加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • FireWire:生得伟大,死于贪婪
    • Made For iPod:再一次,征税
    • Lightning:因为落后,所以挣钱
    • USB-C:好日不再
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

躺着挣钱的芯片生意,苹果要丢了?

2023/05/18
6569
阅读需 26 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

按照正常节奏,苹果的iPhone 15系列会在一年一度的科技春晚——9月的秋季发布会上正式问世,熟悉的库克又要在凌晨和大家问好了。

谈起这一代最大的升级,有人会想到缩窄的边框,用上台积电3nm工艺的A16,或者是传闻中那颗自定义的新按键,每年苹果新机爆料里,即使是细节上的小改动,也会引发一波热议,

种种升级变化中,最让人期待的,莫过于苹果放弃了Lightning接口,统一为USB-C接口,消费者再也不用高价去买苹果专用的Lightning转USB-C数据线,在物美价廉双口USB-C线俯拾皆是的今天,“一头一线走天下”不再是一个梦想。

你以为是苹果时隔多年后终于开窍了?

非也,只是在去年10月24日,欧盟理事会终于通过了全新的充电规范,立法确认USB-C 接口将成为手机、平板电脑和耳机等一系列电子设备的通用接口,从2024 年 12 月 28 日开始,在欧盟成员国内销售的这些电子产品必须更换为USB-C接口,只要苹果还想在欧洲卖手机,那就不得不捏着鼻子接受这条新规。

细细想来,从2012年的iPhone 5开始,到2022年的iPhone 14为止,这十年的时间当中, iPhone的售价从五六千涨到了一万三,苹果股价也从25美元爬升到170多美元,连苹果总部都挪了个地,搬进了Apple Park,唯一没变的,就是这颗Lightning接口。

FireWire:生得伟大,死于贪婪

苹果从出生开始,仿佛就和叛逆、特立独行、我行我素这样的词绑定在了一起。

大部分个人电脑为了散热都装了风扇,苹果不用,Apple Ⅱ和Macintosh都是无风扇设计;

80年代那会大家用的都是双键或三键鼠标,苹果就不用,自己设计了一款单键鼠标和一套全新的操作逻辑:

英特尔x86处理器性能强兼容性优异,苹果偏不用,找摩托罗拉和IBM鼓捣出了PowerPC处理器;

上世纪的苹果,像一个插着兜的摇滚青年,一脸放荡不羁,逆反心理严重,就是要和世界对着干,它的眼里没有标准,一切以自己为准。

而FireWire接口,就是在这样的背景中诞生的。

1986年,当个人电脑还在用SCSI(小型计算机系统接口)时,苹果工程师就构想出了一种面向未来的接口,在随后的几年时间当中,他们与IEEE(电气电子工程师学会)进行合作,共同开发这一接口标准,最终在1995年正式完成,其被命名IEEE 1394标准,苹果还专门为这一标准注册了FireWire(火线)的商标,彰显出它与过往所有接口的不同。

FireWire优势相当明显,一是覆盖功能广,提供了即插即用和热插拔的功能,支持音视频传输,还能通过菊花链连接多达63个外围设备,二是速率高,最高支持393.2 Mbit/s(标称 400 Mbit/s)的传输速率,这也是初代接口被称为FireWire 400的原因。

没有对比就没有伤害,此时由IBM、英特尔、康柏、微软等大型厂商所主导的USB标准恰好刚出炉不久,但1996年的USB 1.0只有1.5 Mbit/s和12 Mbit/s两种速率,甚至达不到FireWire速率的零头,即使在今天,还有不少设备的USB接口达不到FireWire的标称速率,其超前性可见一斑。

而为了达到最终的目标,苹果工程师不仅发明了一种等时传输方法来承载音视频的需求,还向当时的意法半导体取经,使用他们一项时钟机制的专利来让线缆带宽加倍,甚至还从任天堂的Game Boy上吸收灵感,将易碎的弹性部件放在线材上以保证设备接口的耐用性……经历8年的开发,FireWire才作为一种崭新标准发布,但它立刻惊艳了整个PC市场。

1999年,新款iMac G3发布,配备了两个FireWire接口,姗姗来迟的它终于成为了Mac生态的标配,而早在此之前,由索尼带头的一批日本厂商就已经抛来橄榄枝,希望同苹果一同开发该接口,形成一个专利池,在未来的影音设备中普及这一接口,连制定USB标准的微软和英特尔也有意与苹果达成合作。

