Tự phát triển modem di động không đơn giản, đến cả Apple cũng chưa làm được

Trong phiên đối chất mới đây trước Ủy ban Thương Mại Mỹ FTC về vụ kiện chống độc quyền đối với Qualcomm, một giám đốc của Apple đã tiết lộ một thông tin thú vị: Qualcomm là nhà cung cấp modem 4G duy nhất đáp ứng được các tiêu chuẩn của Apple và đó là lý do chính để họ sử dụng độc quyền thiết bị của hãng, thay vì một thỏa thuận độc quyền.

Apple vốn nổi tiếng là người muốn đa dạng hóa nguồn cung cũng như tự mình phát triển các công nghệ độc quyền cho thiết bị của mình. Họ luôn có trong tay hai hoặc ba nhà cung cấp màn hình, như Samsung và LG, hai đối tác lắp ráp như Foxconn và Pegatron. Họ tự mình phát triển nên bộ xử lý A series với CPU và GPU có sức mạnh lấn át các đối thủ khác.

Tốc độ 4G LTE trên iPhone 5S.

Nhưng tại sao đối với một linh kiện quan trọng như modem mạng di động, Apple vẫn chưa thể tự phát triển riêng cho mình, hay tìm được nhà cung cấp tương xứng với thiết bị của Qualcomm. Thậm chí ngay cả khi sử dụng modem LTE của Intel bên cạnh Qualcomm, Apple còn phải giảm bớt hiệu năng của modem Qualcomm để cân bằng sức mạnh giữa hai phiên bản.

Lý do đơn giản đến mức khó tin: phát triển modem di động không dễ. Ngoài ra đối với Apple, họ cũng có những lý do riêng khi chậm trễ tự phát triển modem riêng.

Tự phát triển modem di động khó đến mức nào?

Các modem di động, hay còn gọi là các baseband, là bộ phận xử lý cơ bản của smartphone có vai trò giao tiếp với các mạng di động. Dù cùng là các bộ xử lý trong smartphone nhưng cách vận hành giữa modem với CPU và GPU lại hoàn toàn khác nhau.

Trong khi các bộ xử lý như CPU và GPU thực hiện các phép tính toán nhất định, chúng chỉ cần giao tiếp với hệ điều hành và phần mềm ứng dụng thông qua firmware với các API thích hợp – một điều hoàn toàn nằm trong khả năng kiểm soát của các nhà sản xuất chip. Đối với modem di động, mọi thứ phức tạp hơn nhiều. Chúng cần tương thích với hàng loạt nhà mạng lớn trên toàn cầu, khi ngay cả các mạng viễn thông tiêu chuẩn như 2G, 3G, 4G cũng có nhiều băng tần khác nhau tùy thuộc vào mỗi nhà mạng.

Modem 4G LTE của Qualcomm trên bản mạch iPhone 8.

Để quản lý và tương thích với các tiêu chuẩn phức tạp này, các công ty thiết kế và chế tạo modem di động như Qualcomm, MediaTek hay Intel phải đưa vào trong mỗi tấm silicon đó các thư viện phần mềm chuyên dụng – hay một hệ điều hành riêng cho modem. Đây đều là các hệ điều hành độc quyền, mã nguồn đóng, do mỗi hãng tự phát triển.

Không chỉ vậy, với tốc độ phát triển nhanh của mạng viễn thông trong những năm gần đây, các tiêu chuẩn viễn thông mới liên tục được đưa ra, kéo theo các modem cũng phải liên tục được duy trì và cập nhật để theo kịp các chuẩn đó. Điều này đặc biệt khó khăn hơn khi mạng 5G chuẩn bị ra mắt với rất nhiều dải băng tần khác nhau – và các modem mới cũng cần hỗ trợ các băng tần này.

Nếu bạn có thể quan sát cả CPU và modem qua kính hiển vi điện tử, bạn có thể nhận ra sự khác biệt về độ phức tạp giữa hai bộ phận này. Trong khi CPU bao gồm nhiều mô hình lặp đi lặp lại thì ngược lại, modem giống như một sự chắp vá giữa nhiều mảnh với kích thước lớn nhỏ khác nhau.

