不只是5G，歡迎來到高通的發(fā)明時代

鄧舒夏

01早在2011年，高通內(nèi)部已經(jīng)開始針對VR和AR這兩種技術(shù)做相關(guān)的研發(fā)，當(dāng)時工程師們甚至已經(jīng)把技術(shù)和想法做成了可以實現(xiàn)的產(chǎn)品形態(tài)。

從3G到4G，人們已大多直觀感受到了生活因此而發(fā)生的變化——智能手機普及，人們可以隨時隨地看視頻、打游戲，4G讓曾經(jīng)單調(diào)的互聯(lián)網(wǎng)世界充實起來。而提到從4G到5G，由于尚處在萌芽階段，人們對未來的變化似乎少了一些興奮和熱情，但它絕不僅僅是網(wǎng)速快了一點。

5G到底能為我們帶來什么？如果用一個極端的場景舉例，它或許能救你一命。

在剛剛過去的第六屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，工作人員展示了一場虛擬高技術(shù)急救——在一場正在舉辦的體育賽事現(xiàn)場，一名男性觀眾突發(fā)胸痛臥倒，這時，場中的智能探頭迅速“發(fā)現(xiàn)”了他，并將情況和位置報告給遠(yuǎn)程急救指揮中心，隨后醫(yī)護(hù)人員在混合現(xiàn)實（MR）眼鏡的指引下以最快路徑抵達(dá)患者所在位置。將人送上救護(hù)車后不久，無人機將患者的采血樣本送往醫(yī)院化驗，急救車上的機械臂開始為患者做B超檢查，操縱這個機器的人是幾公里之外的醫(yī)生，如果醫(yī)生想進(jìn)一步查看患者情況，還可以戴上VR眼鏡與救護(hù)車內(nèi)的醫(yī)護(hù)人員交流。如此一來，在患者到達(dá)醫(yī)院之前，診斷報告就可以得出，這大大縮短了搶救時間。

急救并不是生活中的小概率事件，事實上，它每天都在醫(yī)院上演著。這一連串與生命賽跑的動作，在5G到來之前都只是懸在空中的憧憬，想要實現(xiàn)它，就必須有統(tǒng)一的超低時延、可拓展的無線通信系統(tǒng)，這正是5G所能實現(xiàn)的。而談到如何實現(xiàn)5G，有一家公司是無論如何都繞不開的，那就是高通。

從2G到5G，探索始于商業(yè)到來之前

每一個愈發(fā)酷炫的應(yīng)用背后，都離不開基礎(chǔ)技術(shù)的變革和升級，高通正是一家擅長解鎖移動通信技術(shù)的公司。

1985年，52歲的艾文·雅各布博士（Dr.Irwin Mark Jacobs）與另外6名工程師創(chuàng)立高通（Oualcomm），其寓意為“高質(zhì)量的通信”——3個月前他剛從自己創(chuàng)辦并任職17年的衛(wèi)星通信技術(shù)咨詢公司退休，在此之前，他在麻省理工學(xué)院執(zhí)教13年，還參與了教材《通信工程基礎(chǔ)》的編寫。

高通第一次引起行業(yè)轟動是推廣無線通信技術(shù)CDMA（碼分多址），當(dāng)時手機還處于2G時代，行業(yè)的主流是興起于歐洲的GSM（全球移動通信系統(tǒng)）。相比后者，CDMA可以在通話時降低周圍的環(huán)境噪音，并具備防信號干擾、防盜聽的特點，對人體的輻射也更少。憑借扎實的實驗測試，CDMA最終成為與GSM旗鼓相當(dāng)?shù)男袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這奠定了高通在通信技術(shù)行業(yè)的地位。后來，CDMA也協(xié)助行業(yè)從2G平穩(wěn)過渡到3G時代。

02在高通看來，公司最有價值的部分是從事不同領(lǐng)域研究的“發(fā)明家們”。

通常來講，一款手機的性能由CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）、調(diào)制解調(diào)器等多個關(guān)鍵部件決定，它們被集成在一塊名為SoC的系統(tǒng)級芯片上。在iPhone誕生的2007年，高通便推出了支持3G的SoC。自此，高通逐漸形成了自己的商業(yè)模式——技術(shù)許可業(yè)務(wù)與芯片業(yè)務(wù)。

想象力比知識更重要——阿爾伯特·愛因斯坦的這句話，被很多科研人員所奉行。打開高通官網(wǎng)，畫面中首先呈現(xiàn)的是八個大字“歡迎來到發(fā)明時代”。

