Apple C1 調(diào)制解調(diào)器揭秘：蘋果邁向調(diào)制解調(diào)器完全獨(dú)立的第一步

蘋果剛剛做出了重大舉措，但大多數(shù)人還沒有意識(shí)到這一點(diǎn)。雖然每個(gè)人都關(guān)注新款 iPhone 16e，但真正的焦點(diǎn)是 C1 調(diào)制解調(diào)器。Apple C1 是蘋果有史以來第一款自研調(diào)制解調(diào)器芯片。這一轉(zhuǎn)變可能會(huì)重塑蘋果設(shè)備與世界的連接方式，就像 Apple Silicon  M系列為更高計(jì)算性能所做的那樣。

在蘋果頂級(jí)工程師的帶領(lǐng)下，知名博主Andru Edwards獨(dú)家參觀了蘋果調(diào)制解調(diào)器測試實(shí)驗(yàn)室。蘋果硬件技術(shù)高級(jí)副總裁Johny Srouji，iPhone產(chǎn)品營銷副總裁Kaiann Drance和無線軟件副總裁Arun Mathias詳細(xì)介紹 C1 調(diào)制解調(diào)器的工作原理、它的重要性以及它對蘋果生態(tài)系統(tǒng)的未來意味著什么。從提高能效和無縫集成 A18 處理器到毫米波 5G 等未來可能出現(xiàn)的進(jìn)步，C1 是蘋果邁向完全調(diào)制解調(diào)器獨(dú)立的第一步。

調(diào)制解調(diào)器，手機(jī)和外界的橋梁

在每部智能手機(jī)中，都有一個(gè)安靜的芯片，雖然它很少受到關(guān)注，但它卻是關(guān)鍵的部件——調(diào)制解調(diào)器。它是那個(gè)讓你無論是在城市的心臟地帶還是在寧靜的鄉(xiāng)村小路上都能保持連接的組件。

調(diào)制解調(diào)器是連接用戶手機(jī)與移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的橋梁，它負(fù)責(zé)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)的傳輸。在此背景下，蘋果決定設(shè)計(jì)自家調(diào)制解調(diào)器芯片C1，引起了廣泛關(guān)注。這一決定標(biāo)志著蘋果對于智能手機(jī)核心技術(shù)的進(jìn)一步掌控。

調(diào)制解調(diào)器是你手機(jī)內(nèi)部的組件，它將來自信號(hào)塔的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，讓你瀏覽網(wǎng)頁、觀看視頻和進(jìn)行語音通話。調(diào)制解調(diào)器的性能決定了你的手機(jī)上網(wǎng)速度和可靠性。它負(fù)責(zé)從舊的2G和3G信號(hào)，到如今更快速的4G LTE和5G網(wǎng)絡(luò)的所有連接。沒有好的調(diào)制解調(diào)器，手機(jī)可能會(huì)面臨慢速下載、掉線或者不穩(wěn)定的連接，尤其是在用戶快速移動(dòng)的過程中，調(diào)制解調(diào)器的性能變得至關(guān)重要。

本質(zhì)上，調(diào)制解調(diào)器非常關(guān)鍵，因?yàn)樗苯佑绊懙皆O(shè)備的整體性能。一個(gè)更好的調(diào)制解調(diào)器意味著更快的數(shù)據(jù)傳輸速度、更高效的電池使用和更流暢的性能，即使在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)，也能體驗(yàn)順暢的連接。

這就是為什么蘋果決定設(shè)計(jì)自己的調(diào)制解調(diào)器芯片是如此重要的原因。

這就像蘋果在iPhone、iPad和Mac上做的那樣，掌控了其中最關(guān)鍵的組件之一——SoC。因此，蘋果發(fā)布iPhone 16e時(shí)，隱秘但更為重大的宣布就是推出了Apple C1調(diào)制解調(diào)器子系統(tǒng)（Sub System）。

