手機創新被鎖死,缺的不是喬布斯,而是下一個愛因斯坦

科幻小說《三體》中,外星人的高級AI“智子”利用自己的能力干擾人類的物理學實驗結果,從而鎖死了基礎科學的發展,導致一群科學家信仰崩塌。

自2018年以來,智能手機的創新開始裹足不前,除了5G商用和摺疊屏,各大廠商“擠牙膏式”的創新飽受用戶詬病。

有人戲稱,智能手機的創新能力已被智子鎖死。

手機進入微創新時代,鎖死的不僅是創新,還有用戶的錢包。也是在2018年,猛增10年的全球手機銷量遭遇拐點,出貨量同比下降4%,此後再未提振。市場調研機構Strategy Analytics預計,2022年全球智能手機出貨量將同比下降7.8%至12.5億部。這一数字,低於2014年的13.18億部。

鎖死智能手機創新能力的智子,究竟是什麼?

創新:從飛速到蝸行

靈動島不靈動,庫克吃老本,讓今年的iPhone 14備受詬病。曾引領智能手機創新的蘋果,如今卻被打上了毫無創新的標籤。

糟糕的是,被智子鎖死創新的不只是蘋果。“一年一個小更新,五年一個大更新”,已成為整個智能手機行業的通病。

智能手機上一次有較大創新還是在3年前,即5G商用和摺疊屏。但摺疊屏手機價格動輒上萬元,再加上技術不成熟,並未成為市場寵兒。諮詢公司Trend Force此前預測,2022年OLED摺疊手機滲透率將達到1.1%。

再上一次讓用戶眼前一亮的創新,是2017年推出的全面屏。2018年,用戶一年的等待,只換來了手機屏幕佔比提升了1個百分點。也是在這一年,智能手機市場迎來前所未有的寒冬。(詳見雪豹財經社《智能手機大退潮,它失落的權杖將被誰拾起》)

“智能手機的創新已經停滯,我們只能逐步改進成功的老設計,這對所有人來說都是一個挑戰。我們目前並不清楚,下一次顛覆性創新將來自哪裡。”市場研究公司CCS Insight的研究主管本·伍德(Ben Wood)在2018年接受CNBC訪談時,曾直言不諱評論過手機的創新。

智能手機的創新速度如同蝸行,以至於人們似乎忘了,迄今已有近40年歷史的手機,曾經歷過飛一般的更新迭代。

1983年,摩托羅拉推出世界上第一部商用手機Dyna TAC 8000X,售價高達4000美元,重達2斤。當時,這塊昂貴的“磚頭”僅能用1G信號通話半小時,再無其他功能。4年後,摩托羅拉3200在中國售賣,也就是一代人熟悉的“大哥大”。

在這個階段,手機還只是通話機。

馬丁·庫帕,Martin Lawrence Cooper,美國著名發明家,曾供職於摩托羅拉,后創辦通訊技術研究公司,因率先研發出移動電話,被稱為“移動電話之父”。

進入90年代,信號更穩定、加密性良好的2G技術出現,摩托羅拉慢了一步,愛立信和諾基亞後來居上。1992-1998年,諾基亞先後推出了能發短信和內置遊戲的手機。1999年,摩托羅拉推出摺疊手機,諾基亞發布了內置天線的手機。

自此,手機進入功能機時代。

2000年之後,進入3G時代的手機加快了創新的步伐。雙屏、觸摸屏和彩屏手機相繼出現,屏幕越來越大,MP3、拍照、上網、儲存等功能日漸豐富。諾基亞等品牌配備了塞班操作系統,智能手機雛形初現。

2007年,喬布斯手持初代iPhone橫空出世,集合了iPod、觸摸屏和上網功能,聲稱要“重新發明手機”。2008年,蘋果發布iPhone 3G,這款手機擁有獨立操作系統,首次搭載App store,用戶可以自主下載新的應用程序。

以此為標誌,蘋果正式拉開了智能手機時代的帷幕。

目前的智能手機外形仍沿襲了15年前發布的初代iPhone

蘋果邁出了手機創新史上的重要一步,但新的桎梏也悄悄埋下種子。

智能手機問世已有15年,從堪稱革命性創新的iPhone 4發布至今,智能手機為人稱道的重大創新僅有全面屏、人臉識別、摺疊屏等,其餘更多是原有概念基礎上的縫縫補補,少了從無到有的顛覆。

被基礎科學研究卡脖子

看似平常的手機背後,藏着人類科技發展的秘密。

有“中國量子力學之父”之稱的物理學家、科學院院士潘建偉在一次公開演講中稱,“一部手機中至少有8項諾貝爾獎。”

換句話說,手機創新的彈藥庫不是喬布斯們的靈感,而是基礎科學研究。

在硬件方面,手機的重大創新主要集中在通信信號、芯片、攝像、內存、屏幕、電池等方面,與物理和化學息息相關。

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從打電話到發短信,再到可以上網、人機交互,手機功能的變化離不開通信技術的發展。通信信號從1G到5G,傳輸速度更快,使用場景更多。目前,通信技術尚未觸及天花板,業界預計2030年6G可以商用落地。

尚未遇到物理瓶頸的內存,也是智能手機為數不多能保持更新的硬件。各大廠商紛紛推出1TB內存,作為旗艦機的標配。

但在通信技術和內存之外,其他幾項關乎手機創新命脈的底層技術,均已觸到了天花板。

近年來,安卓廠商的芯片屢屢翻車,高通驍龍因散熱問題被戲稱為“火龍”。蘋果的A系列芯片雖然穩定迭代,但也已告別了大踏步的性能提升。A9比上一代產品性能提升了70%,但從A12到A15隻提升了40%。

