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科幻小说《三体》中,外星人的高级 AI“智子”干扰人类物理学实验结果,锁死基础科学发展,令科学家信仰崩塌。自 2018 年起,智能手机创新停滞,除 5G 商用和折叠屏,各大厂商“挤牙膏式”创新遭用户诟病,有人戏称智能手机创新能力被“智子”锁死。
创新:从飞速到蜗行
今年的 iPhone 14 因灵动岛不灵动、库克吃老本备受指责,曾引领创新的苹果如今被指毫无创新。不仅苹果,“一年一个小更新,五年一个大更新”成整个智能手机行业通病。智能手机上次较大创新是 3 年前的 5G 商用和折叠屏,但折叠屏手机价格高、技术不成熟,未成市场宠儿。再上次让用户眼前一亮的创新是 2017 年的全面屏,2018 年手机屏幕占比仅提升 1 个百分点,同年智能手机市场遇寒冬。
市场研究公司 CCS Insight 的研究主管本·伍德曾直言,智能手机创新停滞,只能改进老设计,不清楚下一次颠覆性创新来自何处。如今智能手机创新速度如蜗行,人们似乎忘了它曾有过飞一般的更新迭代。1983 年摩托罗拉推出第一部商用手机 Dyna TAC 8000X,售价 4000 美元,重 2 斤,仅能用 1G 信号通话半小时。4 年后摩托罗拉 3200 在中国售卖,即“大哥大”,此时手机只是通话机。
90 年代,2G 技术出现,摩托罗拉慢了一步,爱立信和诺基亚后来居上。1992 – 1998 年诺基亚先后推出能发短信和内置游戏的手机。1999 年摩托罗拉推出折叠手机,诺基亚发布内置天线手机,手机进入功能机时代。2000 年后,3G 时代手机创新加快,双屏、触摸屏、彩屏手机相继出现,功能日渐丰富,诺基亚等配备塞班操作系统,智能手机雏形初现。2007 年乔布斯手持初代 iPhone 出世,集合多种功能,2008 年发布的 iPhone 3G 拥有独立操作系统,首次搭载 App store。以此为标志,智能手机时代拉开帷幕。目前智能手机外形仍沿袭 15 年前发布的初代 iPhone。苹果虽迈出重要一步,但也埋下新桎梏。智能手机问世 15 年,重大创新寥寥,多是在原有概念上缝缝补补。
被基础科学研究卡脖子
物理学家潘建伟称一部手机中至少有 8 项诺贝尔奖,手机创新弹药库是基础科学研究。在硬件方面,手机重大创新集中在通信信号、芯片、摄像、内存、屏幕、电池等与物理和化学相关领域。
通信技术从 1G 到 5G 发展,传输速度更快、使用场景更多,业界预计 2030 年 6G 商用落地。内存尚未遇物理瓶颈,各大厂商纷纷推出 1TB 内存作为旗舰机标配。但通信技术和内存之外,其他底层技术触到天花板。
近年来安卓厂商芯片屡屡翻车,高通骁龙因散热问题被戏称“火龙”,苹果 A 系列芯片虽稳定迭代,但性能提升幅度减小,背后是芯片制程问题。1965 年戈登·摩尔提出摩尔定律,现实中芯片制程工艺有极限,进入 7nm 工艺后难度增大,摩尔定律失效,3nm 芯片已遇瓶颈。手机摄像头也面临困境,从 2000 年夏普推出第一款拍照手机,20 多年来手机像素提升 1000 倍,但摄像功能触及天花板,关键指标在于传感器尺寸,受手机尺寸和能耗限制,目前 1 英寸传感器已是极限,前置摄像头因全面屏普及久未更新。手机屏幕和电池也有类似问题,全面屏普及后屏幕提升到 2K 分辨率,出现折叠屏,但受材料限制,折叠屏难除折痕,4K 屏幕无法解决能耗问题。锂电池技术从 80 年代问世至今无革命性进展,优化空间有限,主流厂商电池容量被锁死在 4000 – 5000 毫安。基础科学研究卡脖子,手机创新弹药库逐渐枯竭。
商业桎梏:沉重的现实引力
手机作为普及率最高的数码产品和应用技术集大成者,承载用户高期待。15 年未有重大进化的手机难满足更多需求。扎克伯格 6 年前称未来智能手机将被 VR、AR 等头显设备取代,比尔·盖茨认为未来手机将类似“电子纹身”。但手机是要落地的商品,锁死其创新能力的既有基础物理学瓶颈,也有商业市场桎梏。
基础物理学很大程度决定科技高度,从牛顿力学到量子力学,基础物理学引领了工业革命和信息时代,也酝酿了智能手机诞生。然而当前基础物理学如同在前辈基础上修修补补,2022 年物理学诺贝尔奖颁发给的量子信息科学家,其验证的理论早在近 60 年前就已提出,手机重要硬件多是百年前基础理论的落地应用。
手机作为大众商品,性价比是重要考量。如 3nm 芯片制程因价格过高厂商不愿买单,石墨烯电池虽性能优但价格贵难应用到手机上。手机屏幕从刘海屏到水滴屏,对用户可能只是 1% 的提升,对厂商却是大量投入的极限。厂商出于研发投入性价比和销量担忧,倾向守成,不愿投入大量资金到前景不明的创新领域,用户也不愿为微创新买单,导致销量下滑。手机创新未彻底停滞,只是进入瓶颈期,期待下一个时代先行军突破“智子”封锁。