這是蘋果首次開發(fā)自己的調(diào)制解調(diào)器芯片，而不再依賴像高通這樣的供應(yīng)商，后者不僅為蘋果提供設(shè)備，也為無數(shù)的安卓和Windows設(shè)備提供支持。

Apple C1：蘋果邁向完全調(diào)制解調(diào)器獨(dú)立的第一步

實(shí)驗(yàn)室是蘋果芯片工程師日以繼夜工作的地方，周圍是尖端設(shè)備和先進(jìn)的仿真工具。在任何物理芯片制造之前，工程師們使用復(fù)雜且正式的驗(yàn)證方法預(yù)測芯片在不同條件下的表現(xiàn)。這些虛擬測試至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冇兄谠谡{(diào)制解調(diào)器進(jìn)入設(shè)計(jì)階段之前發(fā)現(xiàn)潛在問題。

一旦完成，成千上萬次的按鈕測試被用來驗(yàn)證C1的每個(gè)組件是否能夠承受日常損耗，并確保調(diào)制解調(diào)器在需要時(shí)能夠瞬間開關(guān)機(jī)。然后，還會(huì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試，芯片在各種模擬條件下接受考驗(yàn)，從擁擠體育場的重負(fù)荷數(shù)據(jù)流量到偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村區(qū)域的微弱信號(hào)。這些測試確保調(diào)制解調(diào)器不僅在紙面上表現(xiàn)良好，而是在現(xiàn)實(shí)世界中也能真正提供可靠的連接。這個(gè)過程的每個(gè)步驟都被仔細(xì)記錄并分析，多個(gè)團(tuán)隊(duì)緊密協(xié)作，解決出現(xiàn)的任何問題。

正是這種嚴(yán)格的測試和驗(yàn)證，讓蘋果有信心說C1調(diào)制解調(diào)器不僅僅是一個(gè)原型或測試版，而是一個(gè)為未來打造的強(qiáng)大平臺(tái)。

C1調(diào)制解調(diào)器采用最先進(jìn)的工藝制造，使用4納米工藝制造基帶部分（負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)信號(hào)的核心部分），使用7納米工藝制造收發(fā)器（負(fù)責(zé)發(fā)送和接收無線信號(hào)）。簡單來說，這些數(shù)字——4納米和7納米，表示芯片上晶體管的尺寸。晶體管越小，芯片上能放置的數(shù)量就越多，從而帶來更好的性能和能效。

結(jié)果是，iPhone 16e的續(xù)航表現(xiàn)非常出色，單次充電可播放多達(dá)26小時(shí)的視頻，即便在高負(fù)荷使用時(shí)，也能確保設(shè)備更長時(shí)間的使用。

事實(shí)上，它是目前所有6.1英寸iPhone中電池續(xù)航最持久的一款。

在兼容性和可靠性方面，蘋果并非閉門造車，關(guān)起門來獨(dú)自埋頭研發(fā)C1調(diào)制解調(diào)器，而是它已經(jīng)與全球超過180個(gè)運(yùn)營商，跨越55個(gè)國家進(jìn)行了嚴(yán)格的測試。這種廣泛的測試意味著無論你身處繁華的都市還是偏遠(yuǎn)的村莊，C1調(diào)制解調(diào)器都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，確保能夠提供可靠的連接。

接下來是蘋果最擅長的部分，因?yàn)镃1調(diào)制解調(diào)器最令人興奮的地方之一就是它與蘋果定制的A18處理器緊密配合。這種緊密集成使得調(diào)制解調(diào)器和處理器能夠?qū)崟r(shí)溝通。

舉個(gè)例子，如果你的手機(jī)遇到網(wǎng)絡(luò)擁堵，A18可以指示C1優(yōu)先處理重要的數(shù)據(jù)包。

比如，你剛打開消息應(yīng)用并嘗試發(fā)送照片或視頻，或者正在玩游戲。A18可以指示C1優(yōu)先處理你正在進(jìn)行的活動(dòng)，這樣就不會(huì)感到卡頓。這種動(dòng)態(tài)流量管理不僅提高了連接速度，還使得設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較重時(shí)依然表現(xiàn)出色。

