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主题:【原创】论山寨手机与Android联姻的技术基础 -- 邓侃

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    • 家园 【原创】【3】手机是怎样生产出来的?

      【3】手机是怎样生产出来的?

      要说清楚MTK在商业模式上有什么优势,以及Android对于MTK未来的手机开发会有什么影响,首先得了解手机从设计,开发到生产的整个过程。

      让我们先来看看手机的生产过程。在生产制造环节,山寨手机和正牌手机的区别其实不大。

      1. 装配主板

      大多数电子设备的制造过程,实际上就是按照设计图纸把各部分部件组合在一起,手机也不例外。手机的主要部件有:1. 硬件主板,目前大部分的手机是单板结构,2. 天线,3. 键盘,4. 显示屏,5. 外壳。其中主板是关键部件。各个手机制造商的技术能力不同,在手机制造产业链中的定位也不同。有实力的厂家会从Gerber文件开始,自己生产PCB板。 而不具备PCB生产能力的小厂,可以向其它厂家订购已经生产好的PCB板。Figure 9 是一款MTK出品的PCB板。

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      Figure 9. 一款MTK出品的PCB板 [13]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2638/4165315089_04cccc5383_o.jpg

      有了PCB板以后,就可以着手印刷和贴片。随着技术发展,老式的过孔型的PCB板已经几乎绝迹,现代PCB板大部分采用表面贴装技术。贴装工序分三步。

      1. 把PCB板送入印刷机,印刷机把焊锡(Solder Paste)通过模板印刷在需要焊接的部位,参见Figure 10。

      2. 把印刷好焊锡的PCB板送入贴片机,贴片机把元器件贴装在PCB板上,Figure 11。小的元器件是装在大盘上,大一些的从塑料管中送进贴片机的,Figure 12。

      3. 把贴好的板子送入回流焊机,经预热,加热后,元器件就焊装在PCB板上了。Figure 13显示的是焊接好的主板。

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      Figure 10. 印刷机把焊锡通过模板印刷在PCB板需要焊接的部位 [13]

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      Figure 11. 贴片机把元器件贴装在PCB板 [13]

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      Figure 12. 贴片机近景,小的元器件装在大盘上,大一些的从塑料管中送入贴片机 [13]

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      Figure 13. 焊接好的手机主板 [13]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2660/4166077558_91bc66bf8e_o.jpg

      制造过程强调质量控制,质量控制体现在多个环节。

      1. 生产线上配备多种自动设备,检测各个工序是否工作正常。Figure 14 显示的是手机生产线上的一个产品质量显示器。

      2. 焊接好的手机主板被送入测试台,测试台给手机主板加电测试,Figure 15。

      3. 如果各项指标合格,就可以进入下一工序,安装系统软件。没通过的就需要手工检验和修复,Figure 16。举个例子,有的IC是正方形的,贴的时候有可能被转了90度。

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      Figure 14. 手机生产线上的一个产品质量显示器 [13]

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      Figure 15. 测试台给手机主板加电测试 [13]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2562/4165321507_de2b35349f_o.jpg

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      Figure 16. 手工检验和修复 [13]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2572/4166083106_e63709dcb5_o.jpg

      2. 烧录系统软件

      硬件制造结束并检验合格后,下一步是烧录手机系统软件。手机系统软件是以Flash Image的形式,存放在工作站里面。把手机主板,通过串口或者USB口,与工作站相连。然后启动工作站里的安装程序,把系统软件烧到手机主板上的闪存里,Figure 17。一台工作站可以同时烧录几十台手机裸板。

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      Figure 17. 手机系统软件安装工作台 [15]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2543/4168191161_f66d9740ce_o.jpg

      3. 装配外围设备

      有一些部件,是无法使用回流焊机这样的自动设备,需要手工处理。Figure 18 显示的是在主板上手工焊接手机话筒。有些零部件不需要焊接,手工装配,或者拧螺丝即可。Figure 19,装配无须焊接和螺丝的手机部件。Figure 20,装外壳。Figure 21,手工贴手机编码串号。

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      Figure 18. 手工焊接手机话筒 [14]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2640/4168962000_7b8b2cf9a0_o.jpg

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      Figure 19. 手工装配无须焊接和螺丝的手机部件 [14]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2544/4168985040_f7f4ddb504_o.jpg

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      Figure 20. 手工装配手机外壳 [14]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2517/4168217589_ac6c4594de_o.jpg

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      Figure 21. 手工贴手机编码串号 [14]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2546/4168228041_ab02af61db_o.jpg

      4. 校准和检测

      手机组装结束以后,还需要检测辐射量,发射功率,待机时间等等,另外还有一些部件校准,例如天线。Figure 22 估计是在校准天线。Figure 23 在测试声音。大厂会用更专业的检测仪器,Figure 24.