专业的音视频剪辑人员开始讨论FireWire,PC厂商开始考虑搭载FireWire,硬盘厂商准备从SCSI过渡到FireWire,还有不少人提出将这一先进接口用于汽车、航空航天、家庭网络、数字电视等所有设备,不出意外的话,FireWire将在几年内出现在几乎所有的新电脑中,取代USB成为更优秀的通用接口,苹果甚至还因为这一接口拿下了黄金时段艾美奖,

但此时的苹果,却因糟糕的财务状况而一筹莫展,身为公司掌舵人的乔布斯,在听闻IBM每年数亿美元的专利收入后,就打起了FireWire的主意:所谓天予不取,反受其咎,既然苹果此前花了大力气开发技术制定标准,此时苹果有难处,向使用标准的厂商收取一些微薄的专利费也是合情合理的事情。

需要注意的是,在未被重视前,苹果对FireWire采取了听而任之的态度,毕竟90年代中期苹果内部陷入到了混乱当中,难以开发利用这一标准,在和微软签订的协议中,只向其收取了象征性的5万美元的一次性固定费用,通过这一协议,微软能无限期地使用FireWire标准,对于消费电子行业来说,这么低的准入门槛再加上技术上的优势,完全找不到不使用它的原因。

这也是英特尔愿意支持苹果主导的这一标准的原因——90年代末,英特尔一度考虑在芯片和主板上集成对FireWire接口的支持,以此推动这一标准在PC市场中的普及。

但乔布斯直接推翻了之前和微软的协议,采取了一套全新的许可政策:单个接口收取1美元专利费,如果有2个接口就收取2美元,按照今天汇率换算的话,大约是2美元左右,倘若按一台2美元计算,数千万台搭载FireWire的PC就可为苹果带来过亿美元的营收,不用分毫力气就可解公司燃眉之急。

当乔布斯这天才般的想法传到英特尔高层耳中时,他们坐不住了,开始和苹果会议沟通,毕竟突然间就要给每年上贡一大笔费用,换任何一个大型科技公司都接受不了。

这场英特尔CTO与乔布斯的会议的具体内容不得而知,但结果很明确,英特尔直接放弃了集成FireWire的打算,回过头来继续大力支持USB标准。

一个月后,发觉事情不妙的苹果撤回了之前单个接口收费1美元的荒唐决定,改为每个用户收费25美分,这笔费用会分配给FireWire专利持有人,但此时为时已晚,英特尔自此再也没搭理过FireWire,想要FireWire的高速率?那就让厂商自己额外加芯片吧。

问题来了,如果英特尔选择集成,那么设备厂商不介意兼容,但额外增加授权成本就会劝退不少厂商,更不用说FireWire本身还需要单独的控制器芯片,这又是一笔不菲的费用,没人想当苹果的韭菜,FireWire一夜之间从时代宠儿变成了厂商们嫌弃的对象。

在这样的尴尬局面中,即使苹果携手索尼在21世纪初开始大力推行,从Mac到iPod,从摄影机到照相机,不少热门设备都搭载了FireWire接口,还在后续推出了速率更高的FireWire 800接口(786.432 Mbit/s),但这依旧无法挽回颓势,随着更高速率的USB 2.0 (480 Mbit/s)和USB 3.0 (5 Gbit/s)标准的发布,功能速率更优异的FireWire反而逐渐边缘化了。

2008年,新款MacBook Pro发布,大家惊讶地发现苹果坚持了十年多的FireWire接口居然消失不见,取而代之的是平平无奇的USB 2.0接口,当被问及原因时,乔布斯只是面无表情地回答:“实际上,过去几年的所有新型高清摄像机搭载的都是USB 2.0。”

苹果的贪婪,最终葬送了一个领先于时代的接口。

Made For iPod:再一次,征税

FireWire接口遭遇了挫折,但苹果开发接口的步伐并未停下。

2003年4月,第三代iPod发布,为了把机身做得更薄更便携,苹果在这款iPod上没有延续前两代一直使用的FireWire接口,而是改用30 Pin接口,在这个全新细长接口上,密密麻麻排布着30个触点,它们各司其职,分别负责音频、视频、地线、电源等功能,以此来满足当时不断发展的多媒体需求。

iPod因机械硬盘的小型化而生,与同时期的手机相比,iPod可以轻松塞下成百上千首歌曲,通过iTunes轻松快速导入,这让它迅速风靡于世界,不论男女老幼,都被iPod这个小小的白色小盒子所吸引,而30 Pin接口也迅速普及了开来,彼时大量汽车与音箱紧跟这股潮流,为iPod专门添加了30 Pin连接器或底座。