在這里，你開始看到蘋果自己做調(diào)制解調(diào)器所帶來的真正好處。

除了優(yōu)化蜂窩連接效率外，C1調(diào)制解調(diào)器還具備其他能力，比如定制的GPS和衛(wèi)星連接。所以，所有蘋果衛(wèi)星服務(wù)，如緊急SOS、路邊援助、衛(wèi)星消息和Find My，都可以在搭載C1的設(shè)備上使用，比如iPhone 16e。

需要注意的是，第一代C1調(diào)制解調(diào)器確實(shí)有一個(gè)明顯的局限性——它不支持毫米波5G，這種技術(shù)提供超高速的網(wǎng)絡(luò)連接，目前主要在美國的Verizon和高通的設(shè)備中使用。

這可能是蘋果的“漸進(jìn)式”推出策略的一部分，我們未來將看到更強(qiáng)大、高效的C2和C3子系統(tǒng)，解決當(dāng)前的局限性，帶來更多功能。

說到未來，蘋果多年來一直依賴高通提供調(diào)制解調(diào)器芯片，這種關(guān)系不僅導(dǎo)致了巨額的許可費(fèi)和法律費(fèi)用，也意味著蘋果對其最關(guān)鍵的組件掌控較少。

隨著C1調(diào)制解調(diào)器的推出，蘋果準(zhǔn)備改變這一局面。通過將調(diào)制解調(diào)器技術(shù)內(nèi)建，蘋果有望降低成本，并完全掌控硬件集成，為更統(tǒng)一、更優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)鋪平道路。搭載C1調(diào)制解調(diào)器的iPhone 16e是這一長期戰(zhàn)略的第一步。通過將這款芯片應(yīng)用于入門級(jí)型號(hào)，蘋果可以收集實(shí)際反饋，并在將其推廣到更受歡迎和高端的設(shè)備之前進(jìn)一步完善技術(shù)。專家預(yù)測，雖然這一代可能有一些限制，但未來的版本將繼續(xù)顯著改進(jìn)，并最終可能提供像毫米波支持等更先進(jìn)的功能，甚至包括更先進(jìn)的AI驅(qū)動(dòng)連接。

六年磨一劍！Apple Silicon的新版圖擴(kuò)張

TDD 網(wǎng)絡(luò)使用單一信道進(jìn)行上行鏈路和下行鏈路傳輸，但時(shí)間間隔不同，這增加了靈活性并提高了頻譜效率，使其在人口密集的城市地區(qū)受益。但是，TDD 網(wǎng)絡(luò)要求手機(jī)和基站之間有嚴(yán)格的時(shí)序同步，以及 UL 和 DL 之間的切換，因此手機(jī)必須不斷調(diào)整其傳輸時(shí)序和無線電電路，這增加了處理開銷并增加了功耗。此外，在信號(hào)較弱的區(qū)域，手機(jī)必須增加其傳輸功率才能保持連接，這在 TDD 中比在 FDD 中更費(fèi)力。

這同樣適用于 DC-HSDPA：該功能通過使用兩個(gè)載波頻率而不是一個(gè)來提高數(shù)據(jù)速率，這本質(zhì)上意味著設(shè)備的無線電組件更加努力工作，從而導(dǎo)致功耗增加。但是，這一切都可以優(yōu)化。

