iPhone “乏味” 的升级：苹果的几千亿美元花在了哪里
来源：晚点LatePost
你和科技投资的密切关联。文丨贺乾明 黄俊杰 邱豪
编辑丨黄俊杰 龚方毅
对于很多用户来说，每年新一代苹果产品发布会后， “iPhone” 跟着的那个数字早已不意味着什么肉眼可见的升级，而是仅仅代表又一年过去了。
昨夜的发布会也是如此。继 iPad 和 Apple Watch 之后，苹果也放弃了在 iPhone 外观上创新。iPhone 15 系列已是第四年延续 iPhone 12 系列就开启的主造型，加了些细微调整：加了一点弧度的钛合金边框、更大的相机模块、轻了 20g 的机身（Pro 和 Pro Max 版本）。
但在绝大多数显微镜都看不清的地方，苹果带着它的供应商花了几百亿美元。
到下周末，第一批订购 iPhone 15 Pro/Pro Max 的消费者就会用上 3 纳米制程的芯片，这款芯片里最小的元件只有 12 个硅原子宽———连一个新冠病毒都比它大至少 30 倍。
随着芯片用的元件尺寸越来越逼近原子，每一代进步所需要的资金投入也在成倍增加。从 4 纳米到 3 纳米，仅台积电的新投入就超过 200 亿美元。
发布会上，苹果提了超过 50 次 “芯片”“硅”“传感器”“CPU”“GPU”。今天一款手机的计算能力比 50 多年前登月用的导航计算机强百万倍。
消费者不会感觉到太多变化，毕竟我们每天都在用手机完成一些阿兰·图灵和约翰·冯·诺伊曼未曾预料的复杂计算——平均下来，每天刷 2 小时短视频、看 1.5 小时微信、30 分钟资讯软件、30 分钟电影电视、21 分钟网购。
今天大多数人更换手机已经不为了性能，更多因为摔碎的屏幕、老化的电池，以及难填的消费欲望。
一两代芯片升级对手机使用体验的唯一改善就是电池续航能多几十分钟。但十年的持续努力，芯片制程可以从 28 纳米缩小到 3 纳米。这是足够大的变化，让人工智能、自动驾驶有望走出科幻小说。
智能手机诞生后一直是前沿技术 —— 特别是芯片研发的最主要推动力。芯片制造实在太烧钱，只有一年卖掉十多亿部的智能手机足以构建规模效应，让特斯拉汽车、英伟达显卡有机会跟着用上最新的技术。
曾经，苹果、三星、华为在高端手机市场竞争激烈，每家都争着装进最先进的芯片，确保了芯片行业有足够的投入，共同推动技术前进。但手机行业已经几年不景气，华为又因非商业因素遇阻。今年可能不会有第二个手机公司用上 3 纳米芯片。“Android 手机阵营利润空间稀薄，越来越无力支撑第一时间使用最先进的芯片了。” 一位手机行业分析师向《晚点 LatePost》表示。
为了继续推进芯片制程、金属工艺、显示技术，从而说服消费者继续花钱，苹果去年花了 263 亿美元研发、107 亿美元定制采购生产设备。与之合作的供应商投入的资金更是十倍于此。
十倍杠杆，3000 亿美元的科技投资机器
苹果 CEO 蒂姆·库克 2009 年第一次主持财报电话会议时，被问及如果没有乔布斯，苹果将如何运作。当时他的回答是，“我们相信，要拥有和掌控我们所制造产品背后的主要技术，并且只进入那些我们能够做出重大贡献的市场。”
库克在两年后正式接管苹果，严格按照当时的回答推进投资。他没有前一任 CEO 的传奇品味和灵感，但他愿意花足够多的钱确保公司总能用上甚至推动最新的技术。
根据 IHS Markit、Counterpoint Research 等机构拆机估算，自库克接手苹果到去年 iPhone 14 Pro Max 发布，iPhone 旗舰机型的零部件成本增长了 1.5 倍、至 464 美元 —— 已经超出三星、华为等竞争对手的手机平均售价。
iPhone 已经快卖到奢侈品的价格，但苹果的投入分配更像一个制造业公司。每一年，这家自己没有工厂的公司将 63% 的硬件收入用于采购零件、造出产品，另将超过 13% 的收入用于研发新技术、采购生产设备。只有小部分开支用来打广告、分销产品。
