《中国经济和信息化》杂志:智能手机创世记

相关专题: 诺基亚 云计算 芯片 5G

  本刊记者 马文方

  今年3月,小米科技CEO雷军在中国互联网大会新闻发布会上,将手机电脑化列为手机行业未来发展三大趋势之首。在“不仅见过什么在跑,而且还吃过什么肉”的今天,这种说法未免失之浅显,即便是退到10年前,如果没有技术上令人信服的解释,这种观点也未必算得上新颖。

  今年3月,小米科技CEO雷军在中国互联网大会新闻发布会上,将手机电脑化列为手机行业未来发展三大趋势之首。在“不仅见过什么在跑,而且还吃过什么肉”的今天,这种说法未免失之浅显,即便是退到10年前,如果没有技术上令人信服的解释,这种观点也未必算得上新颖。

  无独有偶,到了5月的全球移动互联网大会,腾讯CEO马化腾则强调Android时代的安全危害会比PC时代更严重。即便是退到8年前,如果没有技术上令人信服的解释,这种观点也未必算得上新颖。

  我国内地的3G牌照是2009年1月17日发放的。这意味着,在此之前的2002年和2004年,在压根就“没有见过什么在跑”的情况下,唯有把握技术发展的趋势,才能预测到计算将主导智能手机以及智能手机存在着潜在的信息安全方面的挑战。

  作为1996年进入IT专业媒体的记者,多年来,笔者专注于IT领域而与通信厂商无缘,至多也是从IT的角度看待通信产业,但没成想却误打误撞上了。

  重新认识摩尔定律

  人们只要弄明白摩尔定律,并且勤于观察和思考,比雷军和马化腾更早更深刻地认识智能手机并不是件难事儿。

  说到摩尔定律,几乎无人不晓,倒背如流也并不困难,但真弄明白摩尔定律并自觉地将其作为分析工具应用于产业,则又是一回事儿。

  还是让我们静下心来,好好品味一下摩尔定律吧。

  谈到摩尔定律就不能不提半导体工业的发祥地——仙童半导体公司。1956年拥有加州理工学院物理化学博士学位的高登·摩尔加盟由晶体管之父肖克莱创办的肖克莱实验室。一年之后,由于不满肖克莱的专制,鲍勃·诺伊斯率领摩尔等7个骨干出走,成立了仙童半导体公司。1958年,诺伊斯与德州仪器的基尔比在同一时期,用不同的工艺,各自独立地发明了集成电路。事实上,今天半导体工业沿用的平面工艺就源自诺伊斯当时的发明。

  到了1965年,摩尔在为电子学杂志写的论文中表示,单块硅芯片上所集成的晶体管数目大约每年增加一倍。直到1975年,摩尔将这一周期修改为2年。

  每隔1年或者2年芯片上的晶体管数量增加一倍,意味着芯片上的晶体管数量将随时间成指数急剧增长,意味着芯片速度的不断提高,意味着可以用更小面积的芯片实现同样的功能,从而使得同样尺寸的圆片(Wafer,亦称晶圆)能够制造更多的芯片,从而降低了芯片的成本。

  我们知道,芯片所具有的功能最终都是由芯片上一定数量的晶体管实现的。芯片上晶体管数量的急剧增加,意味着人们可以把更多的功能放到一个芯片中,最终,人们可以把整个系统封装在数个直至一个芯片中,半导体行业称之为片上系统(SoC,SystemonChip)。  

  SoC给整机厂商带来的好处除了成本更低、体积更小、功耗更低之外,还有一点格外重要,这就是SoC将系统的复杂性封装在芯片中,在大大提高整机可靠性的同时,又显著降低了技术门槛。

  3G就是计算

  在预测之前,有必要先介绍一位颇具传奇色彩的人物——英特尔CTO帕特·基辛格。

  基辛格最初是以大专生的身份进入英特尔的,在已经拥有众多博士的英特尔公司,有位名叫虞有澄的华人副总裁力排众议,将基辛格招募到286处理器研发团队。基辛格没有辜负虞有澄的期望,继而成为386处理器研发团队的骨干,而后更成为486处理器总设计师。基辛格不仅在32岁成为英特尔有史以来最年轻的副总裁,40岁又成为英特尔有史以来首位CTO。