在這一點(diǎn)上，我們不知道蘋果的 C1 是否完全缺乏對某些耗電功能的支持，或者是 iPhone 16e 省略了某些功能以降低成本和功耗。例如，這款智能手機(jī)沒有配備 Apple 的超寬帶（UWB）芯片、Thread 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或 MagSafe 充電（盡管它確實(shí)支持 Qi 無線充電并且沒有 MagSafe 磁鐵），甚至沒有相機(jī)控制按鈕——這四個(gè)功能既便宜又容易實(shí)現(xiàn)。從好的方面來說，Apple 的 iPhone 16e 基于相當(dāng)強(qiáng)大的 A18 處理器，具有六個(gè)內(nèi)核和一個(gè)精簡的四集群 GPU，配備了足夠的內(nèi)存（8GB）來運(yùn)行 Apple Intelligence 應(yīng)用程序。Apple 傾向于盡可能使用自己的芯片而不是第三方芯片，因此預(yù)計(jì) C1 及其繼任者將隨著時(shí)間的推移得到更廣泛的使用。目前，C1 使蘋果能夠削減成本（因?yàn)樗恍枰蚋咄ㄖЦ兑鐑r(jià)），并可能將其用作與高通談判時(shí)的討價(jià)還價(jià)籌碼。盡管如此，隨著時(shí)間的推移，Apple 計(jì)劃在其所有設(shè)備上使用自己的調(diào)制解調(diào)器。

“C1 是一個(gè)開始，我們將在每一代產(chǎn)品中不斷改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，讓它成為我們的平臺(tái)，用于真正使這項(xiàng)技術(shù)在我們的產(chǎn)品中脫穎而出，”Apple 硬件技術(shù)高級(jí)副總裁 Johny Srouji分享到。

回顧過往，蘋果六年前收購英特爾（Intel）的調(diào)制解調(diào)器團(tuán)隊(duì)是一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略舉措，旨在減少對第三方供應(yīng)商（如高通）的依賴，并加速自研蜂窩技術(shù)的開發(fā)。以下是這一收購的由來以及六年間的經(jīng)歷。

其實(shí)蘋果與英特爾的調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)淵源可以追溯到更早的時(shí)間。2011年，英特爾以14億美元收購了德國芯片制造商英飛凌（Infineon）的無線業(yè)務(wù)，這部分業(yè)務(wù)包括為早期iPhone（2007-2010年）提供基帶芯片的團(tuán)隊(duì)。英飛凌的技術(shù)主要支持2G和3G網(wǎng)絡(luò)，后來逐步擴(kuò)展到4G，但英特爾接手后未能使其在智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器市場上與高通這一強(qiáng)大的競爭對手相匹敵。

蘋果最初是英飛凌的客戶，但隨著iPhone轉(zhuǎn)向4G LTE技術(shù)（2012年的iPhone 5開始），蘋果開始更多依賴高通的調(diào)制解調(diào)器。然而，蘋果與高通的關(guān)系后來逐漸惡化，尤其是在2017年，雙方因?qū)＠M(fèi)用和商業(yè)模式問題爆發(fā)激烈訴訟。蘋果指責(zé)高通收取過高費(fèi)用并濫用市場支配地位，高通則反訴蘋果違約。與此同時(shí)，英特爾成為蘋果的替代供應(yīng)商，從iPhone 7（2016年）開始提供部分調(diào)制解調(diào)器，到2018年的iPhone XS系列時(shí)完全取代高通。

然而，英特爾的調(diào)制解調(diào)器性能始終不如高通（回顧16e的前輩XR系列的信號(hào)表現(xiàn)，在消費(fèi)者看來并不理想），尤其是在5G技術(shù)開發(fā)上進(jìn)展緩慢。2019年4月，蘋果與高通意外達(dá)成和解，簽訂了為期六年的調(diào)制解調(diào)器供應(yīng)協(xié)議。這使得英特爾的調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)失去主要客戶（蘋果幾乎是其唯一的大客戶），英特爾隨后宣布退出智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器市場。同年7月，蘋果抓住機(jī)會(huì)，以10億美元收購英特爾智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)的大部分資產(chǎn)，包括約2200名員工、17000項(xiàng)無線技術(shù)專利以及相關(guān)設(shè)備和技術(shù)。這是蘋果歷史上最大規(guī)模的團(tuán)隊(duì)收購之一，標(biāo)志著其決心自研調(diào)制解調(diào)器。

