最先进的生产力：由特斯拉机器人回溯智能交互硬件50年发展史

科技 06-28 来源：远瞻智库

（报告出品方/分析师：安信证券焦娟冯静静）

每一代新计算平台的开启，都要靠划时代的硬件，从PC电脑到智能手机均如是，划时代的智能交互硬件都有一个迭代进化史，在集成所处时代最先进技术的同时，参考游戏机的进化史，也有一定的偶发性，如任天堂FC的十字键。

我们正处于探索未来元宇宙硬件入口的开端之际。

元宇宙是下一代计算平台，新一轮的产业周期已开启。历次计算平台的迭代都伴随着新硬件的出现，新硬件是通往元宇宙的入口，至关重要，因此我们的研究思路聚焦于新硬件的诞生与迭代。

站在2022年的当下，VR/AR+元宇宙如火如荼，我们需更进一步思考：硬件之于元宇宙这一新计算平台，仅仅是入口吗？作为入口的硬件一定是VR/AR吗？当下VR/AR的发展处于元宇宙发展的哪个阶段？

围绕上述问题，我们梳理了交互硬件50年的发展史，即按照垂直计算硬件（游戏主机）→通用计算硬件（个人电脑）→小型化硬件（掌机&智能手机）这一脉络进行梳理。

我们认为元宇宙这一轮不同于过去50年的计算技术，在于其所依托的新计算硬件带来的是人的感官体验、交互、内容等一系列的重构，将人类从过去50年的二维互联网带进“仿真”的三维世界。新计算平台及其硬件的发展蕴藏着巨大的机会，这一过程将持续10年乃至更长时间。

在研究未来之前，我们有必要去回溯硬件的发展历史，元宇宙未来的演变或许得以从历史中窥见一定的脉络或迹象。回溯过去，是为了更好地预测未来。

整个人类计算文明的发展史大约是85年；但在本文中，首先，我们化繁为简，聚焦硬件本身，分析思路以人机交互技术为重要节点（交互技术的发展又分为多个阶段）回看硬件发展历史，划分了交互硬件的之前与之后两大阶段，即交互硬件之前——硬件的工具化时代，交互硬件之后——游戏主机、个人电脑、智能手机的进化史；其次，硬件集成了各时代最先进的生产力，我们再聚焦重大技术的突破节点。

1. 人机：硬件的工具化时代

学术的角度来看，硬件是计算机硬件的简称，是指计算机系统中由电子、机械及光电元件等组成的各种物理装置的总称，是人类处理运算与储存资料的重要元件。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体，为计算机软件运行提供物质基础。

简而言之，硬件的功能是输入并存储程序、数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看，现今的微机由主机箱与外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘等。

从广义的角度，若我们将硬件这一范围再扩大，去看整个计算文明的发展，可以追溯到半导体时代，信息技术最早发源于半导体，半导体材料的发明对20世纪的人类文明影响巨大。1833年，英国科学家巴拉迪首先发现硫化银材料的半导体现象，至今半导体已经成为必不可少的底层材料。时至今日，几乎所有电子产品与计算机组件里都有半导体的存在。可以说，半导体为三次计算文明（PC互联网、移动互联网、元宇宙）奠定了基础。

1.1. 人与机器的关系什么时候开始发生变化？

从半导体革命开始，广义上的硬件其实有很多，除了计算机，硬件还包括早期的打字机、无线电发报机、电话、电视等，或者叫机器。但是不同的硬件/机器及其在不同的发展阶段，对人带来的功用不同。

以数字计算工具为例，早期人类利用类似符木的工具辅助记录，如腓尼基人使用黏土记录牲口或谷物数量。辅助记数的工具之后逐渐发展成兼具记录与计算功能，诸如算盘、计算尺、模拟计算机及现代的电脑。即使在科技文明的现代，老练的算盘高手在基本算数上，有时解题速度会比操作电子计算机的使用者来得快。但是在复杂的数学题目上，再怎么老练的人脑还是赶不上电子计算机的运算速度，这之间的差异就在于有了计算能力的机器越来越智能化。

