手机简史

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1994年,沈阳一大连的卧铺列车上,一名男士拿起大哥大打电话

  颇为遗憾,9月16日凌晨的苹果发布会上,最受瞩目的iPhone 12缺席了。熬夜没睡的人,不免又要吐槽,这是等了个寂寞。
  其实大可不必。真机虽然没落地,但iPhone 12的大致样貌,早就被“剧透”光了。真相或许是,正是因为这些“剧透”,才让iPhone 12受到如此大的期待。
  近几年的iPhone缺乏创新,早就是不争的事实。iPhone 12这一次“死灰复燃”,难道不是因为用户们早就知道,它将是第一款支持5G网络的iPhone吗?
  所以,与其说,用户们期待新的iPhone,倒不如说,用户们在好奇,下一个“手机世代”中,iPhone将如何进取。
  是的,时代又变了。苹果晚了一步,但终究要跨入“5G时代”。这个时代有什么值得期待呢?
  正如10年前,2G与3G混杂时那样,人们想不到今天的手机,会被叫作“手上的另一个器官”。不难预见,技术将进一步绑架人们的生活,同时又创造出更多活力,它的“双面性”毋须讳言。
  那么,不妨回顾一下手机的“代际”。或许这样,就不需要搞懂那些晦涩的名词,也能明白未来大致的方向。

所谓“顶流”


  苹果还是那个苹果,每年一度的发布会,被叫作“科技界的春晚”。它无愧为手机圈的“顶流”。
  新一代的手机,最受期待的是新的花样。到iPhone 11为止,苹果展示了惊人的研发能力。每一次旗舰的更新,都有更强的处理器、更细腻的屏幕、更好的摄像系统……手机像是一碟菜,现在是“加菜”的时代,眼看这碟菜越做越多,类型越来越丰盛。相应地,用户的口味也变刁了。似乎只有不多的厂商,还能勉强刺激他们的味蕾。
  几乎每个人都有手机,有的人不止一部。2019年,中国用户的手机数量就达到15亿部。市场趋于“饱和”。
  新生代或许很难理解,就在20年前,中国的手机用户只有6500万,如果延续“加菜”的比喻,那么,在不久之前,中国的市场还吃不饱。再往前走20年,那就是“没得吃”的年代了。
  中国的通信事业晚于西方。上世纪80年代,固定电话才兴建起来。那个时候,一部电话的费用是20000元,入网费是6000元,打电话是双向收费的,一分钟5角钱。那么贵的原因是,那时候的电话也好,通信设施也好,都来自境外进口。固定电话都这么贵了,移动电话(手机)更是可望而不可即。新生代的人,或许没吃过“那时的猪肉”,但一定见过“那时的猪跑”。
  大哥大,谁会不知道呢?老港片里常常有它。体形硕大,一只手才勉强握住。一根天线又粗又长,放在公文包里都要特意露出来。据传言说,还有这么一类人,他们准备一根天线似的棍子,就插在公文包上。混当个“打工皇帝的大哥大”,人前倍儿有面子。
  当这根天线消失的时候,时代就从“1G”来到“2G”了。

“换壳”十年


  要谈手机,不能不谈通信。对于中国通信的发展来说,有两件事很值得谈。
  第一件事是在1987年,那时,广东建成第一个“模拟蜂窝移动电话系统”,到今天的5G为止,“蜂窝网络”依然是离不开的。简单地理解它,只需想象一张蜂窝状的网,把信号铺满了大地就行。
  第二件事关于“程序控制电话交换机”。在过去,甲打电话给乙,要先打到电话中心。电话中心有这么一群人,他们负责接线插线,帮助甲接通乙的电话。有了“程控电话交换机”,这群人就下岗了,接线工作从此是电脑在做。
  1982年,第一部“程控电话交换机”在福州使用。机器替代了人,效率提高。有通信业的人回忆,那时,电信部的领导兴奋地围着机器左看右看,转了好几圈。1991年,有了第一台国产的大型数字“程控电话交换机”。1992年,“诺基亚1011”问世,2G的时代来了。
大哥大,谁会不知道呢?老港片里常常有它。体形硕大,一只手才勉强握住。一根天线又粗又长,放在公文包里都要特意露出来。