这也让苹果看到一个巨大的商机,2005 年 1 月 11 日,乔布斯在Macworld Expo主题演讲中宣布了“Made for iPod”的配件认证计划,他表示,该计划会帮助消费者来选择适合iPod 的配件,并为加入计划的 iPod 配件制造商提供开发产品的指南和技术规格。

实际上,“Made for iPod”涵盖了大量有关于iPod的配件,包括但不仅限于充电线、有线耳机、充电底座、汽车连接线等等,只有获得苹果认证的公司,才能在包装上印上“Made for iPod”,才能保证与最新iPod的完美兼容性。

相信大家看到这里已经明白,这不过是数年前苹果在FireWire上收取许可费事件的重演,所谓的“Made for iPod”不过是苹果想要在逐渐庞大的iPod配件市场中分一杯羹。

根据CNET的报道,苹果会向加入“Made for iPod”计划的配件厂商收取一笔费用,有知情人士透露,具体费用是批发价格的10%,本质上是向苹果交一项不菲的配件税,假设该计划涵盖的iPod配件年批发销售额为2.5亿美元,那么苹果一年就能轻松入账高达2500万美元利润。

由于30 Pin是苹果的专用接口,往往只有通过了认证“Made for iPod”的配件厂商,才能在底座连接器上支持苹果的附件协议 (AAP) ,实现远程遥控、加减音量、切换歌曲、录制音频等功能,厂商必须通过批准的供应商来获得芯片零件,羊毛出在羊身上,额外的成本最后自然会被转嫁给消费者,消费者就不得不为了某个功能,捏着鼻子给自己心爱的iPod多花钱买配件了。

2007年,随着iPhone的推出,“Made for iPod”计划顺理成章地扩展至了iPhone,变为了 “Made for iPod 和 Made for iPhone”,伴随着2010年iPad的发布,这项计划又变成了“Made for iPod, iPhone and iPad”,最后统一为如今的MFi计划。

三个设备,三个领域,一样的畅销,苹果把配件市场当成了自己的摇钱树。

Lightning:因为落后,所以挣钱

作为苹果家族的专用接口,30 Pin的设计其实还是很超前的,在2003年时,手机和其他便携电子产品混乱的接口一度让人摸不着头脑,而30 Pin肩负多项职责,在其他品牌用户还在带一堆线缆出门时,苹果用户却隐隐有了一线走天下的趋势,音乐、视频、数据传输都可以通过30 Pin来搞定,虽然有MFi计划的认证标准和硬件限制,但随着其他厂商的技术进步,即使是非认证的配件一样能正常使用,苹果花了不少功夫弄出来的“Made for iPod”计划已经有了逐步瓦解的趋势。

此时的苹果,已经对旧接口产生了不满,全球销量数亿的iPhone和iPad,确实需要一个比30 Pin更先进,更适合智能手机使用,也更方便规范配件市场的接口,当然,还得更方便苹果收保护费,。

Lightning接口应运而生,与30 Pin相比,它的触点缩减到了8个,因而体积大幅减小,同时由于正反两面均有相同的触点,所以可以实现正反盲插,与彼时安卓普遍采用的Micro USB相比,Lightning的优势还是相当明显的。

但这个苹果接口并没有像十几年前的FireWire那样领先于时代, 虽然苹果声称Lightning在速率和可靠性上有所提升,但它依旧基于USB 2.0的标准,此时USB 3.0标准已发布数年之久,且在第一批Lighting接口的苹果设备上市不久后,三星就推出了旗舰Galaxy Note 3,成为了第一款搭载USB 3.0的智能手机,理论速率达到了5 Gbit/s,远超iPhone 5的480 Mbit/s。

那么,Lightning是完全不支持USB 3.0吗?答案是否定的,苹果在2015年的iPad Pro接口上采用了双面共计16个触点的母座,从物理层面给予了USB 3.0的可能性,但只有官方的读卡器能使用USB 3.0的传输速率,苹果后续甚至都没有发布Lightning转USB 3.0的数据线,而iPhone用户只能十年如一日地忍受20-30mb/s的速率。