曾提出“人工智能”概念的计算机科学家约翰·麦卡锡的研发重点在于用一系列技术模拟人类能力，并用日益强大的计算机硬件与软件组合试图取代人类。而“智能增强”理论的支持者道格拉斯·恩格尔巴特则希望以同样的技术延伸人类在脑力、经济、社会等方面的能力。

不论人工智能还是智能增强理论，都不能规避的一个问题就是“人与机器的关系问题”。硬件/机器发展的本质是服务于人，若以人机交互技术为节点，人与硬件/机器的关系发生变化，机器开始有学习的能力，人开始信任机器。

Ø 交互硬件之前——硬件的工具化时代。在人机交互技术出现前，早期的硬件其实是功能型的工具，与人的沟通是单向性的，更多的作用是延伸人在体力上的能力。人类社会从机械化时代到电气化时代，再到今天的自动化时代，下一步将进入智能化时代。在这个过程中，在计算机技术出现之前，人们所用的机械或电气化的机器只能算作工具，机器的运行步骤仍需要人实时把控，机器起到的作用是辅助/替代人类体力劳动。

Ø 交互硬件之后——硬件的智能化时代。交互硬件重构与人之间的关系，甚至是构建信任关系。机器从机械化到智能化的发展，尤其是有了人工智能技术加持之后，开始具备人的认知、思考、执行能力，帮助人类不只是实现体力的进化（力气的放大），并可以反过来作用于人，延伸人类在脑力方面的能力。但机器发展至今，仍处于若弱人工智能阶段，在于现今的社会仍处于数字化转型阶段。

传统的机器之所以被定义为“工具”，而不是“硬件”的原因就在于此。比如在智能手机出现之前，人们还处于功能机时代，早期大哥大的用途只是打电话，并不是所谓的计算产品；手表以前只是看时间，而现在的智能手表可以记录运动数据、通信定位，甚至具备移动支付的功能。当然，工具型产品亦能向智能硬件转变，不只是为了增加产品本身的功能，也是为了更多获取产品使用数据、用户交互数据，然后基于人工智能的算法，让产品更懂人，更好地服务于人。

1.2. 如何看待新技术下未来的人机关系？

目前的人工智能技术已经可以替代某些行业的人工劳动，如客服行业，这意味着以AI为内核的智能硬件开始越来越智能化。且随着人工智能的进一步发展，机器最终会像人类一样会读写文字、识别图像、辨别物体及辨别味道，甚至可以思考、决策，具备情感。超人工智能的提出与发展对一些行业的职业发展造成了一定的威胁。牛津哲学家、知名人工智能思想家尼克·博斯特罗姆（Nick Bostrom）把超级智能描述为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑更聪明，包括科学创新、通识、社交技能领域”。

随着技术的进步、人类数字化进程的加速，机器将会从弱人工智能阶段进化到强人工智能阶段，到了强人工智能阶段，超人工智能阶段就不远了。从麦卡锡、恩格尔巴特，再到今天的人工智能领域里的专家杰瑞·卡普兰、卢西亚诺·弗洛里迪、约翰·马尔科夫等人，对于他们来说，人工智能技术革命是否实现或者早已有了答案。更关键的问题其实在于，机器人会不会产生高级智能？机器人是否最终会取代人类？人工智能与人类究竟应该形成什么样的关系？纯粹的技术层面的讨论已经不能解释当前的困惑，关于这些问题的讨论需要被赋予更多的哲学意义。（报告来源：远瞻智库）

2. 迭代：垂直→通用，大型→小型

过去50年，我们历经了多种交互硬件的迭代，从早期的垂直计算硬件——游戏主机，到通用计算硬件——个人电脑，再到目前的小型化硬件——掌机&智能手机，交互硬件进化史大致是遵循垂直计算硬件→通用计算硬件→小型化硬件这样的发展路径。