  2002年12月,基辛格在专程来华参加联想技术创新大会(LegendWorld)期间,在英特尔中国总经理杨叙的陪同下,接受了笔者对他进行的4次独家专访中的第二次(详见《90纳米:IT产业开始洗牌》)。

  笔者与基辛格就SoC的发展、英特尔设计与制造相互优化的竞争模式、半导体技术的发展等问题进行了探讨,移动通信只是众多问题之一。

  基辛格告诉笔者,英特尔将在2005年将手机中的计算、基带和闪存模块集成到一个芯片中,在之后的5年内将手机剩余的射频模块和接口模块集成到芯片中,从而把整个手机电路做在一个芯片上。

  这意味着传统手机厂商凭借手机电路复杂性构成的市场进入门槛将会大大降低。

  笔者接着问道:“数据早已替代语音成为通信的主角,这一现象也将在移动通信中重现。我个人认为,3G通信就是计算,如果现有的通信厂商不去弥补他们在计算方面的弱势,未来的通信市场将由计算厂商唱主角。”

  基辛格答道:“作为计算技术的主要供应商,我会很容易地同意你的观点,但是,要让很多计算厂商也能认识到这一点,难度就大了。”

  这个结论其实来得很容易,以GSM的WAP和CDMA1X为代表的2.5G是手机发展史上的分水岭。在此之前的2G是窄带通信,其主要内容是语音与短信,而从2.5G开始,手机可以上网浏览,数据开始显露峥嵘,到了3G宽带通信,数据已经成为移动通信的主要内容。

  显然,传统的手机厂商擅长于语音,而数据则是计算厂商的拿手好戏。于是,笔者效仿Sun提出的“网络就是计算机”口号,提出了“3G就是计算”。

  当手机硬件复杂性构成的市场壁垒被SoC打破,当手机从语音处理设备变成数据计算设备,传统手机厂商只得把市场拱手相让给计算厂商。这也是人们若干年后看到,随着诺基亚放弃塞班平台,智能手机操作系统平台完全被苹果(iOS)、谷歌(Android)、微软(WindowsPhone)、英特尔(MeeGo)、惠普(webOS)、QNX等计算厂商所瓜分。

  这也算是帮雷军所说的手机电脑化进一步做个解释。

  智能手机的PC论据

  在谈到智能手机安全问题之前,应该先介绍一下嵌入式系统。与人们随处可见的台式机、笔记本电脑等通用计算系统不同,嵌入式系统则“隐身”或者说嵌在其他设备之中,设备正常使用时,人们是看不到嵌入式系统的。

  早期的嵌入式系统,大都是为某一特定任务开发的,比如说,人们常常打交道的键盘中,就藏匿着一个负责记录击键和显示的嵌入式系统。而且嵌入式软件都是一次性地烧录在半导体存储器(PROM或者EPROM)中,无法或者难以更改,就像谁也没听说过要对键盘进行软件升级一样。同样道理,功能手机使用的就是标准的嵌入式系统:功能简单且无法更改。

  但是自打闪存(Flash)问世后,嵌入式系统便可以加载和运行其他软件,嵌入式系统除了继续保持“隐身”特性外,已经从运行单一程序的专用计算系统,变成可以加载和运行多种程序的通用计算系统。

  2004年6月,时任微软负责嵌入式操作系统、通信和手持设备的副总裁张亚勤,专程从美国回京参加首次在中国举办的微软移动开发者大会,其间接受了笔者的独家专访。

  记者:“过去几十年,冯·诺依曼计算体系已被实践证明是数据处理的最佳架构,也就是说,3G手机将继承PC的体系架构和开放性。我们现在已经能看到这种趋势:手机中的处理器性能日益强大,内存也越来越大;特别是闪存引入后,手机已经从应用不可更改的嵌入式系统走向可运行多种应用的开放平台。”

  张亚勤:“从计算和存储能力上看,今天手机的性能比20年前的PC还要强大得多,而且,手机的32位多线程、多任务的图形操作系统也比当时的16位单线程的DOS性能高很多。手机已经成为开放平台。”

  记者:“既然未来手机的发展从架构和开放性上与PC具有很高的可比性,那么,我们完全有理由相信,PC平台上病毒泛滥的情景将可能在手机上出现。”

  张亚勤:“手机是一个开放平台,与PC或互联网联在一起共享应用,因此,安全问题非常重要。包括蠕虫在内的手机病毒一定会产生,而且发作起来比在PC上危害还要大。第一,手机是同步的,而PC是非同步的,手机病毒可以传播更广,从而给用户带来多方面的影响。”