自2019年7月收購以來，蘋果在這六年中逐步推進(jìn)了其自研調(diào)制解調(diào)器項(xiàng)目：

2019-2020年：整合與起步
- 收購?fù)瓿珊?，蘋果迅速將英特爾團(tuán)隊(duì)整合進(jìn)其硬件技術(shù)部門，由高級(jí)副總裁Johny Srouji領(lǐng)導(dǎo)。Srouji此前成功主導(dǎo)了蘋果自研A系列芯片的開發(fā)，被認(rèn)為是推動(dòng)調(diào)制解調(diào)器項(xiàng)目的理想人選。
- 蘋果利用英特爾的專利和技術(shù)基礎(chǔ)，開始5G調(diào)制解調(diào)器的研發(fā)。與此同時(shí)，由于和高通的六年協(xié)議，蘋果短期內(nèi)繼續(xù)使用高通的5G調(diào)制解調(diào)器（如2020年的iPhone 12系列）。

2021-2022年：技術(shù)積累與挑戰(zhàn)
- 蘋果加大了對蜂窩技術(shù)的研發(fā)投入，招聘更多無線技術(shù)專家，并在美國加州和德國慕尼黑（英特爾原團(tuán)隊(duì)所在地）建立研發(fā)中心，并且多年來持續(xù)投資超過10億，旨在打造全球最頂尖的芯片研發(fā)中心。
- 然而，自研調(diào)制解調(diào)器面臨技術(shù)難題，包括功耗優(yōu)化、與全球網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的兼容性以及性能提升。據(jù)報(bào)道，早期測試中蘋果的原型芯片性能不如高通，項(xiàng)目進(jìn)度一度落后預(yù)期。

2023-2024年：突破與優(yōu)化
- 蘋果逐步克服技術(shù)障礙，利用其在芯片設(shè)計(jì)（例如A系列和M系列芯片）的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化調(diào)制解調(diào)器的功耗和性能。
- 與高通的供應(yīng)協(xié)議延長至2026年，為蘋果爭取了更多研發(fā)時(shí)間，避免了倉促推出不成熟產(chǎn)品。

2025年：C1芯片亮相
- 2025年2月，蘋果發(fā)布了搭載自研C1調(diào)制解調(diào)器的iPhone 16e。這款芯片支持5G（sub-6 GHz和4x4 MIMO）、4G LTE以及向下兼容3G/2G網(wǎng)絡(luò)，被蘋果稱為“iPhone上迄今最節(jié)能的調(diào)制解調(diào)器”。C1采用臺(tái)積電4nm工藝制造，顯示出蘋果在芯片設(shè)計(jì)上的技術(shù)實(shí)力。
- 該項(xiàng)目的總成本據(jù)估計(jì)達(dá)數(shù)十億美元，遠(yuǎn)超10億美元的收購費(fèi)用，反映了蘋果對擺脫高通依賴的決心。

蘋果收購英特爾調(diào)制解調(diào)器團(tuán)隊(duì)源于與高通的糾紛和高性能5G技術(shù)的需求。六年間，蘋果從整合團(tuán)隊(duì)到推出C1芯片，經(jīng)歷了一個(gè)從依賴外部供應(yīng)商到實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主的過程。這一成果不僅降低了專利費(fèi)用成本，還為蘋果未來在蜂窩技術(shù)上的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。盡管C1的性能細(xì)節(jié)尚未完全公開，但它標(biāo)志著蘋果在智能手機(jī)核心組件自研道路上的又一里程碑。

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想象一下一個(gè)未來，不僅是你的iPhone，甚至是你的iPad、Mac和其他蘋果設(shè)備，都共享同一個(gè)高度優(yōu)化的連接平臺(tái)。性能、續(xù)航和無縫集成的提升潛力巨大。蘋果正在為一個(gè)未來鋪路，每個(gè)設(shè)備都可以相互連接，以提高效率和用戶體驗(yàn)。