷戰時期才獲得了應用(由霍夫曼公司商用)。
冷戰後期,美軍對外公開了很多軍用技術,實現軍民兩用。
電晶體的發展使得「跳頻」技術的實現越發簡單,頻率同步方法也實現了從機械到電子的轉化。
」軍轉民「催生了一大批高科技公司,很多在西海岸。
1985年,在聖地亞哥,成立了一家名不見經傳的小公司高通公司(Qualcomm),名字是Quality Communication的縮寫,最初整個公司只是一家比薩餅店樓上的一間辦公室。
前麻省理工學院(MIT)教授艾文·雅各布(Irwin Mark Jacobs)等七個創始合伙人將在「擴頻技術」上發展出的CDMA(碼分多址)技術成功用於商用蜂窩通信網絡,並擁有主要的專利。
後來號稱有1400項相關專利。
右二維特比Andrew Viterbi被譽為」CDMA之父」,我們在GSM中也用到一種叫維特比解碼的算法,據說與他也有關。
1994年,全球第一個CDMA商用移動通信網絡在香港和記電信運行,但效果不好,第一個通常都是小白鼠。
但CDMA從此發展起來,在韓國終於成功商用,1996年達到了100萬用戶。
三星從此起步,進入了移動通信領域。
有個說法是:高通發明了CDMA,卻是韓國救了CDMA一命。
CDMA進入移動通信領域並率先在亞洲商用,美籍華人李建業博士在這個過程之中功不可沒。
初出茅廬的余承東在華為第一個注意到了這個技術。
某日,他用別人的電話打給任正非,興沖沖地說:老闆啊老闆,我發現了一個新技術,叫CDMA! 第二天,總裁辦將電話打了回來:昨天那個愣頭青,到底是誰?
在高通1987年第一個20萬美元合同中提供了有效幫助的雷鳴(時任蘿拉公司技術總監),後來他擔任了高通大中華區總裁,並終於將CDMA帶入中國這個巨大的市場。
雷鳴在IT時代周刊寫過一篇文章《高通CDMA進入中國內幕》,講述了CDMA入華的曲折,以及老雅各布的強硬。
雷鳴深知,CDMA要進中國,就得配合中美關係及當時的中國入世(WTO)的談判。
如果不能利用這一機會,再好的CDMA技術也沒用。
因此便制訂出「IS-95 Now」的戰略推成熟且便宜的IS-95技術,而不是推技術尚未成熟儘管利潤會更高的1x技術。
為了這個統一戰略,高通總部召開了一個CDMA在中國的「誓師大會」,大會口號就是「IS-95 Now」。
所以,華為賭1x技術而全盤皆輸,中興的IS-95則賺得盆滿缽滿。
老雅各布個性很強硬,其他創始人陸續退出。
第三個兒子保羅·雅各布Paul Jacob繼承了他的衣缽,人喚小雅各布。
世紀之交的時候,我有幸在廣州見過雅各布父子二人。
不過今年保羅也下野了,據說與他不願意股東會的提議將高通出售給博通(總部在新加坡)有關。
這項交易已經被美國政府否決了。
CDMA技術不僅可以用於保密通信,還可以擴大頻譜的利用率,大大提高效率。
所以3G的幾個主流標準,無論WCDMA、CDMA2000、抑或是TD-SCDMA都是基於CDMA碼分多址技術。
1997年,當以CDMA為基礎的通信技術開始大規模走入大眾生活時,科學界才想起了海蒂。
美國電子前沿基金會授予了五十年前這項專利的第一申請人海蒂·拉瑪「電子國境基金-先鋒獎」,科學家尊稱海蒂為「CDMA之母」。
那時她已經83歲高齡了,據說正在努力「整容」。
後來,海蒂的兒子安東尼·羅德(Anthony Loder)拍攝了一部紀錄片《生為海蒂·拉瑪 Calling Hedy Lamarr》,以紀念她的母親。
她的發明是CDMA技術的理論基礎,在2G和3G上發揚光大,WIFI以及4G中的LTE也是由此一脈相承。
GPS全球衛星定位據說也與此理論相關。
高通完美地繼承了她的衣缽,並發揚光大,成為最大的移動通信專利所有人。
