文|雪豹財(cái)經(jīng)社 閆學(xué)功
科幻小說(shuō)《三體》中，外星人的高級(jí)AI“智子”利用自己的能力干擾人類(lèi)的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而鎖死了基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，導(dǎo)致一群科學(xué)家信仰崩塌。
自2018年以來(lái)，智能手機(jī)的創(chuàng)新開(kāi)始裹足不前，除了5G商用和折疊屏，各大廠商“擠牙膏式”的創(chuàng)新飽受用戶詬病。
有人戲稱(chēng)，智能手機(jī)的創(chuàng)新能力已被智子鎖死。
手機(jī)進(jìn)入微創(chuàng)新時(shí)代，鎖死的不僅是創(chuàng)新，還有用戶的錢(qián)包。也是在2018年，猛增10年的全球手機(jī)銷(xiāo)量遭遇拐點(diǎn)，出貨量同比下降4%，此后再未提振。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Strategy Analytics預(yù)計(jì)，2022年全球智能手機(jī)出貨量將同比下降7.8%至12.5億部。這一數(shù)字，低于2014年的13.18億部。
鎖死智能手機(jī)創(chuàng)新能力的智子，究竟是什么？
創(chuàng)新：從飛速到蝸行
靈動(dòng)島不靈動(dòng)，庫(kù)克吃老本，讓今年的iPhone 14備受詬病。曾引領(lǐng)智能手機(jī)創(chuàng)新的蘋(píng)果，如今卻被打上了毫無(wú)創(chuàng)新的標(biāo)簽。
糟糕的是，被智子鎖死創(chuàng)新的不只是蘋(píng)果?！耙荒暌粋€(gè)小更新，五年一個(gè)大更新”，已成為整個(gè)智能手機(jī)行業(yè)的通病。
智能手機(jī)上一次有較大創(chuàng)新還是在3年前，即5G商用和折疊屏。但折疊屏手機(jī)價(jià)格動(dòng)輒上萬(wàn)元，再加上技術(shù)不成熟，并未成為市場(chǎng)寵兒。咨詢(xún)公司Trend Force此前預(yù)測(cè)，2022年OLED折疊手機(jī)滲透率將達(dá)到1.1%。
再上一次讓用戶眼前一亮的創(chuàng)新，是2017年推出的全面屏。2018年，用戶一年的等待，只換來(lái)了手機(jī)屏幕占比提升了1個(gè)百分點(diǎn)。也是在這一年，智能手機(jī)市場(chǎng)迎來(lái)前所未有的寒冬。
“智能手機(jī)的創(chuàng)新已經(jīng)停滯，我們只能逐步改進(jìn)成功的老設(shè)計(jì)，這對(duì)所有人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)挑戰(zhàn)。我們目前并不清楚，下一次顛覆性創(chuàng)新將來(lái)自哪里?！笔袌?chǎng)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(shí)，曾直言不諱評(píng)論過(guò)手機(jī)的創(chuàng)新。
智能手機(jī)的創(chuàng)新速度如同蝸行，以至于人們似乎忘了，迄今已有近40年歷史的手機(jī)，曾經(jīng)歷過(guò)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(jī)Dyna TAC 8000X，售價(jià)高達(dá)4000美元，重達(dá)2斤。當(dāng)時(shí)，這塊昂貴的“磚頭”僅能用1G信號(hào)通話半小時(shí)，再無(wú)其他功能。4年后，摩托羅拉3200在中國(guó)售賣(mài)，也就是一代人熟悉的“大哥大”。
在這個(gè)階段，手機(jī)還只是通話機(jī)。
進(jìn)入90年代，信號(hào)更穩(wěn)定、加密性良好的2G技術(shù)出現(xiàn)，摩托羅拉慢了一步，愛(ài)立信和諾基亞后來(lái)居上。1992-1998年，諾基亞先后推出了能發(fā)短信和內(nèi)置游戲的手機(jī)。1999年，摩托羅拉推出折疊手機(jī)，諾基亞發(fā)布了內(nèi)置天線的手機(jī)。
自此，手機(jī)進(jìn)入功能機(jī)時(shí)代。
2000年之后，進(jìn)入3G時(shí)代的手機(jī)加快了創(chuàng)新的步伐。雙屏、觸摸屏和彩屏手機(jī)相繼出現(xiàn)，屏幕越來(lái)越大，MP3、拍照、上網(wǎng)、儲(chǔ)存等功能日漸豐富。諾基亞等品牌配備了塞班操作系統(tǒng)，智能手機(jī)雛形初現(xiàn)。
