由《绝地求生》开启的“吃鸡”游戏玩法,如今已经蔚为大观,成为各平台游戏的主要玩法之一。这种游戏规则要求大量玩家在游戏开始时共同进入,然后用地形缩小、游戏难度提升、玩家间战斗等等方式进行淘汰,最后留下来的那名玩家获得胜利。

 

 

在游戏中“吃鸡”,毫无疑问是刺激的;但在现实的商业世界里,成为被不断缩小的“毒圈”淘汰掉的一员,可能就不那么有趣了。

 

在芯片相关的众多赛场上,最像“吃鸡游戏”的当属移动芯片。在手机设备尚且简陋的年代,移动芯片并没有很高的开发门槛,引来大量玩家加入。而当通信能力增强,移动终端承载的任务不断增加,移动芯片的工艺、技术、商业门槛也水涨船高,“留在圈里”的条件愈发苛刻。众多曾经响亮的芯片制造商,都在移动浪潮中成了烟云过往。

 

另一方面,移动通信有 3G、4G、5G 这样的代际分隔,这就让每一局“游戏”有了十年为周期的时间限制。每一次代际更迭,往往就是旧玩家淘汰,新玩家进场的机会。

 

今天,可能已经没人能够离开智能手机来生活。在中美科技摩擦加剧后,移动芯片的战略位置开始逐步浮现;而 5G 进入落地阶段,也给移动芯片产业带来了新的变数。这时候回头看看数十年间的几局“吃鸡”,或许对于理解接下来的游戏变化十分必要。

 

从草莽江湖到几家分野,移动芯片的黄金时代,江山如画,一时多少豪杰。

 

2G 逐鹿

粗略来看,移动通信的代际与公元纪年可以大略相等。比如 80 年代可以看作是 1G 时代,90 年代开启 2G,依次类推。需要强调的是,随着移动通信代际更新,每一代的时间开始缩短,比如 4G 到 5G 的速度明显加快;另外中国在最初的 1G、2G 网络建设与欧美国家有明显的滞后,在 3G 开始加速追赶,到今天的 5G 已经全面领先。

 

按照这样的时段分隔,我们可以把移动芯片产业划分为四个十年周期。在最初的 1G 模拟机时代,由于通信内容基本限于通话,端侧芯片的存储与计算能力并不重要,所以移动芯片业仅仅产生了萌芽。彼时摩托罗拉是全球移动产业霸主,占据了超过 70%的市场份额,而其自身半导体产业也能满足移动端的需求。

 

那种设备的名字,恰好可以形容 1G 时代的摩托罗拉——大哥大。

 

 

但一家独大的局面从来也不能长久。1982 年,今天欧洲电信标准协会(ETSI)的前身欧洲邮政电信管理会议(CEPT)成立了移动特别行动小组,开始推动全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM) 协议的建设。GSM 协议采用数字式的信令和语音通道,让移动终端可以实现发送短信等数字化功能。最终 GSM 协议被全球大部分国家和地区接受,成为了 2G 时代全球标准化的赢家。

 

而 GSM 带给芯片的影响在于,移动终端设备的复杂度陡然上升,对芯片的需求一下加大。并且随着标准化体系的推出,可以有更多终端设备进入市场,对芯片的需求也随之增加。能够处理手机数字化任务的芯片,一下成了半导体产业的新风口。

 

这时大量老牌半导体公司与通信公司纷纷加入了游戏。GSM 标准推出后,最大的收益方是欧洲。诺基亚、爱立信、西门子、飞利浦、阿尔卡特等、等欧洲企业都在基站与终端之后,将手机芯片纳入了产业版图。

 

而在美国,德州仪器、ADI、阔然电子、美满、高通等大批企业也在 90 年代加入了移动芯片的战局。由于 2G 终端赛场上呈现出一众欧洲企业对抗摩托罗拉的态势。所以美国的芯片厂商也在这个阶段更多拥抱欧洲终端品牌。欧洲市场的移动芯片竞争格局一下子激烈起来,芯片企业之间呈现合纵连横的乱战。由于 2G 移动芯片的入场门槛不高,技术难度在当时较比电脑芯片、显示芯片来说还算很小,加上终端厂商的选择较多,单一公司的市场不会很大,导致整个市场毛利率很低。这让很多 2G 时代的移动芯片公司昙花一现,不少在新世纪到来前转向他路,或者干脆倒闭。

 

 

而在那个草莽江湖的时代,终端产业的结局是北欧新贵诺基亚掀翻了摩托罗拉。但在芯片产业,美国公司却凭借优秀的市场嗅觉与创新能力,打断了欧洲半导体企业就近取暖的产业优势。高通和德州仪器,成为 2G 乱战中笑到最后的两家,基本收割了 GSM 和 CDMA 两大主流市场。

 