“探索”二字自高通創(chuàng)立之初便扎根于公司的基因中，需要強調(diào)的是，這種探索并不僅僅是漫無邊際的技術(shù)暢想，它還與商業(yè)世界緊密結(jié)合。當(dāng)然，一個成功的技術(shù)公司永遠(yuǎn)要先于商業(yè)一步。

如果將通信技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)放到時間軸上，人們會發(fā)現(xiàn)從2G到5G，每一代的演進(jìn)進(jìn)程是重疊的，這意味著上一代技術(shù)還沒有完全得到商業(yè)化的時候，公司就要開展下一代的研發(fā)。2018年9月，第一代5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Release15發(fā)布，但高通對于5G的研究早在10年前便已開始。

“當(dāng)然，研發(fā)領(lǐng)先的時間越長，實際的風(fēng)險就越大，同時對專利保護(hù)的要求越高。”高通技術(shù)許可業(yè)務(wù)（QTL）工程高級副總裁陳立人說道。根據(jù)高通公司披露的2019年第三季度財報，其累計研發(fā)投入已經(jīng)超過580億美元，這些經(jīng)費被用在5G、傳感器融合、半導(dǎo)體、Wi-Fi、基站、機器學(xué)習(xí)、指紋感應(yīng)、計算機視覺、云端、藍(lán)牙、蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和基礎(chǔ)研究上。

“高通每年在研發(fā)上的投入占收入的20%以上，這是一個非常驚人的比例，在同行業(yè)中都是非常罕見的，同時我們允許失敗，在很多情況下都鼓勵工程師盡力創(chuàng)新，實現(xiàn)不同的想法。”陳立人說。

在高通看來，公司最有價值的部分是從事不同領(lǐng)域研究的“發(fā)明家們”。迄今為止，這些工程師為高通帶來了超過14萬項專利，它們以專利組合的形式許可給其他企業(yè)，構(gòu)成了高通的主要收入來源之一。比如高通的高級副總裁馬德嘉博士（Dr.Durga Prasad Malladi），他個人擁有的專利超過4000項，其辦公室的墻面已經(jīng)無法懸掛下這些專利牌。

“當(dāng)然，通信領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力并不是完全由專利數(shù)量來界定，專利的價值應(yīng)該由市場來決定?！标惲⑷苏f。

除了鉆研技術(shù)，這些工程師會深度參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，使得高通的技術(shù)研究方向與行業(yè)發(fā)展趨勢步調(diào)一致，比如來自中國的工程師陳萬士博士，他擁有上千項個人專利，同時還是通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3G PP中無線網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)工作組的主席。

每一個“G”的迭代，其發(fā)展都建立在前一代技術(shù)基礎(chǔ)之上，專利和技術(shù)的豐厚儲備使得高通在研發(fā)5G通信技術(shù)時能夠站在巨人的肩膀上。2018年12月，高通發(fā)布首款商用5G移動平臺“驍龍855”，這是全球首款全面支持?jǐn)?shù)千兆比特5G，以及支持人工智能和沉浸式擴展現(xiàn)實的商用移動平臺。Google、三星、OPPO、vivo、小米、LG等手機廠商都在其5G合作伙伴之列。

同時，高通依然會持續(xù)在4G方面的商業(yè)進(jìn)程?！坝捎谀壳暗?G部署依然是非獨立組網(wǎng)（NSA）先行，這也決定了我們目前會使用4G+5G組合的方式。在一些領(lǐng)域，4G將會存在很長一段時間，比如物聯(lián)網(wǎng)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)等，而對于5G，我們會隨著具體應(yīng)用案例的需求而提供支持?！备咄ǜ呒壐笨偛?、4G和5G業(yè)務(wù)總經(jīng)理馬德嘉博士說道。

與中國本土企業(yè)一同邁向“5G時代”

01高通與中國企業(yè)的合作延伸至各行各業(yè)。

02與單純依賴圖像識別的解決方案不同，高通提倡實現(xiàn)自動駕駛的方式是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

中國作為全球最大的手機市場，占有全球20%的手機使用數(shù)量，同時還是全球第一大手機生產(chǎn)國，在4G升級5G的過程中，必然扮演重要的角色?！案咄ㄔ谥袊嗄陙硪恢北兄仓袊睦砟睿咄ㄊ且患以谥袊墓?，不僅僅是一家在中國的外企。我們跟中國的產(chǎn)業(yè)有著非常深、非常廣的合作?！备咄ㄖ袊鴧^(qū)董事長孟樸說道。如今高通在中國北京和上海設(shè)有研發(fā)中心，還在深圳設(shè)立了全球創(chuàng)新中心。