根据国际商业战略公司（IBS）的数据，仅设计一款 3 纳米的芯片就要花费 5.9 亿美元，是设计 7 纳米芯片的两倍多。过去一年苹果的研发投入加上购买设备等资本开支，就要花掉 370 亿美元。
同步抬高的起售价，帮助抵消了持续上涨的成本，保证了 iPhone 业务的利润空间，也让苹果可以持续研发新技术、提升 iPhone 竞争力。
负责把苹果提出或研究的新技术、制造工艺或者新材料变成 iPhone 零部件的供应商们投入更多。2022 年，137 家上市的苹果供应商研发投入和资本开支达到了 3000 多亿美元。
年化资本开支或研发投入规模超过苹果的不止一家，如 2019 年三星、大众甚至华为的资本开支都比它多，但像苹果这样以近十倍杠杆撬动产业链投入，无意间建起一个庞大技术投资联盟的，则没有第二家。算上通胀，苹果和它的供应商们去年的投入，足够奥本海默带队从头研发至少八遍原子弹。
不平等的投资关系，难以拒绝的客户
科技研发比不了卖游戏皮肤，不断投入才有可能保持竞争优势。苹果供应商容不得失败，因为它们可能只因为跟不上苹果要求的生产节奏，就会被分流订单甚至被取消供货。
2013 年，蓝宝石玻璃公司 GTAT 与苹果签订近 6 亿美元合作协议后，投入 9 亿美元买设备、建了世界上最大的蓝宝石玻璃工厂，因为最终产品没有达到苹果的预期，没能拿到订单。这家公司随即破产清算，卖设备还债。
去年底，与苹果合作十多年的歌尔股份因为生产问题，丢掉苹果 AirPods Pro 2 耳机订单，公司一个月内少了 150 亿元市值，财年利润直接减半。
哪怕全球规模最大、技术最精进的台积电，也停不下来，只能投入越来越多的资源，跟上苹果的节奏、满足它对制程的要求。在和苹果合作的 10 年里，台积电营收翻两番，但研发芯片制造工艺的投入也按照几乎一样的增速膨胀，去年的研发投入和资本支出合计超过 400 亿美元，接近 2020 年全年营收。
台积电的 3 纳米制程工艺良率没有到理想水平，一部分芯片会报废。正常情况下，客户将承担报废的损失，为每一块可用的芯片支付更高费用。但台积电承担了高达数十亿美元的良率损失，确保苹果可以今年用上新技术。
供应商们愿意不计代价跟着苹果投入，是因为苹果能够 “扛住” 行业周期，为他们带去现金流、市场地位和技术储备。
2008 年金融危机后，企业普遍削减开支，台积电也是如此。台积电创始人张忠谋随即炒掉接班人蔡力行，重掌公司，将台积电的支出增加了一倍多。张忠谋很清楚对于技术和资本高度密集的芯片产业，不间断的巨额投入必不可少。
当时台积电的主要同行大多没有这般激进。张忠谋的举动在财务上将台积电推向悬崖边。时任台积电投资者关系负责人的孙又文说自己听到张忠谋的计划时，“想用头撞墙”。
最终是苹果的订单确保了张忠谋的 “激进” 变成 “远见”。2010 年，张忠谋接到当时还是苹果运营副总裁的杰夫·威廉姆斯（Jeff Williams）的电话，并最终用更好的条件、更低的价格击败英特尔和三星，拿到为 iPhone 代工芯片的机会。
交易完成后，张忠谋转头又去借了 70 亿美元，为苹果建设数以百万计的芯片产能。只不过这一次，这些投入不再像 “赌注”，因为赢的概率已经被无限放大。
2017 年，台积电第一次在制程上超过英特尔。等到 2018 年台积电为苹果生产 7 纳米芯片时，只用两个多月就实现了六年前花 20 多个月才能实现的产能。“如果没有苹果的大量订单，台积电 / 三星不太可能在先进芯片制造方面赶上英特尔。” 曾在英特尔、高通担任研发高管的普什卡·拉纳德（Pushkar Ranade）说。
现在更鲜有供应商会因为商业因素对苹果说不。新冠疫情以前，全球消费电子已经疲软，只有前 10% 收入的人口消费受影响较小。随着最大竞争对手华为因为非市场因素暂时退出手机竞争，iPhone 销量连续增长，揽收更多份额。
根据市场研究机构 Counterpoint Research 向《晚点 LatePost》分享的数据，iPhone 占全球智能手机销量的份额已经从 2019 年的 13% 增长至 2022 年的 18%。该机构预计，今年全球智能手机市场 20% 的销量和 49% 的销售额属于 iPhone。