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      Figure 22. 可能是在校准天线 [14]

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      Figure 23. 测试声音 [14]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2785/4169007364_43fdd90aee_o.jpg

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      Figure 24 更专业的检测仪器 [16]

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      5. 打包出厂

      前叙工序都完成以后,就可以打包出货了,Figure 25。

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      Figure 25. 打包准备出厂的山寨机 [14]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2702/4168249409_348a63a654_o.jpg

      由此,我们可以明白手机的生产过程和其它所有电子设备的生产几乎相同。能不能生产手机,一方面离不开必要的资金,去购置生产设备和培训员工。另一方面,需要得到软硬件的设计方案。而后者可能更重要。软硬件的设计包括以下内容。

      1. 主板设计,或者Gerber文件,或者PCB板。

      2. 系统软件。

      3. 需要组装的全部元器件的清单(BOM List)。

      4. 配套的外壳。

      1.2.属于设计,3.4.属于采购。一旦得到了软硬件的设计方案,以及BOM List,就可以从市场上采购,备料,然后就可以开始制造了。问题是,谁提供软硬件的设计方案以及BOM List呢?

      Reference,

      [13] 山寨手机制造大揭秘。(http://news.xinhuanet.com/it/2009-02/02/content_10749450.htm)

      [14] 山寨新闻调查。(http://laiba.tianya.cn/laiba/CommMsgs?cmm=34721& tid=2645440990215816570&ref=commmsgs-paging&na=3&nst=501& amp;pno=11&cpno=9& nid=34721-2645440990215816570-2655961375168415098)

      [15] 友利通手机高层领导访谈记实。(http://www.unitone.com.cn/newsshow.asp?id=76)

      [16] Metrico for mobile device performance assessment。 (http://www.metricowireless.com/services/index.php)

      • 家园 这是lg手机工厂???
      • 家园 生产已经不再是高利润的部分了

        设计是。在芯片业也有类似的事情,fab的利润率反而没有fabless的公司高。

        如果不是手机生产的门槛这么低的话,最后手机公司估计也会和fab一样,变成几个大厂的垄断。

        这里提一个问题:当年PC是如何演化成wintel垄断的?有什么今天的手机业可以借鉴的地方?

        • 家园 一个很好的问题

          这里提一个问题:当年PC是如何演化成wintel垄断的?有什么今天的手机业可以借鉴的地方?

          这个问题问得好?

          哪位同学能给大家说几句?

          • 家园 外行说几句

            当年PC是如何演化成wintel垄断的?

            这个问题有些小小的误导。Wintel并不代表整个PC行业。严格地说,Wintel并没有垄断PC行业。他们垄断的分别是操作系统和通用芯片行业。广义的PC行业还包括软件,硬件,销售,服务,等等。在那些行业里,比如游戏,比如硬盘,等等,Wintel不但没有垄断,甚至没有涉足。

            如果考察微软和Intel是如何垄断各自的操作系统和通用芯片行业,那么脉络就会更清晰一些。

            相对于一个在手机行业的公司来说,搞清楚自己所处的子行业和市场区隔往往是生死攸关的。

            在广义的手机行业也一样。在有些子行业里已经形成了垄断的标准(比如GSM)和标准的垄断(比如Qualcomm)。有些子行业的垄断正在快速形成,比如操作系统。在这两个子行业里,大家可以押宝,可以两面下注,但是除Google以外,基本不具备下场参赌的资格。

            而除了制式和操作系统以外,手机行业还有广阔的天地,还可大有作为。在这些广阔的天地里还处于群雄逐鹿的阶段。PC行业的成功故事就很有借鉴意义。大家可以根据自身情况挑选偶像,比如做整机的可以去学戴尔,做游戏的,可以去学暴雪,做其他的,可以去学台湾厂,等等,择善而从之,择其不善而改之。只要你在自己预设的战场成为赢家,那么像操作系统等其他战场的输赢跟你有什么关系呢?

            • 家园 Google不但下场了,还要开赌局

              Google可能也意识到手机不同于PC,不能照搬wintel的老路,iPhone蹶起有Apple封闭模式带来的有利因素,因此Google准备推出自己的手机了,htc做硬件代工,其他都由Google说的算,据说google员工已经开始试用了。Google于是说了,“山寨们慢走啊,不远送了哈”。

              总角着Google有想法有干劲,但树敌太多,看谁的奶酪好吃都想跟着尝两口,却吃不痛快,有点要穿越微软的样子了。

              • 家园 “手机不同于PC”

                手机不同于PC

                这点太重要了。手机的发展路径将会和PC,web,digital media完全不同,相同的一点,就是在众多巨头紧盯的地方不会有好结果,但是在巨头争夺造成的烂摊子里面,孕育着新的力量。