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料整理

無線通信行業(yè)涉及到技術(shù)提供商、運營商和用戶的三方關(guān)系，這就要求高通與中國的運營商、手機廠商建立密切合作。目前，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通已在10月31日宣布了5G正式商用。正如過去幾十年在3G和4G時代所做的，高通和中國三大運營商以及中興、華為、大唐都在積極開展5G互操作測試，為5G商用做好準(zhǔn)備，并攜手聯(lián)想、OPPO、vivo、小米、中興、聞泰等國內(nèi)領(lǐng)先的終端廠商共同宣布“5G領(lǐng)航計劃”，讓5G體驗觸手可及。

值得一提的是，高通與中國企業(yè)的合作不僅僅局限在運營商和手機廠商層面，而是延伸至各行各業(yè)。今年7月，高通宣布與騰訊展開在電競領(lǐng)域的合作，包括移動游戲終端、游戲內(nèi)容和性能的優(yōu)化，云游戲、AR、VR等技術(shù)。

除了5G和芯片，你還會在這些地方看到高通

高通在計算架構(gòu)方面投入了很多研究時間，這曾令很多業(yè)內(nèi)人士感到驚訝?！斑B接和計算在未來幾十年將是緊密相連的，改變技術(shù)架構(gòu)以及計算運行的方式，這是非常重要的機會，甚至是一個人一生只有一次的機會，這令我們非常興奮。”高通CEO史蒂夫·莫倫科夫說道。

提到5G，人們最常聽到的就是“萬物互聯(lián)”，4G大大提高了人與人之間的連接體驗，而5G將顛覆物與物之間的連接方式，比如智能網(wǎng)聯(lián)汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，越來越多的其他產(chǎn)業(yè)公司也會加入到生態(tài)系統(tǒng)中。起家于無線通信的高通，其產(chǎn)業(yè)鏈也早已不局限于手機廠商和無線運營商。

“5G背后的基礎(chǔ)技術(shù)，除了可以推動傳統(tǒng)的蜂窩領(lǐng)域之外，還驅(qū)動著非常多的應(yīng)用，對于5G技術(shù)實力強大的公司來說，這將會在未來數(shù)十年間持續(xù)帶來新的機會?！蹦獋惪品蛘f。

“多媒體”便是被通信技術(shù)驅(qū)動的典型行業(yè)之一。由于視頻對于頻譜資源的消耗量巨大，因此無論是無線還是有線互聯(lián)網(wǎng)接入，大多數(shù)技術(shù)都與視頻相關(guān)，包括音頻、圖形處理等等，這樣的趨勢在4G時代已經(jīng)十分顯現(xiàn)。

把視頻信號的傳輸做到效率最好、質(zhì)量最高，在同等頻譜的情況下支持更多用戶體驗，且盡量減少耗電，在這方面，高通積累了豐富的經(jīng)驗。其中一項頗為重要的技術(shù)便是“視頻壓縮技術(shù)”，這項技術(shù)能夠使用戶通過更窄的帶寬看到更高質(zhì)量的視頻畫面。

負(fù)責(zé)這項技術(shù)的是高通技術(shù)副總裁瑪爾塔·卡茲維茨，她被稱為“互聯(lián)網(wǎng)視頻背后的魔術(shù)師”，是視頻壓縮技術(shù)的開創(chuàng)者，大大推動了網(wǎng)絡(luò)視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展。她在2019年成為歐洲發(fā)明家“終身成就獎”提名的三位最終入圍者之一。

如今各大手機廠商都將攝像頭作為重要賣點，在攝像頭的個數(shù)、拍照清晰度、暗光拍攝效果等指標(biāo)上暗自較勁。而事實上，手機的拍照效果不只由攝像頭一個元器件決定，它還需要互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商或一些軟件處理。如果用戶將一張照片發(fā)送給別人，這其中還會涉及到“圖像還原顯示”的問題，圖片的呈現(xiàn)效果會受到手機屏幕調(diào)試、顏色保真度等性能的影響。因此想要做到圖像質(zhì)量高，需要端到端的每一個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)最優(yōu)，高通做的便是研究一整套的系統(tǒng)級解決方案。