高通公司安東尼奧(Antonio Franklin)說過:「她有一個非常驚人的專利,人們通常都想不到電影明星有什麼頭腦,但她確實有。
」
終其一生,她也沒有在這項劃時代的技術上獲得過任何收益。
演藝圈的人,沒有幾個還記得她。
通信圈裡的人,卻永誌不忘。
智慧型手機的AP和BP
智慧型手機晶片方案的核心是兩塊:AP和BP。
AP即Application
Processor(應用處理器),主要包括CPU(中央處理器)和GPU(圖形處理器),最近還有什麼神經網絡,人工智慧什麼的。
目前智慧型手機所有的CPU都是基於英國劍橋的ARM架構(一種精簡指令系統),華為麒麟晶片中的CPU也是獲得了Arm公司的授權來做的。
我們聽到的主頻多少Hz,還有四核八核,都是指的這個。
Intel挾PC上橫掃天下的的x86架構(複雜指令系統CISC),推出了專攻移動市場的CPU(凌動Atom),一度在上網本(Netbook)上風靡一時,但是最終不敵ARM,全軍盡墨。
2017年4月,孫正義的日本軟銀以310億美元的代價,收購了Arm公司,並將其私有化。
BP即Baseband Processor
(基帶處理器),負責處理各種通信協議,如GSM、3/4/5G等。
通俗來說,基帶就是對2G/3G/4G/5G的各種通信協議的處理,實現了手機和基站之間的連接。
當然,基帶要配合SIM卡來使用。
沒有通信能力的手機,就是一個MP4。
隨著通信技術的演進和複雜程度的提升,設計基帶處理器越來越難。
基帶處理能力的高低,直接決定著手機信號處理能力的強弱,上網速度就會體現出好壞,音質也會有好壞。
基帶晶片是制高點,甚至決定著生死。
3G到4G的轉換過程當中,TI、Broadcom、Marvell等晶片廠商因缺乏競爭力的基帶晶片被手機市場所淘汰,而高通卻憑藉基帶晶片坐上移動晶片市場的龍頭寶座。
目前手機基帶晶片市場的主要是高通、英特爾、三星、華為、聯發科、展訊等。
其中,高通在這一領域保持領先,特別是在3G時代,高通憑藉其在3G領域強大的專利組合稱霸天下。
在4G和即將到來的5G時代,高通雖然不再是一家獨大,但依然是非常強勢。
下面是按金額計算的市場份額。
但如果按數量計,展訊(紫光展銳)認為其基帶發貨量僅次於高通和聯發科。
高通是如何「收稅」的?
蘋果為什麼要反抗?
從2G的CDMA時代開始,高通一直奉行全流程的收費。
基站要收,手機也要收,而且收費方式一直備受爭議,但就是「痴心不改」。
高通的手機晶片很強,獨特能力就是在基帶處理上。
原因也很好理解,因為高通始終大量投入對無線技術的研究,有很多前沿的研究成果,會率先使用在自己的晶片上,獲得超前的技術優勢。
高通的晶片在中國大量銷售,華為也一直在用。
據了解,高通並不是希望靠晶片賺多少錢,而是用來封鎖新的對手進入這個領域。
手機界裡傳說,高通的買基帶(BP)送CPU(就是AP)的營銷策略,成為了行業霸主。
近年,高通和大唐成立了合資公司開發低端晶片,這讓紫光趙偉國一度很緊張。
高通最大的客戶和市場在中國。
2015年,因為達到了「支配「地位而造成「壟斷」,被罰了60.88億人民幣。
之前,高通在歐盟、韓國等地均被罰。
高通的地位並沒有因此而被動搖。
有人說,PC時代的霸主是英特爾,那麼,智慧型手機時代的霸主,就是高通。
蘋果的手機賣得最貴,交授權費也最多。
宇宙第一的蘋果對高通按整機價格收費的方式積怨已久。
庫克多次表示,智慧型手機的功能越來越豐富,通信僅僅是其中之一,高通的技術專利只和基帶處理器有關,專利費應該根據基帶處理器的供貨價格,而不是按智慧型手機的整機售價來收。
於是在2017年,忍無可忍的蘋果發起了對高通的訴訟!
