科技春晚之iPhone “乏味” 的升级

随着芯片用的元件尺寸越来越逼近原子，每一代进步所需要的资金投入也在成倍增加。从 4 纳米到 3 纳米，仅台积电的新投入就超过 200 亿美元。

发布会上，苹果提了超过 50 次 “芯片”“硅”“传感器”“CPU”“GPU”。今天一款手机的计算能力比 50 多年前登月用的导航计算机强百万倍。

消费者不会感觉到太多变化，毕竟我们每天都在用手机完成一些阿兰·图灵和约翰·冯·诺伊曼未曾预料的复杂计算——平均下来，每天刷 2 小时短视频、看 1.5 小时微信、30 分钟资讯软件、30 分钟电影电视、21 分钟网购。

今天大多数人更换手机已经不为了性能，更多因为摔碎的屏幕、老化的电池，以及难填的消费欲望。

一两代芯片升级对手机使用体验的唯一改善就是电池续航能多几十分钟。但十年的持续努力，芯片制程可以从 28 纳米缩小到 3 纳米。这是足够大的变化，让人工智能、自动驾驶有望走出科幻小说。

智能手机诞生后一直是前沿技术 —— 特别是芯片研发的最主要推动力。芯片制造实在太烧钱，只有一年卖掉十多亿部的智能手机足以构建规模效应，让特斯拉汽车、英伟达显卡有机会跟着用上最新的技术。

曾经，苹果、三星、华为在高端手机市场竞争激烈，每家都争着装进最先进的芯片，确保了芯片行业有足够的投入，共同推动技术前进。但手机行业已经几年不景气，华为又因非商业因素遇阻。今年可能不会有第二个手机公司用上 3 纳米芯片。“Android 手机阵营利润空间稀薄，越来越无力支撑第一时间使用最先进的芯片了。” 一位手机行业分析师向《晚点 LatePost》表示。

为了继续推进芯片制程、金属工艺、显示技术，从而说服消费者继续花钱，苹果去年花了 263 亿美元研发、107 亿美元定制采购生产设备。与之合作的供应商投入的资金更是十倍于此。

根据 IHS Markit、Counterpoint Research 等机构拆机估算，自库克接手苹果到去年 iPhone 14 Pro Max 发布，iPhone 旗舰机型的零部件成本增长了 1.5 倍、至 464 美元 —— 已经超出三星、华为等竞争对手的手机平均售价。

同步抬高的起售价，帮助抵消了持续上涨的成本，保证了 iPhone 业务的利润空间，也让苹果可以持续研发新技术、提升 iPhone 竞争力。

负责把苹果提出或研究的新技术、制造工艺或者新材料变成 iPhone 零部件的供应商们投入更多。2022 年，137 家上市的苹果供应商研发投入和资本开支达到了 3000 多亿美元。

年化资本开支或研发投入规模超过苹果的不止一家，如 2019 年三星、大众甚至华为的资本开支都比它多，但像苹果这样以近十倍杠杆撬动产业链投入，无意间建起一个庞大技术投资联盟的，则没有第二家。算上通胀，苹果和它的供应商们去年的投入，足够奥本海默带队从头研发至少八遍原子弹。

去年底，与苹果合作十多年的歌尔股份因为生产问题，丢掉苹果 AirPods Pro 2 耳机订单，公司一个月内少了 150 亿元市值，财年利润直接减半。

哪怕全球规模最大、技术最精进的台积电，也停不下来，只能投入越来越多的资源，跟上苹果的节奏、满足它对制程的要求。在和苹果合作的 10 年里，台积电营收翻两番，但研发芯片制造工艺的投入也按照几乎一样的增速膨胀，去年的研发投入和资本支出合计超过 400 亿美元，接近 2020 年全年营收。

台积电的 3 纳米制程工艺良率没有到理想水平，一部分芯片会报废。正常情况下，客户将承担报废的损失，为每一块可用的芯片支付更高费用。但台积电承担了高达数十亿美元的良率损失，确保苹果可以今年用上新技术。

当时台积电的主要同行大多没有这般激进。张忠谋的举动在财务上将台积电推向悬崖边。时任台积电投资者关系负责人的孙又文说自己听到张忠谋的计划时，“想用头撞墙”。

最终是苹果的订单确保了张忠谋的 “激进” 变成 “远见”。2010 年，张忠谋接到当时还是苹果运营副总裁的杰夫·威廉姆斯（Jeff Williams）的电话，并最终用更好的条件、更低的价格击败英特尔和三星，拿到为 iPhone 代工芯片的机会。

交易完成后，张忠谋转头又去借了 70 亿美元，为苹果建设数以百万计的芯片产能。只不过这一次，这些投入不再像 “赌注”，因为赢的概率已经被无限放大。

2017 年，台积电第一次在制程上超过英特尔。等到 2018 年台积电为苹果生产 7 纳米芯片时，只用两个多月就实现了六年前花 20 多个月才能实现的产能。“如果没有苹果的大量订单，台积电 / 三星不太可能在先进芯片制造方面赶上英特尔。” 曾在英特尔、高通担任研发高管的普什卡·拉纳德（Pushkar Ranade）说。

现在更鲜有供应商会因为商业因素对苹果说不。新冠疫情以前，全球消费电子已经疲软，只有前 10% 收入的人口消费受影响较小。随着最大竞争对手华为因为非市场因素暂时退出手机竞争，iPhone 销量连续增长，揽收更多份额。

根据市场研究机构 Counterpoint Research 向《晚点 LatePost》分享的数据，iPhone 占全球智能手机销量的份额已经从 2019 年的 13% 增长至 2022 年的 18%。该机构预计，今年全球智能手机市场 20% 的销量和 49% 的销售额属于 iPhone。

他说苹果并不担心半导体行业会随着性能冗余放缓的说法，而是认为未来潜力巨大，“将会有越来越多的应用在本地设备上处理，这是保证响应能力、不牺牲隐私和安全情况下提供强大功能的最佳方式。”

威廉姆斯拿苹果当时推出的拍照功能举例，用户按下快门，iPhone 拍下数百张照片，再利用芯片计算，给用户一个结果。很多人因此以为自己拍照时手更稳了。赶上人工智能逐渐引发的巨大关注，威廉姆斯认为 “世界正处于一个转折点”，借助设备上算力和人工智能的发展，将会真正改变世界。

为了说服消费者继续花钱购买计算性能更强的产品，苹果主要展示了两个功能：不联网，本地进行 AI 运算；更好的游戏画面，包括实现曾经得游戏主机和专用游戏显卡才能流畅运行的光线模拟。

不过苹果没有信心让大多数 iPhone 用户接受为此掏更多钱。

今年苹果只能给 iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max 装上 3 纳米芯片。相对便宜的 iPhone 15 和 15 Plus 在用去年的 4 纳米芯片。而新款 Apple Watch 刚用上两年前的技术。3000 元的电子表无法负担最先进的芯片。

消费主义在过去的 80 年里重塑了我们的世界。硅谷刚成为硅谷时，客户明确而唯一，芯片只可能卖给登月和战争计划。现在全球先进制造的最大客户都是消费者，从手机芯片，到汽车业的特斯拉和宁德时代，再到疫情下的生物制药业。

新的技术和解决方案常在挑战和困难中诞生 —— 但诞生的驱动力往往又很简单 —— 想有更好体验的消费者，和勇于投资新技术的企业。