另一個高通正在加碼的項目是自動駕駛。就在10月，高通在美國加利福尼亞州的一段州道上封閉測試了這項技術(shù)。與單純依賴圖像識別的解決方案不同，高通提倡實現(xiàn)自動駕駛的方式是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——通俗來講，如果車與車之間、車與建筑物之間缺乏溝通，那一輛自動駕駛的汽車只能依靠自身激光雷達(dá)、攝像頭等部件，對路況產(chǎn)生判斷和決策，這難免會忽略掉盲區(qū)，或者反應(yīng)遲鈍。而如果在多輛汽車，甚至路燈、信號燈等道路基礎(chǔ)設(shè)施安裝上能夠互相通信的傳感器，那么這些傳感器所收集到的路況都能成為單輛自動駕駛汽車的決策依據(jù)，整個區(qū)域會形成一張實時溝通的“網(wǎng)”。

與此同時，高通的工程師們還在研究如何在汽車開始制造之前，就把5G的調(diào)制解調(diào)器放到里面，而不是等到車造好之后。這樣做的好處之一是，車輛制造過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)可以依靠5G傳輸，進(jìn)而提高汽車產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。

今年10月，高通還聯(lián)合多家中國汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，展示了安全可靠的C-V2X直接通信技術(shù)，為2020年中國C-V2X的商用部署鋪平道路。

高通為什么能不斷“發(fā)明”

一位工程師的創(chuàng)造力可以源于個人對新事物的探索熱情，而一家公司想要在幾十年間具備持續(xù)的創(chuàng)造力，離不開體制的創(chuàng)新基因。

在技術(shù)探索的初期，一個項目的失敗很有可能為公司帶來巨額經(jīng)濟損失，這成為許多研發(fā)人員沉重的心理負(fù)擔(dān)。很多在高通工作的工程師都有過類似的經(jīng)歷，如今他們中的一些人已經(jīng)成為了高通工程技術(shù)的骨干力量。

資料來源：根據(jù)公開資料整理

比如視頻編碼就是一個耗時耗資巨大的工作領(lǐng)域?！耙豁椥录夹g(shù)的研發(fā)動輒需要數(shù)十人的團(tuán)隊，并花費至少5年時間。從啟動到其成為一個相對主流的標(biāo)準(zhǔn)，需要大約5至10年，這當(dāng)中還存在著很多不確定性。通常，你的10個想法里可能只有1個想法能夠被往前推進(jìn)?！笨ㄆ澗S茨說道，視頻壓縮率即使只是想要提升1%，也可能需要嘗試和實踐多達(dá)數(shù)十種不同的想法，“僅我目前管理的團(tuán)隊就擁有7000臺計算機組成的計算機集群，不難想象，我們在工作當(dāng)中需要進(jìn)行多少次模擬和多少種嘗試。”

“我們對研發(fā)的投入并不都能取得成功，如果單用資金回報率來衡量研發(fā)的話，我們在研發(fā)上的很大一部分投入都是失敗的，因為它們并沒有立刻轉(zhuǎn)換成營收?！标惲⑷苏f道?！爸挥邢窀咄ㄟ@樣的公司，才會激勵著發(fā)明者們持續(xù)地進(jìn)行研究，不斷探索技術(shù)上的突破?！?/p>

高通中國的工程師陳萬士也表示，在高通，研發(fā)隊伍內(nèi)部設(shè)計討論的時候，大家提出各自想法，充分爭論，有些時候可能會很激烈，這都是其工作的一部分?！拔液苄蕾p高通的一點是，大家都是以技術(shù)為主，各抒己見，最終達(dá)成共識。”

這種“互動型”企業(yè)管理方式，使得高通的企業(yè)文化有極強的包容性——允許存在不同意見，允許失敗。

同樣的包容性不僅體現(xiàn)在內(nèi)部，還體現(xiàn)在高通與產(chǎn)業(yè)生態(tài)的合作中?！昂芏嗳苏J(rèn)為高通與華為存在競爭關(guān)系，但我們同時也是互操作測試（IoDT）的合作伙伴?！备咄ǜ呒壐笨偛民R德嘉說道。在這些互操作測試中，高通提供原型終端，另—方提供設(shè)備，運營商提供相應(yīng)的服務(wù)。測試完成后，高通與合作伙伴還有各種各樣的外場試驗，高通會根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題優(yōu)化研發(fā)下一代技術(shù)，同時幫助終端合作伙伴解決市場前端的痛點。此外，這些信息還會回饋給產(chǎn)業(yè)鏈上的其他合作伙伴。