Bộ xử lý Apple A9 (trái) và modem Qualcomm MDM9625M (phải) trên iPhone SE dưới kính hiển vi điện tử.

Khả năng chuyên môn của Qualcomm với kiến thức được tích lũy từ nhiều năm nay đã cho thấy sự vượt trội về chất lượng so với các đối thủ khác. Những lời thừa nhận của chính một giám đốc Apple đã cho thấy điều này.

Nhưng liệu Apple có thể (hay có nên) tự phát triển modem riêng?

Gần đây, các báo cáo từ truyền thông cho thấy, văn phòng của Apple tại San Diego – gần trụ sở chính của Qualcomm – đã đăng tải một số thông báo tuyển dụng các kỹ sư modem mạng di động. Liệu điều này có phải là dấu hiệu cho thấy Apple đang chuẩn bị phát triển modem riêng cho những chiếc iPhone của mình?

Trước tiên, có thể nói khả năng phát triển thiết bị mạng di động như modem "không chảy trong huyết quản" của Apple. Thế mạnh của họ nằm trong khả năng phát triển các bộ xử lý đầy sức mạnh thay vì hiểu được các giao thức kết nối không dây giữa các lớp vật lý trong mỗi modem.

Đối với Apple, khó khăn không nằm ở việc phát triển con chip mà nằm ở việc hiểu được các giao thức không dây giữa những lớp vật lý trong mỗi modem. Các công ty tham gia vào lĩnh vực này đều cần có một đội ngũ nhân sự với hàng trăm kỹ sư nhiều kinh nghiệm về công nghệ không dây, thay vì chỉ một vài thông báo tuyển dụng như tin đồn.

Ngoài ra việc phát triển thành công modem riêng không có nghĩa Apple không phải trả phí bản quyền cho Qualcomm, hay các nhà sản xuất thiết bị khác – điều mà họ vốn rất ghét. Qualcomm, Nokia, Ericsson, Samsung hay Huawei, những nhà sản xuất lâu năm đối với lĩnh vực thiết bị viễn thông này đều đang nắm giữ các bằng sáng chế nền tảng cho các công nghệ mạng viễn thông không dây. Do vậy, việc Apple tránh được phí bản quyền cho các công nghệ này gần như là không thể.

Hơn nữa còn phải kể đến một yếu tố khác có thể ngăn Apple tự làm modem riêng: hiệu quả kinh tế. Việc Apple tự mình phát triển công nghệ, các bộ xử lý hay đa dạng hóa nguồn cung không chỉ nhằm mang lại trải nghiệm sản phẩm tốt hơn, mà còn để tối ưu về chi phí sản phẩm. Ngay cả khi phải phụ thuộc hoàn toàn vào Qualcomm để có được các modem LTE như yêu cầu, họ vẫn có thể thuyết phục Qualcomm đưa ra các ưu đãi về phí cấp phép bản quyền.

Modem 5G của Intel mới ra mắt cuối năm 2018.

Trong khi việc tự phát triển thành công modem di động có thể giúp Apple tiết kiệm một phần chi phí phải trả cho nhà cung cấp nhưng điều đó không hẳn đảm bảo trải nghiệm người dùng. Intel hay MediaTek đều là các công ty tập trung vào việc phát triển modem, nhưng vẫn chưa thể cạnh tranh với Qualcomm về hiệu năng kết nối.

Điều chắc chắn là Apple đang rất quan tâm đến công nghệ modem. Nhưng Apple khó có thể tự mình phát triển công nghệ này và loại bỏ hoàn toàn các nhà cung cấp. Có lẽ Apple muốn tăng cường năng lực của mình với công nghệ này và kết hợp với công nghệ cốt lõi của các nhà cung cấp khác, nhằm tăng cường hiệu năng của bộ phận này.