苹果C1调制解调器，前世今生
本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自eetimes
️我们将对苹果的iPhone 16e以及搭载在iPhone 16e上的苹果自主研发的调制解调器C1进行详解。
如今，许多电子设备最关键的部件是无线通信芯片和芯片组。如果没有通信芯片，您就无法使用社交媒体或浏览网页。越来越多的车载设备并不在设备本身上存储数据，而是通过通信来处理地图和音乐。尤其是智能手机，它由许多无线通信设备组成。Wi-Fi、蓝牙、NFC早已成为我们日常生活中必不可少的元素，4G、5G已成为广域数据通信的社会基础设施的一部分。
其中一个必需品是用于广域数据通信的终端调制解调器，但为其提供芯片的公司并不多，只有少数公司将其出售给公众。
️这三家公司分别是美国高通、中国台湾联发科和中国大陆的紫光展锐。华为和三星电子也拥有5G调制解调器，但并不向公众出售，仅用于自己的产品中。就三星电子而言，其还为“ASPCMS社区Pixel”系列提供芯片。️苹果通过更换调制解调器芯片组供应商，从英飞凌到英特尔、再到高通，继续为iPhone 和 iPad 提供内置调制解调器。
iPhone 调制解调器的演变从2020 年款iPhone 12开始，苹果一直在使用高通芯片组，这是苹果首款配备 5G 调制解调器的机型。将于 2024 年 9 月发布的 iPhone 16/16 Pro 将使用高通的骁龙 X71 调制解调器。️苹果于2025年2月发布的iPhone 16e搭载了苹果自家的5G调制解调器Apple C1，而非高通调制解调器。这次我们将报道iPhone 16e和C1。
图1是2025年2月发布的iPhone 16e，内部由条形电池、双层电路板（上半部分为通讯，下半部分为处理器）、TAPTIC、两个扬声器、单摄像头组成。单摄像头由索尼制造。
图1 iPhone 16e的外观和内容
图2展示了2024年9月发布的iPhone 16/16 Pro和2025年2月发布的iPhone 16e的内部结构，以及主4800万像素摄像头的摄像头单元和传感器。仅有iPhone 16 Pro采用L型电池，其余两款均采用条形电池。
由于摄像头是单颗的，因此可以保证更大的表面积，从而让iPhone 16e拥有更大的电池容量。 48MP 摄像头具有相同数量的像素和相同的元件结构，但传感器的像素大小不同，iPhone 16e 和 16 Pro 之间的面积大三倍以上。三款机型之间几乎没有完全通用的部件，充分体现了苹果的高开发能力（人脸识别等都是通用的）。
图2 三款 iPhone 16 系列机型的内部和摄像头单元
图3为iPhone 16e的通信板。有三个芯片上刻有 Apple 标志。除了苹果之外，还有许多通信功率放大器和其他产品排队。️苹果标志中的三块芯片的统称是C1。每个包装上都印有 Apple 芯片的唯一标识 APLXXXX。
左侧是5G调制解调器数字基带（也涵盖2G/3G/4G），右上方是通信收发器（配备MIMO等），右下方是控制调制解调器系统电源的电源管理IC（PMIC）。与高通、联发科的配置相同。 ️Apple C1 还有另一项重大新举措。它不使用晶体振荡器，而是采用 MEMS + 发电机方法。
图3 iPhone 16e 通信板
图4显示了 Apple C1 调制解调器的起源。苹果在2019年收购了英特尔的调制解调器部门，Apple C1就是在收购之后研发的，追根溯源其实也没什么意义……
苹果收购的英特尔调制解调器业务，也是英特尔在2010年从英飞凌手中收购的，收购之后，英特尔在其智能手机平台“SOFIA”系列中使用过一段时间，但一直没有突破，在2018年“iPhone XS”和2025年“iPhone SE2”的4G调制解调器中使用后，才被苹果收购。
图4 Apple C1 调制解调器的根源
英飞凌出售给英特尔的调制解调器部门是在2007 年从 LSI 收购的，距出售仅三年。 LSI 还于 2007 年收购了 Agere Systems，从而获得了调制解调器业务（LSI 随后不久将其出售给英飞凌）。
这意味着英飞凌的调制解调器源于杰尔系统。杰尔系统是一家通信半导体制造商，于2002 年从朗讯科技独立出来。朗讯科技成立于 1996 年，当时 AT&T 的半导体部门被剥离出来。大约在同一时间，日本也发生了一些重组和合并。
表1显示了 2000 年代 Agere Systems 调制解调器芯片的一个例子。二十年前，是手机的时代，而不是智能手机的时代。诺基亚（TI 芯片）、摩托罗拉等公司实力雄厚，而在日本“功能手机”（配备日本芯片或高通芯片）盛行的时代，面向亚洲和其他地区的低成本产品通常由杰尔系统和联发科生产。
表1 二十年前使用的 Agere Systems 调制解调器
表2比较了苹果 2019 年收购的最后一款英特尔调制解调器芯片组的芯片组配置与 iPhone 16e 中安装的 Apple C1 芯片组配置。基带处理器、收发器、PMIC三件套没有变化。苹果收购了英特尔的整个调制解调器部门，这就是它继续作为芯片组进行开发的原因。包装上的英特尔标志已被苹果公司的苹果标志取代。
表2 iPhone SE2 使用的英特尔调制解调器与 iPhone 16e 使用的苹果 C1 调制解调器的比较
表3比较了 iPhone SE2 中使用的英特尔最新基带处理器 PMB9960 和 Apple C1 的基带处理器。️英特尔基带采用英特尔14nm代工艺制造，而苹果C1基带则采用台积电的4nm。
14nm与4nm之间有四代之差，即14nm→10nm→6/7nm→4/5nm，而4nm时集成密度大幅提升，因此C1的电路规模大约是PMB9960的2.5到3倍。Apple C1 基带由三个巨大的处理器集群组成，形成一个类似于大量处理器的独特结构。
表3 英特尔最新基带处理器（4G 调制解调器）与 Apple C1 的比较
图5展示了 iPhone 16/16 Pro 和 iPhone 16e 的内部，包括电路板和基带处理器。如上所述，将于 2024 年 9 月发布的 iPhone 16/16 Pro 将使用高通的骁龙 X71 调制解调器芯片组。
从2025年的iPhone 16e开始，它将成为苹果自己的Apple C1。毫无疑问，苹果正在为下一代开发 C2 和 C3，因此它们很有可能在预计于 2025 年秋季发布的下一代 iPhone 上相继被取代。
图5 iPhone 16/16 Pro 和 iPhone 16e 内部、主板和基带处理器
表4：高通 SDX71M 与 iPhone 16e 的 Apple C1 基带对比
表4将 iPhone 16/16 Pro 中使用的高通“SDX71M”5G 基带处理器与 iPhone 16e 中的 Apple C1 基带进行了比较（包括测量尺寸等数据）。基本配置几乎相同，封装中集成了数字处理器和 DRAM。虽然制造工艺不同（高通为5nm，苹果为4nm），但高通芯片尺寸较小。
