過去,電子產(chǎn)品的進步主要是以半導(dǎo)體為中心的“小型化”的發(fā)展(也就是所謂的“摩爾定律”),同時附加很多功能;如今,電子產(chǎn)品的進步主要是體現(xiàn)在當(dāng)今發(fā)展到頂點的智能手機、以智能手表(Smart Watch)為代表的可穿戴設(shè)備(Wearable Device)。這些產(chǎn)品都是通過電池驅(qū)動且具有較高的計算(Computing)功能,另外,也具備攝像、運動(Motion)、氣壓、溫度等多個傳感器。
智能手機(Smartphone)和智能手表(Smart Watch)的“智能(Smart)”同時具備兩層含義:“智慧、聰明”和“小巧、輕薄”。
曾經(jīng)的日本通過在全球范圍內(nèi)制造更小型的產(chǎn)品,創(chuàng)造并擁有了較高的質(zhì)量,得以引領(lǐng)全球技術(shù)的發(fā)展。日本曾通過電子計算機、手表、攜帶式收音機、音樂播放器(Player)、緊湊型數(shù)碼相機(Compact Digital Camera)、集成電路錄音機(IC Recorder)等一系列的優(yōu)秀的電子產(chǎn)品拓展了世界市場。20世紀90年代的大部分時間,筆者都是在美國的硅谷度過的,當(dāng)時的美國及許多國家的電子產(chǎn)品的商店都充斥著日本產(chǎn)品。
所謂的小巧、輕薄——“輕薄短小”是日本產(chǎn)品的壓倒性的絕對優(yōu)勢和特點。
現(xiàn)在我們通過各種途徑獲得了90年代、2000年以后的等距今20-30年前的具有歷史性(Historical)意義的產(chǎn)品,并進行定期分解。并不是為了與今天的產(chǎn)品進行對比,而是為了匯總當(dāng)時機械地(Mechanical)組合的產(chǎn)品如何被今天的電子產(chǎn)品所取代的。
即使是今天日本的產(chǎn)品依舊具有“輕薄短小”的特點,很多產(chǎn)品依舊很優(yōu)秀。但是,一些粗糙、不精致的產(chǎn)品也隨處可見。
圖1 是中國產(chǎn)的手機,可以實際用作通過通話和通信,其大小約是3個100的日元硬幣,幾乎小到難以使用。但是,就這在樣小巧的產(chǎn)品中卻安裝了用于通信的芯片、雖簡易卻具備可以進行簡單的運行程序的處理器,雖然不能用于主要用途(Main Use),但是可以用于緊急情況(Emergency)下。
圖1:中國正在竭盡全力開發(fā)“輕薄短小”的產(chǎn)品。(圖片出自:Techanalye Report)
像以上這樣的智能手機正誕生在中國。真的能賣得出去嗎?——沒問題!問題在于是不是想賣,正是因為有生產(chǎn)這一產(chǎn)品的土壤存在,才得以生產(chǎn)和銷售。實際分解一下此產(chǎn)品,框體和基板等雖然尺寸小巧,卻和正常尺寸的產(chǎn)品一樣都被精心地安裝在手機里。
如今,“輕薄短小”成了中國的“看家本領(lǐng)”!
圖2 是于2019年1月銷售的中國深圳廠家Anica
Technology的超小型智能手機——“K-TOUCH i9”,有數(shù)家這類智能手機在中國銷售產(chǎn)品。其尺寸約是一般智能手機的一半左右,顯示屏約為3英寸左右,重量約為3g左右,但智能手機應(yīng)具有的基本功能都具備。是“第二手機(Second Smartphone,如果想要兩部手機的話,第二部手機就是Second Smartphone)”的不錯選擇!我們公司購買了兩部手機分別用于分解和實際使用(近日,第二部也被分解了),小巧、攜帶方便,并且尺寸合適。
圖2:“K-TOUCH i9”的外觀。(圖片出自:Techanalye Report)
當(dāng)今智能手機的主戰(zhàn)場是搭載6英寸以上的顯示屏、攝像頭的“多眼化”,為此,在智能手機“大型化”的同時兼具正好盡收于手掌的尺寸,剛好可以在電車等交通工具中舒適地操作。
OS(Operating System操作系統(tǒng))是Android 8.1。雖然體積小,但也配備了之前流行的單眼500萬像素的攝像頭,也配有Wi-Fi、Bluetooth、LTE通信。
在智能手機的最前線幾乎看不到任何日本廠商的身影,所以有不少日本人認為,真想買一部這樣的手機當(dāng)做“第二手機”!