但在 3G 时代,高通的锋芒才真正展现出来。

 

高通出鞘

如今,高通已经控制了绝大部分安卓手机的芯片市场,成为了号称“高通税”的存在。但在 2G 时代初期,高通还仅仅是跨行来到半导体产业的新兴公司。当时与高通竞争移动芯片的公司,今天大部分都已经遭遇遗忘。与当时的竞品相比,高通的远见和灵活,可以说是其在 2G 后期崛起,连续在 3G-4G 时代席卷江湖的关键。

 

创立于 1985 年高通,起家是做基于 CDMA 技术的移动通信系统。最初高通的主要客户是军方和运输公司,提供产品大多是交通设施中的卫星通信设备。缺乏半导体产业积累的高通,却在移动通信制式理解上有着自己的优势。这一点的直接结果是,早在 90 年代初期,高通就相信 CDMA 将是未来的主流,欧洲人的 GSM 并不能持续一统天下。

 

与 GSM 的窄带通信相比,CDMA 制式能够有效提升通话质量,并且能够通过蜂窝网络传输相对较大的数据,这让移动终端连接互联网成为可能。笃信 CDMA 价值的高通,不断向业界各运营商、终端厂商和政府组织“安利”CDMA。最终在高通等企业的推动下,在 90 年代初美国电信工业协会采纳了 CDMA 标准;到了 1999 年,国际电信联盟把 CDMA 选择为 3G 网络的主要标准化技术。

 

 

押中了 CDMA 这一宝的高通,可谓鱼跃龙门。在 2G 后期,高通就开始不断扩大基于 CDMA 标准的移动芯片与网络设备市场。1998 年,高通和 Palm 联合开发了 pdQ,成为了全球首款 CDMA 技术基础上的终端设备。虽然这款设备问题众多,但高通的一系列前瞻性布局,还是准确收获了 3G 时代的先发优势,超越了德州仪器等一众对手。

 

若干年后,高通在面向 4G 时代时又准确推动了 LTE 制式,使得其最终在全球移动芯片产业占据了绝对的主导地位。

 

然而高通在 3G 时代的成功,并不仅仅在于猜对了通信标准。新世纪开始之初,高通推动了另一项影响移动芯片格局的变化,那就是手机芯片的 SoC 化。所谓 SoC,Systemon Chip,是指在一个专用集成电路上集成多种计算系统与相关软件。今天的移动 SoC 芯片,一般包括 CPU、GPU、DSP、RAM、通信基带、GPS 等部件。移动芯片的 SoC 化,简单来说就是将原本需要放在手机中的众多部件,尽量集成在一张芯片中。于是原本又重又厚的手机可以变得轻薄,这也为后来手机放置大屏幕和大电池提供了可能。

 

2000 年,摩托罗拉发布了天拓 A6188 的手机,搭载了摩托罗拉自主研发的 Dragon ball EZ 芯片,行业通常认为其开启了手机智能化的先河。而在同一年,高通完成了多媒体 CDMA 芯片和 GPS 的集成,将手机的多种功能结合。随后,高通开始不断升级芯片的集成化水准,通过引领 SoC 趋势,大幅提升移动芯片的处理能力和能耗水准。

 

如果说没有后来的一场变局,高通不断提升移动芯片集成化的动作,可能也就是加剧了行业竞争,拉高了技术门槛,至少不会形成分水岭式的大淘汰。这场变局就是智能手机的真正到来。

 

2007 年,安卓和 iOS 相继亮相,新一代操作系统让手机的跨世代发展呼之欲出。而高通又一次准确押中了安卓的潜力。就在 2007 年,高通推出了今天依旧通行的骁龙平台,把移动芯片的集成度、性能、功耗都推进到了新的水平。骁龙处理器天然就瞄准安卓而生,到 2008 年,高通与 HTC 合作推出了全球第一款安卓智能机。几年之后,骁龙横扫千军如卷旗,再也没有传统的芯片厂商能够在安卓平台与高通竞争。在高通强力狂飙突进的这些年里,2G 时代留下的移动芯片江湖,迎来了这局“吃鸡游戏”的末路。

 

 

2002 年,阿尔卡特的移动芯片部门并入意法半导体;2006 年,飞利浦半导体独立运营,成立了恩智浦;2008 年,恩智浦的无线部门又被剥离,与意法半导体成立合资公司;2009 年这一公司又与爱立信手机部门合并;一直到 2013 年,这家“保存”了欧洲移动芯片星火的公司意法 - 爱立信正式关闭,欧洲半导体从此告别了移动芯片。

 

而高通 2G 时代的老对手,曾经业界实力最雄厚、产品线最齐备的德州仪器,也在这一周期摔落马下。本来德州仪器拥有 2G 王者,至今被我们感怀的诺基亚手机作为稳定客户,堪称业界最强组合。那时候,流传着一出城只有诺基亚有信号的都市传说,缘由就是德州仪器提供的强大通信能力。