2007年，喬布斯手持初代iPhone橫空出世，集合了iPod、觸摸屏和上網(wǎng)功能，聲稱(chēng)要“重新發(fā)明手機(jī)”。2008年，蘋(píng)果發(fā)布iPhone 3G，這款手機(jī)擁有獨(dú)立操作系統(tǒng)，首次搭載App store，用戶可以自主下載新的應(yīng)用程序。
以此為標(biāo)志，蘋(píng)果正式拉開(kāi)了智能手機(jī)時(shí)代的帷幕。
蘋(píng)果邁出了手機(jī)創(chuàng)新史上的重要一步，但新的桎梏也悄悄埋下種子。
智能手機(jī)問(wèn)世已有15年，從堪稱(chēng)革命性創(chuàng)新的iPhone 4發(fā)布至今，智能手機(jī)為人稱(chēng)道的重大創(chuàng)新僅有全面屏、人臉識(shí)別、折疊屏等，其余更多是原有概念基礎(chǔ)上的縫縫補(bǔ)補(bǔ)，少了從無(wú)到有的顛覆。
被基礎(chǔ)科學(xué)研究卡脖子
看似平常的手機(jī)背后，藏著人類(lèi)科技發(fā)展的秘密。
有“中國(guó)量子力學(xué)之父”之稱(chēng)的物理學(xué)家、科學(xué)院院士潘建偉在一次公開(kāi)演講中稱(chēng)，“一部手機(jī)中至少有8項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)。”
換句話說(shuō)，手機(jī)創(chuàng)新的彈藥庫(kù)不是喬布斯們的靈感，而是基礎(chǔ)科學(xué)研究。
在硬件方面，手機(jī)的重大創(chuàng)新主要集中在通信信號(hào)、芯片、攝像、內(nèi)存、屏幕、電池等方面，與物理和化學(xué)息息相關(guān)。
從打電話到發(fā)短信，再到可以上網(wǎng)、人機(jī)交互，手機(jī)功能的變化離不開(kāi)通信技術(shù)的發(fā)展。通信信號(hào)從1G到5G，傳輸速度更快，使用場(chǎng)景更多。目前，通信技術(shù)尚未觸及天花板，業(yè)界預(yù)計(jì)2030年6G可以商用落地。
尚未遇到物理瓶頸的內(nèi)存，也是智能手機(jī)為數(shù)不多能保持更新的硬件。各大廠商紛紛推出1TB內(nèi)存，作為旗艦機(jī)的標(biāo)配。
但在通信技術(shù)和內(nèi)存之外，其他幾項(xiàng)關(guān)乎手機(jī)創(chuàng)新命脈的底層技術(shù)，均已觸到了天花板。
近年來(lái)，安卓廠商的芯片屢屢翻車(chē)，高通驍龍因散熱問(wèn)題被戲稱(chēng)為“火龍”。蘋(píng)果的A系列芯片雖然穩(wěn)定迭代，但也已告別了大踏步的性能提升。A9比上一代產(chǎn)品性能提升了70%，但從A12到A15只提升了40%。
這個(gè)現(xiàn)象背后是芯片制程問(wèn)題。1965年，英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾提出摩爾定律，含義是在價(jià)格不變的情況下，芯片的晶體管密度每隔18個(gè)月就會(huì)增加一倍，性能也會(huì)增加一倍。
但這只是理想場(chǎng)景，在現(xiàn)實(shí)情況下，芯片制程工藝是有極限的。
通俗地說(shuō)，芯片工藝就是在硅片上用激光“雕花”。nm（長(zhǎng)度計(jì)量單位納米）數(shù)值越小，意味著雕刻的尺寸越小，處理器內(nèi)的計(jì)算單元越多，處理器的性能也越強(qiáng)。但進(jìn)入7nm工藝后，難度越來(lái)越大，摩爾定律開(kāi)始失效。目前，3nm芯片已遇到瓶頸，從物理學(xué)極限上來(lái)說(shuō)，硅片最多能承載1nm精度。
性能越來(lái)越難突破，成本卻越來(lái)越高。英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛在今年直言：“摩爾定律已經(jīng)死去?！?/p>
手機(jī)攝像頭面臨同樣的困境。
從夏普2000年推出第一款11萬(wàn)像素的拍照手機(jī)開(kāi)始，拍照功能成為兵家必爭(zhēng)之地。（詳見(jiàn)雪豹財(cái)經(jīng)社《22年鏡頭“卷”史，智能手機(jī)之戰(zhàn)卷進(jìn)死胡同》）經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展，手機(jī)像素提升了1000倍，但攝像功能也已碰上了天花板。
事實(shí)上，影響手機(jī)攝影能力的關(guān)鍵指標(biāo)不在像素，而在于傳感器尺寸（CMOS）。一般來(lái)說(shuō)，傳感器越大，成像效果就越好。礙于手機(jī)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?yàn)槿嫫恋钠占熬梦锤隆?/p>
用戶感知明顯的手機(jī)屏幕和電池，也有類(lèi)似的“成長(zhǎng)的煩惱”。
全面屏普及后，手機(jī)屏幕提升到了2K分辨率，還出現(xiàn)了折疊屏。但受限于材料，折疊屏難以徹底抹除折痕，更高清的4K屏幕則無(wú)法解決能耗問(wèn)題。