                聚光灯下的不是明星,真正的明星是在阴影里面成长的。wintel依赖兼容性而非当年的大型机,google依赖信息过载而非传统门户,iTune依赖数字版权的死结。

            • 家园 的确没有全部垄断

              不过垄断了利润最高的CPU和操作系统,这两个都是几乎每个PC必须安装,而且利润率最高的部分。当然有AMD和linux作为点缀,不过还是不能掩盖wintel的光辉。

              这件事情想起来其实很有意思,CPU和操作系统都是专用的,比如早期的内存,硬盘,显卡,都可以比较容易的移植到其他机器上面,只有CPU和相应的操作系统不行。这样貌似风险很大,但是最后却是利润率和销量都最大的产品了。那些可以兼容其他系统的外设,反而变得利润率很低。

              是wintel赌对了?还是这里面有什么值得讨论的机制?

              • 家园 不是赌,是IBM的官僚机制最终成就了WINTEL。

                INTEL当初为了成就与IBM的deal与IBM签订了好几条“丧权辱国”的“卖国”协议。为了控制Intel,IBM曾经握有20%的Intel股份

                Intel的最高市值曾接近5000亿美元,2000年后,最低市值好像也没低于1000亿美元。

                PC为IBM赚足了公众眼球,但是PC从来就不是IBM的摇钱树。因为与大型机相比,PC的毛利率实在是太低了。

                “山寨”并不是国人的专利,MTK也是不是“山寨”的始作俑者。历史上曾经有一大批PC(准确地应该叫IBM PC)的“山寨机”,他们高举的大旗叫“IBM PC compatible”,他们中的一哥叫康柏(Compaq)。

                2002年,康柏被Hewlett-Packard收购。2003年5月4号,铁手发布西西河网站。

              • 家园 intel不算是赌,ms有些赌的成分

                intel当时在x86的架构里面技术领先对手很多,而当时pc机的处理能力相对来说是系统性能的瓶颈,所以很容易就确立自己的地位。ms的系统当时从性能上讲不是最好的但是是对于普通用户来说是最好上手的(apple的系统除外),所以占了先机。

              • 家园 【原创】微软的垄断与英特尔的垄断路径不完全相同

                微软的垄断客观上来自于一个经济学和商业上的有趣现象,叫做“网络效应”(Network Effect)。

                这个效应的原理是一种产品对于用户的价值不但是由产品本身带来的,还有一部分价值是由已经使用该产品的用户数量带来的。这部分“用户价值”与用户数量呈正相关。对于生产这种产品的行业,我们就说这个行业受到“网络效应”的影响。大多数行业都多多少少受到网络效应的影响。但是,网络效应非常强的行业,最终必然只有极少数产品(或者标准)能生存下来。

                微软起家不但靠Windows操作系统,还依赖于办公软件Office套装,一就是Word, Excel, PowerPoint。这两种产品均受到极强的网络效应影响,最终结果必然是赢者通吃。

                但是,处于“赢者通吃”的行业并不代表你会成为“赢者”。正相反,这个行业是竞争最残酷的行业,因为它里面只能存在一个胜利者。这意味着几乎所有其他玩家都是死路一条。“男怕入错行,女怕嫁错郎”。如果大家创业的时候决定进入一个网络效应十分强大的行业,千万要三思而后行。

                网络效应既可以帮助你加速获得垄断地位,当然弄得不好也会加速你的灭亡。因此,考察微软的成功关键不在于它如何保持垄断地位,而在于它如何获得垄断地位。

                这个说来话长,俺也没本事讲清楚。大家自己去看书吧 比尔-盖茨的能耐不在于发现或者意识到网络效应。网络效应对所有人都是公平的。微软能让网络效应为自己所有,最终举剑决浮云一扫六合,靠得是最最古老的“秘诀”:

                做用户最喜爱的产品

                就这么简单。

                想利用网络效应的人多了。有个误解,好像IBM一直支持微软,养虎遗患。其实IBM一直没有放弃自己生孩子的打算。从Top View一直到OS/2。最后,这些产品被网络效应一扫而光。因此,客观上的网络效应并不代表主观上它就能为所用而不为竞争对手所用。

                盖茨从MS-DOS开始,遵照为人民服务的光辉指示,始终把劳苦大众放在第一位,致力于开发劳苦大众喜闻乐见的产品。

                而万恶的IBM OS/2,苹果OS,Unix,一直高高在上,对民间疾苦不闻不问,把头扎在geek的乱草堆中。他们被广大人民群众抛弃,难道是偶然的吗?!!!