更致命的是,由于触点的数量有限,Lightning还在物理层面杜绝了更高功率充电的可能性,隔壁安卓用户飙充电功率的时候,苹果还在为支持PD的18W充电而大书特书。

2012年iPhone 5的发布会上,苹果前营销主管菲尔·席勒自信满满,宣称Lightning是面向未来十年的接口,同时还发表了一堆有关于技术的“独到”观点,譬如日渐普及的NFC等同于苹果的Passbook,诺基亚的无线充电除了给消费者困惑外几乎没有好处等等。

现实中的打脸总是来得很快,2014年,更先进的USB-C接口出现,面向未来十年但是第三年就开始落伍,同年,iPhone 6成为苹果首款支持NFC功能的机型,2017年,iPhone 8系列和iPhone X开始支持无线充电……

当然,菲尔·席勒最终兑现了他的诺言,Lightning接口确实在去年9月度过了它的十岁生日——尽管它已经落伍了六七年时间。

是什么让苹果如此热衷于创造Lightning这样的新接口,是什么让苹果在明知落伍的情况下还要一条路走到黑呢?

答案不外乎利润二字。根据分析师郭明錤在2012年的分析,30 Pin接口的成本为0.4 美元,全新的 Lightning接口成本为 3.5美元,成本上涨了 775%,同时Lightning 数据线也达到了 6美元的平均售价,和1.8美元的30 Pin数据线相比上涨了233%。

同样为白色塑料外壳,但Lightning数据线的插头处却多了一枚不起眼的芯片,根据ChipWorks的拆解,苹果在公头处嵌入了一颗编号为BQ2025的芯片,其生产商来自大名鼎鼎的德州仪器,它除了会检查数据传输错误外,还有着验证连接的职能。

在这颗BQ2025的芯片下,有5000个逻辑门,内置128位的存储容量,集成了驱动晶体管模拟电路,还有大量的电容,复杂程度远超普通人的想象,这也是全新Lightning接口成本疯涨的原因之一。

当用户将数据线插入接口,这颗芯片就会在几毫秒内完成与iPhone的通讯过程,也就是所谓的对暗号,一旦发现暗号对不上,就会快速切断电路连接,iPhone就会蹦出一个让用户欲哭无泪的窗口:请使用官方认证的数据线进行连接。

那么要怎么才能在数据线上加入这颗德仪的芯片呢?

这可不是单纯地向苹果或者德仪花钱买的问题了,配件厂商首先需要准备资料,向苹果提出申请,然后接受审核,苹果还会对工厂等进行实地考察,其中过程无异于千军万马过独木桥,大量厂商被筛掉,只有约5%的幸运儿能通过MFi认证,获得购买芯片的资格,其售价约为2-3美元左右,且不允许转售或挪用芯片。

不过有利润的地方,就有人铤而走险,黑客很快就挖掘出了当时Lightning接口的漏洞,通过漏洞用其他芯片模拟验证功能,从而生产出盗版的Lightning数据线,由于苹果在iOS系统升级中会不断封堵漏洞,黑客也会不断地挖掘新的漏洞,道高一尺魔高一丈,苹果不断修补,山寨厂商疯狂挖掘,成了一道奇特的风景线。

而苹果用的手段也愈发高明和强硬,在首度支持PD快充的iPhone 8发布后,苹果在Lightning转USB-C的线中换成了全新的C94接口,里面搭载了全新的芯片,采用了SHA256算法加密,破解难度陡然增大,过去的破解方法通通失效,一时间山寨厂商哀鸿遍地,只能眼睁睁看着钱从手中溜走。

黑客的对策也来得很快,在较短的时间里就完成了C94接口的破解,苹果又陷入到了和山寨厂商的拉锯战当中……

在iPhone 8之后,MFi认证就意味着更昂贵的成本,C94芯片的采购价格再加上关税、物流和加工,最终成本可达20或30元,苹果可能还会对配件征收20-25%的税,一条售价六七十元的C To L的数据线,往往被苹果拿走了一半还多,因而尽管山寨线层出不穷,但苹果依旧赚的盆满钵满。

苹果稳坐在围墙花园中,左手攥着认证芯片,右手捏着iOS系统,嘴巴一闭一张,每年就是数十亿美元的进账。

USB-C:好日不再

苹果不想放弃Lightning接口改用USB-C的理由有很多,不外乎不够环保,不够安全,不够耐用,不够方便等等,但核心原因自始自终只有一个,那就是不够挣钱。

正如它不愿开放App Store的应用侧载功能一样,一旦改用USB-C接口,垄断市场迎来了开放,那就意味着苹果不再拥有绝对的话语权,用户在奔出往日的围墙花园后,真的还会带着某种不舍回头吗?