鋰電池是手機(jī)上進(jìn)步最緩慢的硬件，鋰電池技術(shù)從80年代問(wèn)世至今沒(méi)有革命性進(jìn)展，進(jìn)一步優(yōu)化的空間有限，科學(xué)家們也仍未找到更優(yōu)的電池材料。礙于手機(jī)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(chǔ)科學(xué)研究卡脖子，手機(jī)創(chuàng)新的彈藥庫(kù)逐漸枯竭。
商業(yè)桎梏：沉重的現(xiàn)實(shí)引力
作為普及率最高的數(shù)碼產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)的集大成者，手機(jī)承載著用戶很高的期待。15年未有重大進(jìn)化的手機(jī)，已很難滿足人們更多的需求。
扎克伯格在6年前稱(chēng)，未來(lái)智能手機(jī)將被VR、AR等頭顯設(shè)備取代。比爾·蓋茨則認(rèn)為，未來(lái)的手機(jī)將類(lèi)似于“電子紋身”，直接在人體中，繼承手機(jī)的所有功能。
但無(wú)論想象如何天馬行空，手機(jī)終究不是實(shí)驗(yàn)室里的藍(lán)圖，而是最終要落地的商品。鎖死手機(jī)創(chuàng)新能力的智子，既是遭遇瓶頸的基礎(chǔ)物理學(xué)，也是商業(yè)市場(chǎng)的桎梏。
從牛頓的三大力學(xué)、麥克斯韋的電磁學(xué)、愛(ài)因斯坦的相對(duì)論到量子力學(xué)，基礎(chǔ)物理學(xué)在很大程度上決定了科技的高度。在此基礎(chǔ)上，蒸汽機(jī)和電氣化引領(lǐng)了第一次和第二次工業(yè)革命，光電效應(yīng)和量子力學(xué)構(gòu)建了互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代，也醞釀了智能手機(jī)的誕生。
應(yīng)用科技要落地，根基都在基礎(chǔ)物理學(xué)。
然而，當(dāng)前的基礎(chǔ)物理學(xué)如同科學(xué)家們?cè)谇叭说幕A(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ)，好比一座大廈，只是在內(nèi)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(xué)諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了3位量子信息科學(xué)家，但他們驗(yàn)證的理論早在近60年前就已被提出。而回頭來(lái)看手機(jī)上的幾大重要硬件，無(wú)一不是上個(gè)世紀(jì)提出的基礎(chǔ)理論的落地應(yīng)用，相當(dāng)于在吃近百年前的科學(xué)老本。
更何況，作為面對(duì)全球數(shù)十億用戶的大眾商品，性?xún)r(jià)比是手機(jī)不得不考慮的因素。
一個(gè)典型的例子是，在跨過(guò)物理學(xué)的門(mén)檻之前，3nm的芯片制程先撞上了市場(chǎng)的冷臉。今年，臺(tái)積電宣稱(chēng)3nm芯片量產(chǎn)被延遲，瑞銀在一份報(bào)告中揭露了真相：“這是因?yàn)榕_(tái)積電的先進(jìn)工藝3nm面臨無(wú)客戶的窘境”。由于3nm芯片的價(jià)格過(guò)高，廠商不愿意為其買(mǎi)單。另一家芯片大廠三星也有類(lèi)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(shù)十倍，但高純度石墨烯的價(jià)格動(dòng)輒每克上千元，很難應(yīng)用到手機(jī)上。
手機(jī)屏幕從劉海屏進(jìn)化到水滴屏，在用戶眼中可能僅僅是1%的提升，但對(duì)于廠商而言，可能已經(jīng)是投入大量人力、物力和時(shí)間所能達(dá)到的極限。
正如《三體》中所說(shuō)：“任何超脫飛揚(yáng)的思想都會(huì)砰然墜地，現(xiàn)實(shí)的引力太沉重了。”
出于對(duì)研發(fā)投入性?xún)r(jià)比的考量和對(duì)銷(xiāo)量的擔(dān)憂，廠商更傾向于守成，絕少將大量資金投入前景不明的創(chuàng)新領(lǐng)域。用戶不愿意為微創(chuàng)新買(mǎi)單，又導(dǎo)致銷(xiāo)量下滑。
在人類(lèi)歷史上，創(chuàng)新總是線性積累，到某一臨界點(diǎn)后發(fā)生指數(shù)爆發(fā)。從只有通話功能的大哥大到連接萬(wàn)物的智能手機(jī)，手機(jī)的創(chuàng)新并未徹底停滯，只是進(jìn)入了“大爆炸”之后的瓶頸期。
突破“智子”封鎖，誰(shuí)會(huì)是下一個(gè)時(shí)代的先行軍？