                1992年4月6日,深受广大机盲用户喜爱的Windows 3.0发布了,上市后的两个月内销售了3百万套。1995年8月24日,Windows 95上市了,引发追星狂潮。到1995年年底的4个月内,Win 95销售了1900万套。至此,微软的网络效应已经势不可挡了。这时,距Windows 1.0的发布已经有整整10年了。

                磨剑的10年,盖茨一直忍受市场的冷淡,geek们的不屑,评论家们的嘲笑,更糟糕的是巨无霸(当时的)水果的一系列欲致其于死地的诉讼(水果起诉微软抄袭图形界面),咬定青山不放松,君臣固守,终于一飞冲天。孔子说:唯上智与下愚不移。应该是这样的吧。

                英特尔的聪明在于及时发现了微软这条大腿,并且在获得大腿的允许后及时和全身心地抱上它。

                声明:俺每天受Vista折磨,对Vista深恶痛绝。无比怀念Win 95的青葱岁月。

                通宝推:捷克,hzjc,
                • 家园 intel 的成功应该比微软早多了,八十年代的时候

                  80286 就已经为 intel 打出一片江山了。康柏的成功就是在那个时候。那时,微软的 windows 还只是 dos 的图形扩展。而且 OS/2 最早的时候也是有微软的参与的。而微软的成功 PC 的东风绝对是主要因素。

                  在 PC 市场大发展的同时,操作系统的开发并没有跟上用户数量的增长,与用户素质(暂时用这个词吧)的改变。整个八十年代末九十年代初, PC 用户可供选择的带图形界面的操作系统,在理论上只有微软一家,以 BSD 为代表的传统操作系列依旧高高在上,售价不菲(CDE 到现在都是私有的),而且一般用户难以获得;GNU 方面的内核悄无声息;而大家都知道的 VMS 开发者后来加入的微软; Linux 和它的开发模式(只有在互联网带宽快速增长以后,现在的开源开发模式才有实用价值,但那已经是九十年代中期的事情了)也不过是一个刚刚进入人们视野的新鲜玩意。无论 KDE 还是 GNOME 都是九十年代后期的产品。

                  说了这么多,我只想说明,微软的成功在于做了第一个吃螃蟹的人——这是相对的,在 PC 架构中微软是最早参与图形界面开发的(上面已经提到 OS/2 的问题了);在各种操作系统的开发中,微软是最早将触脚伸向 PC 的——无论是哪情况,微软对于当年最终用户来说都是必然选择。

                  • 家园 GUI是一方面

                    我一直认为NT的网络能力是微软现在地位的另一块基石。90年代中期正是微机应用快速普及的时候,小型企业用户有着强烈的PC联网需求。而在当时网络支持能力强、易用性好、价格可接受的唯一选择就是NT(当然国内是盗版,不太在乎价格,但网络支持能力和易用性大家还是都关注的)。虽然BSD上最早实现了TCP/IP栈,可当时的internet无论是连接方便程度还是应用还比较少,所以对这种网络能力的需求并不十分迫切。再过两年,当internet流行开来,NT也完美支持TCP/IP了(好像是从3.51版本开始的,俺记不清楚了)。

                    从我自己的体验来说,90年代中期我给人写过btrieve程序,写这种让程序员想要上吊的二进制数据库程序太痛苦了,但没办法,当时人家需要支持novell局域网的应用,又不想花大价钱买可以跑网络数据库的一体化硬件。再往后btrieve就over了,随便谁弄一个sql server+nt就可以支持网络应用了,开发还容易。

                    • 家园 如果说组网的话,我看来微软最重要的成功就是smb

                      不过smb的开发也与ibm脱不了关系。对于一般的小企业用户来说, windows 的共享特性确实方便。相比之下,无论 ftp 还是 nfs 都过于繁琐。当然,这里就是简单的部门中的很普通的文件交换。对于大多数办公环境来说,网络应用可能只是一个简单的 nt 网络,不会涉及到数据库。

                      但提到数据库,实在不能理解中小企业部门应用为什么一定要选择那么复杂的数据库。而且表一张接着一张……

                      这几天正好在处理一些数据,都是文本的东西,看到别人都是先把数据导入 sql 中然后再 xxoo ,而我 sed+awk+bash 就搞定了,只是几行非常脚本而已,因为不熟悉 sed ,大部分时间我其实是在看 sed 的手册,……若说性能,这么小的数据量,怎么会需要那种性能呢?(性能的话,还有使用 make 做并行这一手,就算有上万个kb级的文本也不会是主要问题)这是硬件性能的发展造成的错觉吗?还是因为那些程序员没有接触过相关的技术造成的(这样又回到所谓的“网络效应”了)?

                      • 家园 老兄能具体谈一下这些数据处理的过程吗?

                        在不涉及商业和技术机密的前提下, 能谈一下这个工作中数据的类型,处理的目的和怎样的方法吗?

                        我一直想给我所在的俱乐部作一个管理的软件,但不想搞得太复杂。

                        先谢过。

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