打个比方,如今国内应用几乎都内置了青少年模式,此举初衷,就是保护未成年人所接触到的内容,把他们和鱼龙混杂的互联网相隔开,而一旦他们成年步入社会,有了成熟的思辨意识后,还会继续老老实实地呆在青少年模式里吗?

它害怕的不是以后没有MFi这样的赚钱机会,1927年的洛夫克拉夫特《文学中的超自然恐怖》中写道:“人类最古老而强烈的情感便是恐惧;最古老而强烈的恐惧,则源自未知……”,而苹果的恐惧,就是来自不可控的未知将来。

所以苹果即使在转到USB-C后,也要建立自己的一套标准,根据爆料,苹果却专门设计了一颗适用于 Lightning&Type-C 接口的 IC 芯片,将会用在今年的新 iPhone 与 MFI 认证产品中,而富士康已经在大规模生产适用于今年 iPhone 15 系列的 EarPods 和 USB-C 数据线等含有 MFI 认证的配件,分析师郭明錤也表示,苹果会“优化” iPhone 15 的 MFi 认证充电器的快充性能,在更换接口的这个时间节点上,苹果把征收新税的意图摆在了明面上。

而针对这一传闻,反垄断急先锋的欧盟快速做出了表态,欧盟专员蒂埃里・布雷顿 (Thierry Breton) 致函苹果公司,警告该公司不允许限制 USB-C 线缆的功能,否则将阻止 iPhone 在法律生效后在欧盟销售。

事态发展至此,摆在苹果面前的就只有两种选择了,要么遵守规定放弃对iPhone接口的限制,要么退出包括法国、德国和西班牙在内的欧盟市场。

回想一下,苹果的专用接口和MFi计划在过去20年时间里为这个市场究竟带来了什么呢:30 Pin接口风靡世界,有无数为它量身打造的配件,然后一夕之间成为废品;Lightning接口成本高昂,苹果官方数据线却是不折不扣的易耗品,老化、脱落和断裂反复困扰着用户;C94数据线是最昂贵的快充线之一,换来的却是高端手机最低的充电功率,最慢的充电速度……

苹果所谓环保之类的理由在这些事实面前经不起任何推敲,从FireWire被发明到Lightning即将退出舞台之际,苹果在这二十多年的时间里,在接口上只是反复做着三件事,淘汰旧接口,开发新标准,然后收税。

这样想来,欧盟用法规轰开一层又一层的围墙,苹果在接口上的好日子终于走到了尽头,消费者终于用上了方方面面更优秀的USB-C,又怎么能不为此拍手称快呢?

作者:邵逸琦

 

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
B82422A1473K100 1 TDK Corporation of America General Purpose Inductor, 47uH, 10%, 1 Element, Ferrite-Core, SMD, 1210, ROHS COMPLIANT

ECAD模型

下载ECAD模型
$0.39 查看
CRCW04021M00FKEDHP 1 Vishay Intertechnologies Fixed Resistor, Metal Glaze/thick Film, 0.2W, 1000000ohm, 50V, 1% +/-Tol, 100ppm/Cel, Surface Mount, 0402, CHIP, HALOGEN FREE AND ROHS COMPLIANT

ECAD模型

下载ECAD模型
$0.13 查看
5227677-1 1 TE Connectivity BNC PCB RT ANG JACK W/POST

ECAD模型

下载ECAD模型
$4.13 查看
苹果

苹果

Discover the innovative world of Apple and shop everything iPhone, iPad, Apple Watch, Mac, and Apple TV, plus explore accessories, entertainment, and expert device support.

Discover the innovative world of Apple and shop everything iPhone, iPad, Apple Watch, Mac, and Apple TV, plus explore accessories, entertainment, and expert device support.收起

查看更多

相关推荐

电子产业图谱

公众号:半导体行业观察;70万半导体精英共同关注的深原创新媒体,以客观、专业、严谨的态度,专注观察全球半导体产业的最新资讯、技术前沿、发展趋势。