 

奈何当诺基亚家大业大之后,不再满意德州仪器的高额定价,转而寻求多供应商体系。而市场众多、布局广泛的德州仪器也不想在移动芯片上被一再压价,毕竟这对德州仪器来说,是一个更新快、油水少的产业。

 

2008 年,与诺基亚屡次谈崩的德州仪器宣布退出移动基带市场。这给诺基亚造成了巨大打击,只能重新开始搭建供应商平台。结果也就在这个周期中,苹果的 iPhone 拍马杀到,安卓手机开始崛起。内忧外患之下,诺基亚迎来了“谁都会被时代抛弃,诺基亚也不例外”的长夜。而诺基亚后来的供应商,意法半导体和英飞凌也被牵连,陷入了一蹶不振的漩涡。

 

历史是不能如果的。但是如果德州仪器和诺基亚抱有远见,看到了移动时代后来的“真香”,故事会不会完全不一样呢?我们是不是将拥有又智能又能砸核桃的诺基亚呢?可惜技术进步的车轮,不给我们假设的机会。

 

CDMA、SoC、安卓,高通在十多年里,先后抓住了通信标准、芯片技术、移动操作系统迭代三大机会,完成了众星闪耀到一月当空的产业清洗。欧洲的半导体联盟,强悍的德州仪器,甚至 2019 年宣布退出 5G 基带市场的计算之王英特尔,都输给了能看准未来,并且精巧推动未来的高通。

 

但是高通并没有从此走向垄断的宝座。因为苹果,居然开始做芯片了。

 

苹果入局

不久之前,苹果发布了基于 ARM 架构的 Mac 芯片 M1。如今连电脑芯片都能自研的苹果,在十几年前却被认为是没有芯片基因,强于产品设计的终端公司。

 

 

这点最显著的体现,就是 2007 年刚刚发布的 iPhone 第一代,虽然具有跨时代的设计与创意,却连 3G 网络都不支持。当时为了赶工并且控制成本,苹果选择了英飞凌提供的基带芯片来护航 iPhone 首发。但英飞凌提供的解决方案实在不太令人满意,给初代 iPhone 带来了众多通信问题。

 

前几代 iPhone 由于市场规模还不够成熟,无法像老牌终端厂商一样找到稳定合作且价格合适的芯片供应商,导致品控出现大量问题。这让追求完美的乔布斯开始谋划另一条惊人之路:自研芯片。而饱受英飞凌芯片折磨,可能也给乔布斯带来了一些火气。在英飞凌将移动芯片业务卖给英特尔之后,苹果方面表示可喜可贺。

 

最开始试水芯片,苹果选择了更谨慎稳妥的方案,先不放在手机上,而是搭载在 2010 年推出的初代 iPad 中。苹果自研的 SoC 芯片 A4,一出手就将此前 iPhone 中的集成方案打翻在地,获得了不俗反响。紧接着 A4 芯片就搭载到了 iPhone 4 中,宣示苹果正式进军移动 SoC 这个愈发白热化竞争的产业。

 

过了一年,A5 芯片可谓是苹果自研芯片的全面胜利,也让芯片成为苹果产品竞争力的真正核心。A5 芯片在当时的宣传中说 GPU 能力比前一代提升了 9 倍,搭载 A5 的 iPhone 4S、iPad 2 也都成为苹果最受好评的产品。

 

 

接下来连续推出自研芯片,让苹果在产品能力上有了更强的订制化特性,与高通阵营的安卓机形成了愈发鲜明的对比。在早期,苹果的自研芯片被认为重视 GPU 能力,轻视 CPU 能力,从而可以与 iOS 的系统优化能力紧密结合,既保证用户体验,又能够降低成本。

 

近几年,A 系列芯片也开始逐渐寻找新的方向,比如搭载 AI 仿生计算模块,提升 iPhone 的 AI 计算能力。如今,苹果 A 系列芯片已经成为每年发布会的核心卖点之一。由于芯片的自研特性,苹果可以将硬件、软件、系统进行更好的一体化定制,并且打通手机、平板、电视、电脑等设备的联接特性,可以说是苹果移动时代的一步好棋。

 

苹果入局移动芯片,也给业界带来了不少影响。比如高通感受到了明显的压力,与苹果展开了数次嘴炮攻击,还打起了专利官司。自研芯片也让苹果设备难以在硬件层面与安卓设备进行参数对比,加大了苹果的溢价合理性,可以说间解瓦解了很多小厂商的数值优势。

 