  中国依然晚一些,到了1995年,中國移动正式开通了GSM(2G)网络。
  天线是怎么消失的?通信技术的换代,逐渐使用了更高的频段。无线电使用的频段越高,则能够传输的信息越多,因为更高的频段,意味着更快的波动。这就是为什么,1G到2G,通话质量更高,到了今天,手机何止能通话。
  无线电波的频率越高,波长越长。它变得容易捕捉,所以天线越来越小。1G到2G,大哥大的天线消失了,取而代之的是几厘米长的短粗天线。1997年,第一款没有可见外部天线的手机诞生,它是“the haGenuk Globalhandy”。
  从此,天线进入手机内部。到了3G、4G、5G,天线更小了。手机内不止一根天线,它们呈多阵列排布。
  1G的时代,商用手机的发明者摩托罗拉领跑。2G时代,加入了新的王者,诺基亚和爱立信。现在仍有人怀念那时,堪称是手机圈的“众神时代”。
  1998年,西门子推出“s10”,它是第一款彩屏手机。1999年,摩托罗拉推出“timeport”,首款三频Gsm(2G)手机,全球漫游不再是梦。2000年,夏普推出“sharp j-sh04”,它是第一款拍照手机。到了2003年,一代神机“诺基亚1100”出现,全球畅销2.5亿部,从此王者上位。还是诺基亚,在1999年推出能上网的手机,开启移动互联网时代。2002年,诺基亚推出塞班系统,这是智能手机的前身。遗憾的是,诺基亚的科技,似乎从此以“换壳”为本。但是,回过头看,那时层出不穷的滑盖、翻盖、侧滑类手机,倒是颇有趣味的。

“一朝天子一朝臣”


  接下来的事,距离我们很近。
  诺基亚在手机圈的“落幕”,彰显了竞争的残酷。这件事对中国的影响很大,原因不只是诺基亚的一度风行,更重要的是,中国也在此时进入了通信业的国际竞争。
  昔日的“巨无霸”,错过时机,难再翻身。这可以说是“人多力量大”的反面证明。
  3G时代,中国不再跟随其后,反而成为标准的制定者之一。3G时代有三大标准,中国的是“TD-SCDMA”。
  從最简单的角度区别,1G网络只能打电话,是根正苗红的通信网络。2G网络能上网了,但速率低于100KB/s,现在来看,太“拉垮”了。
  2G的时代,受限于网速,用户只能以文字交流为主。所以,各大BBS论坛红火起来,天涯、猫扑、铁血……
  网络文学应运而生,痞子蔡、可爱淘、安妮宝贝……
  更新到3G,网速在144KB/s-2GB/s,图片开始成为主流,“表情包”的历史开始演化。此处有个“插曲”,由于中国联通采用的是国际主流标准“WCDMA”,高传输速率的优势明显。一时间,用3G,选联通,是那个时候的主流。
  对中国而言,2010年前后,通讯行业空前发展。不只是2G与3G混杂着用,而且4G很快覆盖了3G。也就是说,在国内的竞争上,中国联通只是幸福了小一阵子。
  通信与手机是“双生子”,关系密不可分。公允地看,不是iPhone引领了时代,是它顺应了时代。
  2008年,苹果推出iPhone 2代(3G)。最重要的更新是,手机系统iOS2.0,上线了商店应用。从此,手机成了“手上的电脑”。
  这个“电脑”的可敬在于,它也遵从摩尔定律。这就是说,每过18个月,手机的性能就翻一倍,同时价格降低一半。好吧,它只遵从了“一半”,即性能的部分。
  4G的时代,崛起的是大带宽通信、大数据等,体现到用户这端,是短视频内容的爆发,“个性推送”等前所未有的体验。集大成者的商业应用,如今日头条、抖音等,至今仍是市场的香饽饽。
  通信和手机圈里,也是“一朝天子一朝臣”。有了诺基亚的前车之鉴,在这个局中,没有谁敢固守其成。