蘋果手機中一直使用的是自己設計的基於ARM的應用處理器(AP),但所用的基帶晶片(BP)從來都是外購的。
英特爾有自己的基帶,不過在2006年賣給了Marvell,完美錯過了為蘋果的iPhone供貨。
為了彌補失誤,2010年耗資14億美元收購了德國晶片巨頭英飛凌無線解決方案部,因為蘋果iPhone早期用的就是英飛凌(infineon)的基帶 。
但2012年開始,蘋果還是選擇了性能更具有優勢的高通基帶處理器。
從Verizon版iPhone 4後,iPhone產品線的基帶從Intel(源自英飛凌)悉數換成了高通,如果4(使用高通的MDM6610)、果5(使用高通的MDM9615)和果6(使用高通的MDM9625)。
蘋果突飛猛進。
高通不僅收專利授權費,還從賣給蘋果的基帶晶片中,賺得滿面油光。
然而,隨著蘋果的日益壯大,對高通的不滿也越來越大了,於是有了新動作。
2016年發布的蘋果iPhone7中,一部分手機使用高通的基帶X12,網速可以達到600Mbps,另外一部分使用了來自Intel的基帶XMM 3360,網速最高只有450Mbp。
為了平衡兩者的關係,蘋果對它們進行了性能限制,以至於兩者能夠在性能上保持一致。
2017年蘋果8一樣地採用了兩種基帶,英特爾基帶XMM 7480和高通的MDM9655基帶(支持X16 LTE,性能也有差異,蘋果也採用了同樣的平衡策略。
2018年,蘋果新發布的iPhone XS和iPhone XS Max有了戲劇性的變化,毅然全部棄用高通的基帶單元,轉而全部採用英特爾的基帶。
這確實不失為是一個釜底抽薪的好辦法,通過大大降低高通的晶片收入來逼迫高通在專利授權費用上讓步。
遺憾的是,從iPhone 7開始,Intel的基帶單元相比高通始終有些弱。
據說蘋果新手機的信號處理能力不夠強,上網慢,音質差。
果粉們已有怨言。
(也有說法認為天線設計也是導致問題的原因之一。
)
蘋果此舉確實可以讓高通的晶片營業額下降不少,高通老大哪裡忍得下這口氣。
2018年9月,高通正式向美國加州高等法院提起指控,控訴蘋果竊取其晶片機密,用來幫助英特爾提高晶片性能。
高通認為,蘋果的最終目標是將英特爾產品水準提高至高通水準,這樣蘋果就有兩家供應商可選,從兩家公司的廝殺中,獲「漁人之利」。
兩家公司之間,各持一詞,熱鬧非凡。
不過,訴訟歸訴訟,高通還真的很捨不得丟掉蘋果,執行長莫侖科(Steve Mollenkopf )在接受彭博社節目主持人採訪時自信的表示,他認為不久的將來,蘋果還會回歸高通的懷抱!
蘋果和英特爾之間的故事
這又是一個跌宕起伏的故事。
創立英特爾(Intel)的諾伊斯是集成電路的發明人。
很多年,Intel一直不溫不火地存在於矽谷。
1977年發布的蘋果II型電腦中,賈伯斯也考慮過用Intel的8080,但每一枚晶片「比我一個月的房租還貴」(賈伯斯的評價)。
賈伯斯的技術合伙人愛茲尼亞克當時還在HP工作,通過朋友可以40美元一顆搞到摩托羅拉的6800。
蘋果後來又從MOS科技搞到了與摩托羅拉一樣性能的CPU(1 MHz主頻的 6502微處理器),只要20美元一顆。
幾相權衡,就用最便宜的!