“到底什么是創(chuàng)新？電燈泡是一種創(chuàng)新，但電燈泡之所以能夠使用，不只是因為有一個燈芯，它后面連著電線、插座、電源。所以電燈泡能得以廣泛使用，并不僅僅依靠一個燈泡的發(fā)明，而是一個照明系統(tǒng)。這就是生態(tài)共贏，如果高通不與終端廠商緊密合作，就不會知道它們在商業(yè)上的挑戰(zhàn)。”陳立人說道。

高通研發(fā)體系的設(shè)計也體現(xiàn)著這種“系統(tǒng)思維”。通常來說，傳統(tǒng)的技術(shù)公司有三類工程師——硬件工程師，軟件工程師，系統(tǒng)測試工程師。在高通還有第四類工程師“系統(tǒng)工程師”。這樣設(shè)置的原因是，高通認(rèn)為真正的創(chuàng)新是系統(tǒng)的創(chuàng)新，需要有人將端到端的整套系統(tǒng)整合到一起。以5G技術(shù)為例，想要實現(xiàn)一部5G手機，它背后有基礎(chǔ)設(shè)施、回程傳輸、基站、頻譜的分配使用，甚至有不同的信號信源，因此需要有工程師將這些技術(shù)整合為一個系統(tǒng)。

相比企業(yè)，大學(xué)往往會做更為前沿的研究，高通一直與高校保持密切的研究合作關(guān)系，每年它會為一些大學(xué)提供獎學(xué)金、獎教金和研發(fā)資金，這樣的投資已經(jīng)超過20年。高通也會因此從學(xué)術(shù)界的自由學(xué)術(shù)氛圍中得到一些靈感，比如一些可能在公司規(guī)劃中5年之后需要關(guān)注的技術(shù)點。這些靈感很多時候可以幫助高通在未來做出更好的研究項目，在研究方面形成正循環(huán)。

但真正困難的是既要把基礎(chǔ)理論做得非常好，同時又要有比較好的商業(yè)頭腦和商業(yè)模式將這個技術(shù)直接轉(zhuǎn)化，或是落地成一個產(chǎn)品和一個方案，以此推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。技術(shù)商用是一個很重要的環(huán)節(jié)。

對于AR和VR技術(shù)的研究便是一個典型的例子，早在2011年，高通內(nèi)部已經(jīng)開始針對這兩種技術(shù)的研發(fā)，當(dāng)時工程師們甚至已經(jīng)把技術(shù)和想法做成了可以實現(xiàn)的產(chǎn)品形態(tài)，但整個生態(tài)系統(tǒng)真正生長起來也是最近幾年的事。商業(yè)的生態(tài)成熟由多方面因素決定，包括政策、消費者需求、配套服務(wù)設(shè)施等等，但只有提前將技術(shù)上的難題攻克，才能在生態(tài)系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒的時候，隨時為消費者提供產(chǎn)品，從而贏得商業(yè)先機。

回顧過去的30多年，高通的角色也隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而發(fā)生著微妙的變化。

在通信行業(yè)發(fā)展早期，運營商是重要的拓展渠道，高通更多與運營商合作解決網(wǎng)絡(luò)問題，而到了智能手機時代，手機不僅僅是一個連接終端，還是個人的消費電子產(chǎn)品。如今手機、智能硬件廠商之間的競爭愈發(fā)激烈，它們都渴望打出差異化產(chǎn)品，這就需要高通為客戶提供更多的定制化服務(wù)。時至今日，全球有超過110億臺設(shè)備涉及高通的技術(shù)許可，在今年8月《財富》雜志發(fā)布的“改變世界的公司”榜單中，高通位列第一名。

在任何時代，發(fā)明者和創(chuàng)造者都多少會遭遇質(zhì)疑，創(chuàng)新本身也意味著巨大的失敗風(fēng)險，不過這對30多歲的高通來說已經(jīng)不是一件新鮮事。

“在每一次通信技術(shù)升級換代時，我們都能聽到質(zhì)疑高通的聲音，有人認(rèn)為高通已經(jīng)開始落伍，有人認(rèn)為高通的新技術(shù)不具備競爭力?！标惲⑷苏f道，“在我看來，就像之前經(jīng)歷過的那樣，時間會驗證一切的?！?/p>