正在发生的“未来”


  崭新的画卷铺开了,它叫“5G”。
  5G到来好一段时间了,对它的追捧,无非大带宽、低时延等等。可是,这些究竟意味着什么?
  回到手机圈来看。
  苹果公司对未来的布局,其实有迹可循,最大的动作在MacBook产品线。据库克的说法,就在今年年底,苹果将推出arm mac。这就是说,苹果电脑将摆脱英特尔的芯片。它的全部产品,都将使用自家研发的a系列芯片。
  那么,电脑与手机的底层逻辑,很可能就要相通了。
  在iPhone 12缺席的发布会当天,新的苹果电脑、平板、手机操作系统上线,三者的交互逻辑在靠近。可以期待,苹果会在两年的时间表内,彻底打通各平台的关隘。它们不是“整齐划一”,但它们会实现“一体化”。
  像12年前一样,支持5G只是对时代的顺应。那么今天,有什么是“商店应用”那样的突破性创造?
像12年前一样,支持5G只是对时代的顺应。那么今天,有什么是“商店应用”那样的突破性创造?

  目前来看,苹果押宝了“激光雷达”,也就是“ar应用”。回顾手机创造的场景,从通话、文字、图片到视频,下一步如果是“ar”,网络上的沟通就更加真实。
  5G当然不只是“ar”,但它是最贴近用户的方面。关于5G的全场景想象,目前已有很多了,如果略提一下,大概有智能物联网、AI、远程外科手术、自动驾驶系统……例子不胜枚举,但依然是回到手机层面。有一个问题是,如此多的数据跑在其中,它真的能够承受吗?
  可能性是有的。如前文所说,近几年来,手机性能符合摩尔定律。对苹果来说更是如此,a系列的芯片,性能远远超过安卓阵营。在9月16日的发布会上,新一代的a系列芯片“a14”亮相。据悉,这是第一款5nm制程(台积电)的大规模商用芯片。
  这本来是个好消息,但a14亮相后,似乎随之而来了一个坏消息。
  所谓“5nm制程”,是说对晶体管的设计,其线宽到达了5nm的程度。很明显,对同样大小的芯片而言,线宽越小,容纳的晶体管数量就越多,那么,性能也就越强。
  以a系列芯片为例子,上一代的旗舰芯片a13,有约一百亿个晶体管。新的a14芯片,多达118亿个晶体管。
  然而,坏消息是,a14的性能提升不如想象中大。比起a13,CPU表现提高了16%左右,GPU性能提高了8%左右,远远达不到过去的迭代升级。
  更糟糕的是,5nm制程是接近了线宽的“可能极限”。线宽再小,一方面可能遵循量子力学,出现“量子隧穿效应”。另一方面,如此多的晶体管工作,手机又没有主动散热装置,散热难以解决。那么,手机芯片的性能天花板也就出现了。
  再看通信领域,5G能覆盖多少人群?现在最快构建的是“nsa”(非独立组网),一般认为是“过渡期的5G”。而真正的5G形态,要等到“sa”(独立组网)落成。这要多久?
  马斯克主导的“星链计划”,又是其中一个变数。马斯克有野心,用天基网络补上地基网络。目前,“星链计划”能够对北美地区提供媲美4G的网络服务,它是更好的解决方案吗?
  5G的竞争是方方面面的竞争,手机亦不只是自我的升级。然而,值得欣喜的是,中国通信业在20年间,完成了从落后、跟随、参与到领跑的转变。百舸争流,就在当下。
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