芯片技术日渐逼进极限，但同样的投资逻辑在更多地方出现
对于大多数用户来说，手机中的芯片算力都是冗余的。这些年手机厂商想尽办法创造需求来用上越来越先进的芯片。
“之前十年，我们面临的问题是 ‘我们是否有足够强的芯片实现雄心壮志’，现在问题变成了 ‘我们是否能够更好地用好芯片’。” 已经当上苹果首席运营官的杰夫·威廉姆斯（Jeff Williams）在 2017 年参加台积电活动时说。
他说苹果并不担心半导体行业会随着性能冗余放缓的说法，而是认为未来潜力巨大，“将会有越来越多的应用在本地设备上处理，这是保证响应能力、不牺牲隐私和安全情况下提供强大功能的最佳方式。”
威廉姆斯拿苹果当时推出的拍照功能举例，用户按下快门，iPhone 拍下数百张照片，再利用芯片计算，给用户一个结果。很多人因此以为自己拍照时手更稳了。赶上人工智能逐渐引发的巨大关注，威廉姆斯认为 “世界正处于一个转折点”，借助设备上算力和人工智能的发展，将会真正改变世界。
为了说服消费者继续花钱购买计算性能更强的产品，苹果主要展示了两个功能：不联网，本地进行 AI 运算；更好的游戏画面，包括实现曾经得游戏主机和专用游戏显卡才能流畅运行的光线模拟。
不过苹果没有信心让大多数 iPhone 用户接受为此掏更多钱。
今年苹果只能给 iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max 装上 3 纳米芯片。相对便宜的 iPhone 15 和 15 Plus 在用去年的 4 纳米芯片。而新款 Apple Watch 刚用上两年前的技术。3000 元的电子表无法负担最先进的芯片。
仅仅三年前，5 纳米芯片刚量产，是最先进的芯片制造工艺。苹果同年发布 iPhone 12 全系列手机、Mac 电脑和 iPad Pro 都用上了 5 纳米芯片。只有 Apple Watch 还留在 2018 年量产的 7 纳米工艺。
随着制造难度增加，研发和生产更先进制程芯片的投入回报大为降低，现在连苹果也只用在利润空间最丰厚的产品上。很难说消费者还愿意为这一年一年的增长付出多少溢价——这决定了如此投入能持续多久。
消费主义在过去的 80 年里重塑了我们的世界。硅谷刚成为硅谷时，客户明确而唯一，芯片只可能卖给登月和战争计划。现在全球先进制造的最大客户都是消费者，从手机芯片，到汽车业的特斯拉和宁德时代，再到疫情下的生物制药业。
新的技术和解决方案常在挑战和困难中诞生 —— 但诞生的驱动力往往又很简单 —— 想有更好体验的消费者，和勇于投资新技术的企业。
题图：视觉中国
1957 年，人造物体第一次进入宇宙，绕着地球飞了三个星期。人类抬头就能在夜幕里看到一颗小小的闪光划过天空，与神话里的星宿并行。
这样的壮举跨越种族与意识形态，在全球各地激起了喜悦之情。但并不是我们可能猜想的那种为人类壮举所感动的胜利喜悦。根据政治哲学家汉娜·阿伦特（Hannah Arendt）当年的观察，人们的情绪更接近于一种等待多时的宽慰——科学终于追上了预期，“人类终于在摆脱地球这个囚笼的道路上迈出了第一步”。
人们总是根据技术探索，快速调整着自己对世界的预期。当科幻作家的一桩畅想变成现实，往往是技术终于追上了人们的预期，或者用阿伦特的话说，“科技实现并肯定了人们的梦想既不疯狂也不虚无。”
今天这样的时候，多一点梦想是更好的。
这也是《晚点 LatePost》启动 TECH TUESDAY 这个栏目的预期。我们希望在《晚点》日常关注的商业世界外，定期报道新的科学研究与技术进展。
这些可能关于一项前沿研究的进展、可能是对一个技术应用的观察，也可能是对一些杰出技术、乃至一个时代的致敬。
这个栏目将从科学与技术的角度出发，记录这个世界的多样变化。在这个旅途中，希望读者能和我们一起，对这个世界增加一分理解。
发布于：北京
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