但是本身没有通信产业积累,也带给苹果不少麻烦。无法自研通信基带,只能采购高通和英特尔的基带,从而造成通信能力品控较差,成为了多代 iPhone 的通病。苹果的尴尬在于,不想买高通基带,但英特尔的基带继承了英飞凌的传统,日常掉链子,最终演变成安卓粉攻击苹果的重要方式。

 

来到 5G 时代,英特尔干脆退出了 5G 基带市场。据说苹果已经消化了英特尔的 5G 研发部门,也许不久后,另一场厉兵秣马就要上演。

 

重剑时代

当时间进入 4G 后半程,5G 的初世代,2G 时代那种有一个技术特色,两三家客户就能做手机芯片的草莽江湖,已经一去不复返。

 

在数十年的滚动发展,尤其进入智能手机时代后,指甲盖大小的移动 SoC 芯片,已经变成了人类技术最复杂、精度要求最高的作品。在高端芯片中,5nm 已经成为标配,这仅仅在几年前恐怕都是不可想象的。

 

至此,移动芯片彻底进入了重型装甲的时代。这门生意也变成了地球上门槛最高,甚至具备国家级战略意义的产业体系。有趣的是,移动芯片在 4G 时代并没有迎来高通和苹果的最后决战,反而玩家开始增多。

 

新入场的两名玩家,是三星和华为。在初代 iPhone 发布时,应用的就是三星 CPU,这让三星的半导体能力在移动端得到了首次展示机会。2011 年,三星推出了 Exynos 4210,正式依靠 Exynos 系列进军高端移动 SoC 市场。

 

而我们更熟悉的故事,是华为海思在 2012 年发布了首款四核处理 K3V2,但限于制程落后和产品瑕疵,这款芯片并不成功。随后升级版的 K3V2 大幅升级了制程,并以麒麟 910 的名称发布。这款芯片大幅提升了 GPU 性能,弥补了短板,并且集成了华为自研的通信基带。至此,华为依靠自研芯片打开了高端机市场,一直到最新的麒麟 9000。

 

在 4G 这个周期中,可以看到能够进场的玩家,都是具备自身终端能力,能够消化自研芯片成本,激活订制化优势的苹果、三星、华为。老派的高通虽然占领了大量市场,但依旧需要在中高端芯片中面对前三大终端厂商自研芯片体系的竞争。

 

另一方面,重剑时代的移动芯片在技术体系上愈发复杂。比如从 2017 年开始,AI 能力被纳入移动 SoC 中,成为了几大芯片厂商的主要争夺点。5G 时代的随之到来,又一次引发了通信基带的竞赛。苹果晚了一代才推出 5G 手机,已经给销量造成了不少麻烦。

 

5G 时代,移动芯片的“吃鸡游戏”,变成了一场需要高度平衡的走钢丝。性能、制程、功耗、AI、通信能力、创造性技术,若干门考试必须全都拿出高分,才有在核心赛场生存的可能。

 

 

总而言之,开了 4 局的“移动芯片吃鸡”并没有结束的迹象。5G 时代的开局甚至比以往更加热闹和残酷。回顾这盘“游戏”,会发现那些看似霸者无敌的名字,一旦错过了新技术、新标准,沉入谷底也就在旦夕之间。摩托罗拉、诺基亚这些当年的王者和他们背后的芯片体系,今天也只剩下了总结经验的价值。

 

而即使微小的力量,只要寻找到了合适的技术革新机遇、代际更迭窗口,其实也有翻盘的可能。从飞利浦、诺基亚,到高通和苹果莫不如此。

 

当然了,时代也在给移动芯片以新的变化。比如高端手机 SoC 芯片确实已经筑起高耸的技术门槛。在缺乏产业链、终端市场保护与技术体系化能力的情况下贸然进入,在今天大概率是死路一条。所以也大可不必期望某个名不见经传的创业公司,一下出来脚踢高通拳打苹果,毕竟时代真的变了。反而是 AIoT 这些今天还很萌芽的芯片领域,或许可以被赋予更多期待。

 

插句题外话,今天的趋势是什么?中国有最多的 5G 基站、最优质的 5G 网络、最庞大的 5G 终端用户群体,这可能也是趋势的一部分。

 

国家出手干预手机芯片,这也是历史未有的新变化。当智能手机不断展现出对社会发展力的影响,移动通信和移动芯片开始被纳入国家战略视野。中美之间的科技摩擦,一个主题是美国防中国 5G,另一个主题是美国封中国芯片。二者交叉之处,恰好就在移动芯片上。

 

华为海思的麒麟,首当其冲受到了影响,遭遇了很多不确定性。但就像上世纪 90 年代的欧洲,没有摩托罗拉这样的全能企业,一样可以推动 GSM 体系;2007 年的苹果,用着落后几年的基带,一样发布了跨时代的 iPhone。新的东西,似乎没有被旧体制封锁过。

 

神州子弟多才俊,卷土重来会有时。