這個現象背後是芯片製程問題。1965年,英特爾聯合創始人戈登·摩爾提出摩爾定律,含義是在價格不變的情況下,芯片的晶體管密度每隔18個月就會增加一倍,性能也會增加一倍。

但這隻是理想場景,在現實情況下,芯片製程工藝是有極限的。

通俗地說,芯片工藝就是在硅片上用激光“雕花”。nm(長度計量單位納米)數值越小,意味着雕刻的尺寸越小,處理器內的計算單元越多,處理器的性能也越強。但進入7nm工藝后,難度越來越大,摩爾定律開始失效。目前,3nm芯片已遇到瓶頸,從物理學極限上來說,硅片最多能承載1nm精度。

性能越來越難突破,成本卻越來越高。英偉達創始人兼CEO黃仁勛在今年直言:“摩爾定律已經死去。”

手機攝像頭面臨同樣的困境。

從夏普2000年推出第一款11萬像素的拍照手機開始,拍照功能成為兵家必爭之地。(詳見雪豹財經社《22年鏡頭“卷”史,智能手機之戰卷進死衚衕》)經過20多年發展,手機像素提升了1000倍,但攝像功能也已碰上了天花板。

事實上,影響手機攝影能力的關鍵指標不在像素,而在於傳感器尺寸(CMOS)。一般來說,傳感器越大,成像效果就越好。礙於手機的尺寸和能耗,目前1英寸的傳感器已是極限,前置攝像頭更是因為全面屏的普及久未更新。

用戶感知明顯的手機屏幕和電池,也有類似的“成長的煩惱”。

全面屏普及后,手機屏幕提升到了2K分辨率,還出現了摺疊屏。但受限於材料,摺疊屏難以徹底抹除摺痕,更高清的4K屏幕則無法解決能耗問題。

鋰電池是手機上進步最緩慢的硬件,鋰電池技術從80年代問世至今沒有革命性進展,進一步優化的空間有限,科學家們也仍未找到更優的電池材料。礙於手機大小和輕薄度的要求,目前主流廠商的電池容量被鎖死在了4000~5000毫安。

最底層的基礎科學研究卡脖子,手機創新的彈藥庫逐漸枯竭。

商業桎梏:沉重的現實引力

作為普及率最高的數碼產品和應用技術的集大成者,手機承載着用戶很高的期待。15年未有重大進化的手機,已很難滿足人們更多的需求。

扎克伯格在6年前稱,未來智能手機將被VR、AR等頭顯設備取代。比爾·蓋茨則認為,未來的手機將類似於“电子紋身”,直接在人體中,繼承手機的所有功能。

但無論想象如何天馬行空,手機終究不是實驗室里的藍圖,而是最終要落地的商品。鎖死手機創新能力的智子,既是遭遇瓶頸的基礎物理學,也是商業市場的桎梏。

從牛頓的三大力學、麥克斯韋的電磁學、愛因斯坦的相對論到量子力學,基礎物理學在很大程度上決定了科技的高度。在此基礎上,蒸汽機和電氣化引領了第一次和第二次工業革命,光電效應和量子力學構建了互聯網信息時代,也醞釀了智能手機的誕生。

應用科技要落地,根基都在基礎物理學。

然而,當前的基礎物理學如同科學家們在前人的基礎上修修補補,好比一座大廈,只是在內部搞搞裝修,甚至只是在房間里增加一把椅子。

2022年的物理學諾貝爾獎頒發給了3位量子信息科學家,但他們驗證的理論早在近60年前就已被提出。而回頭來看手機上的幾大重要硬件,無一不是上個世紀提出的基礎理論的落地應用,相當於在吃近百年前的科學老本。

更何況,作為面對全球數十億用戶的大眾商品,性價比是手機不得不考慮的因素。

一個典型的例子是,在跨過物理學的門檻之前,3nm的芯片製程先撞上了市場的冷臉。今年,台積電宣稱3nm芯片量產被延遲,瑞銀在一份報告中揭露了真相:“這是因為台積電的先進工藝3nm面臨無客戶的窘境”。由於3nm芯片的價格過高,廠商不願意為其買單。另一家芯片大廠三星也有類似困境。

再比如,石墨烯電池重量更輕,充電速度比鋰電池快數十倍,但高純度石墨烯的價格動輒每克上千元,很難應用到手機上。

手機屏幕從劉海屏進化到水滴屏,在用戶眼中可能僅僅是1%的提升,但對於廠商而言,可能已經是投入大量人力、物力和時間所能達到的極限。

正如《三體》中所說:“任何超脫飛揚的思想都會砰然墜地,現實的引力太沉重了。” 

出於對研發投入性價比的考量和對銷量的擔憂,廠商更傾向於守成,絕少將大量資金投入前景不明的創新領域。用戶不願意為微創新買單,又導致銷量下滑。

在人類歷史上,創新總是線性積累,到某一臨界點后發生指數爆發。從只有通話功能的大哥大到連接萬物的智能手機,手機的創新並未徹底停滯,只是進入了“大爆炸”之後的瓶頸期。

突破“智子”封鎖,誰會是下一個時代的先行軍?

https://www.tmtpost.com/6285547.html

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