圖3是“ K-TOUCH i9”的外觀及分解圖。它與一般的智能手機一樣,頂部是SIM 卡槽(Card Slot),底部是與外部連接的端子。基板和電池重疊于內(nèi)部。此照片是取下電池后拍的。進行處理通信和Android系統(tǒng)等的基板基本和智能手機的尺寸一樣大。內(nèi)部由金屬護罩(Shield)分割4個區(qū)域的功能:Processor處理單元、通信擴大(Amplifier)單元、Wi-Fi/Bluetooth通信單元、SIM卡。左側(cè)的內(nèi)部排線是通信天線。
圖3:“K-TOUCH i9”分解圖。(圖片出自:Techanalye Report)
制作地十分精細(分解后便知?。?,并且各個細節(jié)都連接的恰到好處,要拆卸和分解還花費了不少努力。
首先,分解需要花費努力的產(chǎn)品,其生產(chǎn)和組裝需要更多的時間和精力。雖然也有一些地方拆掉幾個螺絲就可以分解,不過此款智能手機做的還是非常細致的。為了應(yīng)對例如手拿著手機走路(微振動)、無意觸摸(觸摸屏等)、偶爾墜落等這些惡劣的使用條件,也采取了對應(yīng)的技術(shù)措施。
圖4是“K-TOUCH i9”被取下金屬護罩(Shield)后的基板的樣子,基板采取的單面安裝,即僅在一面安裝電路(半導(dǎo)體和被動元件)。所以手機才這么輕薄。
圖4:“K-TOUCH i9”搭載的具有代表意義的中國芯片。(圖片出自:Techanalye Report)
主處理器(Main Processor)是臺灣的MediaTek(聯(lián)發(fā)科)產(chǎn)的。用于通信的收發(fā)器(Transceiver)和電源IC、Wi-Fi通信等的芯片都和處理器是配套的(Kit)。也就是說這是在一個平臺上的靈活運用。由中國生產(chǎn)的芯片把以上這些“團團圍住”:用于通信的功率放大器(Power Amplifier)、音頻芯片(Audio Chip)、觸摸屏控制器(Touch Panel Controller)、電池充電器(Battery Charger)等。除了圖4以外也有很多地方使用了中國產(chǎn)的芯片和零部件。作為手機的大腦——處理器是臺灣產(chǎn)的,手機的四肢是中國的芯片。
圖5是“K-TOUCH i9”的芯片分布圖。左側(cè)是地區(qū)(總部所在地)、右側(cè)則是僅關(guān)注中國芯片的功能分布圖?!癒-TOUCH i9”的幾乎8成的芯片都是來自中國或者臺灣廠家。
圖5:“K-TOUCH i9”搭載的芯片的地區(qū)分布圖及功能分布圖。(圖片出自:Techanalye Report)
雖然在此并未列出,但我們的報告中定會記錄BOM(Bill of Material,即物料清單)表,不僅僅包括芯片的型號及名稱、功能,還有芯片廠商的地區(qū),此款手機的芯片除中國大陸和臺灣外僅采用了美國的芯片。此外,此款美國芯片其實完全可以被中國或者臺灣取代。
從半數(shù)以上的中國芯片的功能分布來看,中國芯片的功能分布很平衡。像處理器這樣的數(shù)字產(chǎn)品(Digital)方面,HiSilicon、Allwinner Technology、Rockchip等具有較高的實力且被人們熟知,為了最大限度地靈活運用這些數(shù)字(Digital)功能,模擬(Analog)和功率(Power)半導(dǎo)體是不可或缺的。另外,音頻、電池、傳感器、通信這些哪一個離開了模擬都無法運作。
不僅是數(shù)字(Digital)方面,在模擬(Analog)和功率(Power)的芯片方面,中國半導(dǎo)體廠商的分布也很平衡。而且,“K-TOUCU i9”大部分重要功能都是采用了中國的芯片。此外,集模擬和數(shù)字為一體的“1 Chip”化的“數(shù)模信號芯片(Mixed Signal Chip)”也是中國產(chǎn)的。
從此次的分解我們可以看出,中國半導(dǎo)體制造商不再是生產(chǎn)“點”、“線”,毫無疑問是在制造“面”!這不僅體現(xiàn)在智能手機上,通過拆解中國的無人機(Drone)、IoT(物聯(lián)網(wǎng))小型設(shè)備(Gadget)、中國智能音響(Smart Speaker)、無線(Wireless)產(chǎn)品、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)(Car Navigation System)等就可以了解中國的生產(chǎn)。
邁向“輕薄短小”的最佳捷徑,毫無疑問就是半導(dǎo)體!中國正竭盡全力地加強推進半導(dǎo)體技術(shù),同時中國有手握著實現(xiàn)更加“輕薄短小”的“大門票”!
日本是要丟棄“輕薄短小”了?還是把注意力轉(zhuǎn)移到質(zhì)量?是二選一還是兩者皆???筆者認為,追求產(chǎn)品的“輕薄短小”是進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量的最佳捷徑之一,并不是減少零部件數(shù)量,也不是簡易組裝(關(guān)于這一點,今后筆者會做詳細說明)。
刻意做得復(fù)雜、并且提高質(zhì)量,還是追求簡易、質(zhì)量一般?對生產(chǎn)商來說,究竟哪一個是正確的戰(zhàn)略呢?此時,我們應(yīng)該深思。
誰在引領(lǐng)中國制造?
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