蘋果II型電腦是有史以來最成功的個人電腦,一共賣了500-600萬台,有不少進入了中國市場。
我去過美亞柏科,創始人滕達在少年時候,家裡就給他買了當時風行的蘋果II,他從這裡起步學計算機編程。
我很羨慕他,當時我家裡連蛋糕都捨不得給我買。
1988年,我在中學機房裡第一次摸到IBM兼容PC,寫下了第一個程序:在螢幕上顯示了一個三角形。
不過,由於八十年代IBM倡導的PC兼容機是採用Intel晶片,成了全球行業標準。
隨著IBM兼容機的迅猛發展,Intel和微軟也跟著爆紅了起來。
蘋果PC的江湖地位從此一落千丈,被眾多的IBM PC兼容機拉了下馬。
1985年,賈伯斯被趕出了他一手創立的蘋果,心情鬱悶。
從Intel退休的諾伊斯成了他的人生導師。
賈伯斯經常不打招呼就出現在諾伊斯家門口,還會因為某個想法在午夜打電話給諾伊斯。
諾伊斯還邀請賈伯斯乘坐他的「海蜂」水上飛機出去散心。
有次,水上飛機準備在湖面上降落,但是卻不小心鎖住了飛機輪胎。
諾伊斯不得不在跑道上降落時,飛機幾乎翻了過來,兩人幸免於難。
1996年,賈伯斯走出難關。
蘋果公司收購了他創立的NeXT公司。
賈伯斯在蘋果總部250名員工的歡呼聲中,回到了蘋果。
1998年推出的iMAC採用的是Power Mac G3處理器。
這個系列的CPU是IBM、Motorola等幾家大公司聯合為蘋果電腦設計製造的,在圖形圖像處理方面相比同時代的Intel CPU要快,有獨特優勢,所以蘋果電腦在人們心中一向是圖形圖像專業應用的代名詞。
極具個性的賈伯斯有次對摩托羅拉的高爾文說:摩托羅拉的晶片爛透了!高爾文是摩托羅拉創始人的後裔,當即反駁。
賈伯斯掛了電話後,開始暗中計劃拋棄摩托羅拉/IBM的PowerPC晶片,擁抱Intel。
這個過程並不容易,意味著整個作業系統要重寫。
六個月的期限內,蘋果最終完成了晶片切換。
2005年,「蘋果和英特爾,終於走到了一起」,蘋果開始使用Intel的處理器(X86),並在PC上一直沿用至今。
對於智能終端的高速發展,Intel不能不動心,於是做了一款專注於移動設備的凌動CPU(Atom,原子的意思)。
2008年上網本(Netbook)有了瞬間的輝煌。
我也為之心動,專門去了一趟香港的花園街,在喧嚷無比的電子市場裡,買了一台ACER的上網本,開機用了兩次,就束之高閣了!
英特爾的Atom的衰落,是從蘋果iPhone的決策開始的。
2007年,蘋果公司在首款iPhone上,獲得了劍橋的ARM公司的構架授權。
ARM是基於精簡指令(RISC),相比Intel的複雜指令(CISC),更加簡單,功耗也更低。
蘋果還收購了一家CPU設計公司P.A.Semi,定製了一款系統晶片——A4,由三星的晶圓廠為其代工製造。
不過,現在蘋果「芯」的晶圓代工已經使用技術更加先進的台積電了,台積電和三星爭奪蘋果訂單的過程,又是一個精彩的故事。
蘋果從此開始了自研AP(應用處理器)A系列之路。
蘋果自己做「芯」的時代,從此啟航。
這個過程之中,蘋果也曾向英特爾伸出過橄欖枝。
賈伯斯拿了一個花花綠綠的iPhone的PPT,讓英特爾為其開發基於ARM架構的CPU。
當時的英特爾CEO歐德寧認為這個PPT手機難以大量生產,加上晶片設計和生產投入巨大,於是回絕了這個送上門來的生意。
結果iPhone的銷售量有歐德寧預測的至少100倍那麼多!
情難了,《賈伯斯傳》中寫道,在後來iPAD平板電腦的CPU選型上,賈伯斯還曾一度支持英特爾,但是管理層以辭職相威脅,最終賈伯斯妥協。
但是蘋果的基帶,也就是處理移動通信協議的晶片,一直都是外購的。
看著手機GPU的強勢 AMD連腸子都悔青了!
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