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手机创新被锁死，缺的不是乔布斯，而是下一个爱因斯坦( 二 )

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目前的智能手机外形仍沿袭了15年前发布的初代iPhone
苹果迈出了手机创新史上的重要一步，但新的桎梏也悄悄埋下种子 。
智能手机问世已有15年，从堪称革命性创新的iPhone 4发布至今，智能手机为人称道的重大创新仅有全面屏、人脸识别、折叠屏等，其余更多是原有概念基础上的缝缝补补，少了从无到有的颠覆 。
被基础科学研究卡脖子
看似平常的手机背后，藏着人类科技发展的秘密 。
有“中国量子力学之父”之称的物理学家、科学院院士潘建伟在一次公开演讲中称，“一部手机中至少有8项诺贝尔奖 。”
换句话说，手机创新的弹药库不是乔布斯们的灵感，而是基础科学研究 。
在硬件方面，手机的重大创新主要集中在通信信号、芯片、摄像、内存、屏幕、电池等方面，与物理和化学息息相关 。
从打电话到发短信，再到可以上网、人机交互，手机功能的变化离不开通信技术的发展 。通信信号从1G到5G，传输速度更快，使用场景更多 。目前，通信技术尚未触及天花板，业界预计2030年6G可以商用落地 。
尚未遇到物理瓶颈的内存，也是智能手机为数不多能保持更新的硬件 。各大厂商纷纷推出1TB内存，作为旗舰机的标配 。
但在通信技术和内存之外，其他几项关乎手机创新命脉的底层技术，均已触到了天花板 。
近年来，Android/ target=_blank class=infotextkey>安卓厂商的芯片屡屡翻车，高通骁龙因散热问题被戏称为“火龙” 。苹果的A系列芯片虽然稳定迭代，但也已告别了大踏步的性能提升 。A9比上一代产品性能提升了70%，但从A12到A15只提升了40% 。
这个现象背后是芯片制程问题 。1965年，英特尔联合创始人戈登·摩尔提出摩尔定律，含义是在价格不变的情况下，芯片的晶体管密度每隔18个月就会增加一倍，性能也会增加一倍 。
但这只是理想场景，在现实情况下，芯片制程工艺是有极限的 。
通俗地说，芯片工艺就是在硅片上用激光“雕花” 。nm（长度计量单位纳米）数值越小，意味着雕刻的尺寸越小，处理器内的计算单元越多，处理器的性能也越强 。但进入7nm工艺后，难度越来越大，摩尔定律开始失效 。目前，3nm芯片已遇到瓶颈，从物理学极限上来说，硅片最多能承载1nm精度 。
性能越来越难突破，成本却越来越高 。英伟达创始人兼CEO黄仁勋在今年直言：“摩尔定律已经死去 。”
手机摄像头面临同样的困境 。
从夏普2000年推出第一款11万像素的拍照手机开始，拍照功能成为兵家必争之地 。（详见雪豹财经社《22年镜头“卷”史，智能手机之战卷进死胡同》）经过20多年发展，手机像素提升了1000倍，但摄像功能也已碰上了天花板 。
事实上，影响手机摄影能力的关键指标不在像素，而在于传感器尺寸（CMOS） 。一般来说，传感器越大，成像效果就越好 。碍于手机的尺寸和能耗，目前1英寸的传感器已是极限，前置摄像头更是因为全面屏的普及久未更新 。
用户感知明显的手机屏幕和电池，也有类似的“成长的烦恼” 。
全面屏普及后，手机屏幕提升到了2K分辨率，还出现了折叠屏 。但受限于材料，折叠屏难以彻底抹除折痕，更高清的4K屏幕则无法解决能耗问题 。
锂电池是手机上进步最缓慢的硬件，锂电池技术从80年代问世至今没有革命性进展，进一步优化的空间有限，科学家们也仍未找到更优的电池材料 。碍于手机大小和轻薄度的要求，目前主流厂商的电池容量被锁死在了4000~5000毫安 。
最底层的基础科学研究卡脖子，手机创新的弹药库逐渐枯竭 。
商业桎梏：沉重的现实引力
作为普及率最高的数码产品和应用技术的集大成者，手机承载着用户很高的期待 。15年未有重大进化的手机，已很难满足人们更多的需求 。
扎克伯格在6年前称，未来智能手机将被VR、AR等头显设备取代 。比尔·盖茨则认为，未来的手机将类似于“电子纹身”，直接在人体中，继承手机的所有功能 。
但无论想象如何天马行空，手机终究不是实验室里的蓝图，而是最终要落地的商品 。锁死手机创新能力的智子，既是遭遇瓶颈的基础物理学，也是商业市场的桎梏 。
从牛顿的三大力学、麦克斯韦的电磁学、爱因斯坦的相对论到量子力学，基础物理学在很大程度上决定了科技的高度 。在此基础上，蒸汽机和电气化引领了第一次和第二次工业革命，光电效应和量子力学构建了互联网信息时代，也酝酿了智能手机的诞生 。


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