  当然,有第一便有第二,接下来还有第三,欲知手机病毒的危害,且看敝文《3C与3G改变我们思维》分解。

  替马化腾进一步解释手机病毒为何危害性更大,只是“搂草打兔子——带捎的”。笔者更感兴趣的是智能手机当前的竞争态势及其发展趋势。

  技术颠覆与技术封装

  现在该进补一下技术之外的知识,以便我们能从产业经济的角度审视智能手机市场。

  在分析技术对社会进步的推动时,演化经济学中的长波理论显得格外好用。由俄国经济学家康德拉基耶夫创立的长波理论,将人类进入工业社会200多年来呈现出的5次经济增长的长波周期的原动力,归结为水力、蒸汽机、电力、内燃机和信息技术这5种主导技术。新的主导技术在扩散过程中,形成新的产业集群,继而构成新的产业经济形态,从而颠覆原有的社会经济形态,最终对政治和文化带来影响。

  纵观IT时代,从主机到小型机再到PC,IT技术每一次形态的变化,都让更多的用户能够使用上IT技术,与此同时,IT技术自身也得到不断地扩散。而智能手机和平板电脑在演化经济学上的意义在于,因为促成更多的用户使用,使得IT技术在更大的范围扩散。而在长波理论看来,主导技术的颠覆作用与其扩散的范围和速度正相关。

  千万不要忽视产业主导技术变革带来的颠覆性。想当年,摩托罗拉的大哥大凭借其精湛的模拟电子技术称雄1G时代,当摩托罗拉处心积虑地提高远距离通话质量时,诺基亚凭借2G的数字技术咔嚓一下就把摩托罗拉的霸主地位颠覆了,因为在数字技术中,通话质量与传输距离没有任何关系。然而,“螳螂捕蝉,黄雀在后”,计算厂商凭借计算技术上的优势,在3G时代咔嚓一下就颠覆了诺基亚的霸主地位。

  当主导技术广为普及而变得成熟后,品牌集中化这一产业铁律就开始主导市场格局了。2002年,甲骨文首次在中国举办技术大会(OracleWorld),笔者问Web服务(当时还没有SaaS或云计算之说)普及后,是否还需要这么多的软件公司。甲骨文CEO埃里森没有正面回答:100多年前,美国有几百家汽车企业,现在呢,只剩下3家了。

  品牌集中化的速度取决于主导技术的成熟速度,而品牌集中化的背后则是成熟市场规模经济这只无形的手。

  谈过经济和产业的发展之后,应该回过头来看一下企业的发展。

  去年9月初,笔者当时还供职于《中国计算机报》,报社记者邱艳娜在应邀参加甲骨文技术大会之前,与笔者探讨甲骨文的一体机。笔者告之,甲骨文将服务器、操作系统、数据库乃至应用整合在一起,与苹果如出一辙,都是为了封装系统的复杂性,只不过一个在企业级市场,一个在消费电子市场罢了。没想到她发了微博,更没想到的是由此招来众多诸如“枪手”之类的谩骂。

  为了回复这些质疑,笔者杜撰了一个马氏定律:企业发展之道在于不断地将复杂性封装在其产品或服务中,并且通过接口的开放与外部互联互通;前者提高了用户的体验,后者有利于生态环境的发展。(详见《马氏定律》)。之后的10月,随着埃里森在大会主题演讲中首次认同并拿苹果做类比,质疑的声音终于烟消云散了。

  企业对技术复杂性的封装,既体现在特定产品上,比如说在微软看来Windows7技术上要比DOS复杂得多,而从用户体验上看Windows7却比DOS更加易用;也体现在不断提高整个平台的封装深度上:从昔日PC上芯片组级别的封装,到现在iPhone的软硬件垂直整合。与此同时,竞争的级别也伴随着整合的深度而提升:从昔日的板卡之争,到PC平台之争,再到操作系统之争,最终上升到生态环境之争。

  值得一提的是,当今PC系统的复杂性被芯片、板卡和操作系统厂商所封装,PC整机厂商比拼的只有价格,为了降低成本,PC厂商只有基于PC业务来优化和配置企业资源。一旦移动智能终端颠覆了PC,而PC厂商又无法及时迁移到移动智能终端市场,事态就严重了,或许整个企业将难以生存。

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