2.1. 垂直计算硬件——家用游戏主机的诞生

在过去的50多年内，出现过很多的计算设备，更早时期的有如上文所述的打字机等。但从半导体带来的革命来看，交互硬件的发展浪潮要追溯至20世纪70年代，其中最早开始流行的是游戏主机，电子游戏（Electronic Games）又称视频游戏（Video Games）或者电玩游戏，是指所有依托于电子设备平台而运行的交互游戏，游戏的发展一定程度上带动了硬件的迭代。

游戏的发展会正向循环推动硬件与科技的进步。从PC上能显示运动图像，到PC游戏画质越来越好，这一定程度上正是源于玩家对游戏内容的要求越来越高。游戏是一种随科技发展而诞生的文化活动，不仅包括最核心的显示、芯片技术，发展至今还涉及5G通信网络、云计算等硬科技。游戏本身就是一种结合了科技与文化的载体，高端技术为更具沉浸感与互动性的游戏提供了基础架构，而游戏也反过来推动新科技的探索与发展，以此形成正向循环：为了满足玩家更高的游戏娱乐需求，游戏及科技厂商持续投入研发，推出算力更高、性能更强的新硬件与技术，当新硬件与技术出现后，其所能应用的场景将远不止于游戏，将作为通用型的技术溢出至其他应用方向或场景。

在2021年的中国游戏产业年会科技共生论坛上，腾讯互动娱乐副总裁张巍分享了类似的观点：自诞生以来，中国游戏产业一直都与互联网以及软硬件技术共融共生、共同发展。一方面，几乎每一次技术浪潮，都在重塑游戏的面貌与形态；另一方面，得益于用户体验需求的不断提高，游戏也成为科技创新重要的助燃剂，许多高新技术的“先导”性应用场景牵引着众多高精技术产业的快速发展。

相比我们所熟知的任天堂FC、索尼PS、微软Xbox，最早的游戏机要追溯到1972年的奥德赛，从第一款家用游戏主机至今，已经过去了 50 年。游戏机见证着人类科技史的进步，在不同发展阶段出现了划时代意义的产品，影响着如今包括电视、电脑、智能手机、VR/AR等在内的其他电子产品市场的发展。游戏主机这一交互硬件先于个人电脑的发展，所以我们先回顾游戏机发展历史上的重要节点，以便更好地预测未来VR的发展趋势。我们认为在未来1-3年内，VR/AR在消费者市场大概率以游戏主机的形态存在与推进。

2.1.1. 第一波浪潮（1972-1977年）：电子游戏萌芽期与奥德赛

电子游戏这一产物的萌芽时期为20世纪50年代末。1958年，物理学家威廉·辛吉勃森（William Higginbotham）博士，发明了一款叫作Tennis for Two的游戏，这款游戏运行在示波器上，可以支持两个人对战打2D的网球。这个“游戏机”只是放在实验室里，是电子游戏的雏形。

1962年，麻省理工学院的学生史蒂芬·罗素（Steve Russell）及其同学开发出了Space War 游戏，在PDP-1小型机上运行，是公认的世界上第一款电子游戏，至此揭开了电子游戏机的序幕。

虽然PDP-1被称为“小型机”，但其体积硕大，拥有一个大衣柜一样大小的主机，而且价格昂贵，因此只有高校与科研机构才有机会配备。但即便如此，这款游戏靠着粉丝们的热情推动，最终运行到了上千台设备上。甚至PDP-1生产商将该游戏预置进了系统中，随机附送。

真正意义上在消费者市场售卖的家用游戏主机（Home Video Games Console，有别于街机）是奥德赛（Odyssey），由被誉为“电子游戏之父”的拉尔夫·贝尔（Ralph H. Baer）研制出。奥德赛游戏机在1972年9月正式发售，售价为100美元，3年期间共售出了33万台。

奥德赛作为TV游戏机，先于PC游戏的问世，随后对游戏产业产生了重大影响。奥德赛的计算性能只有方块，缺乏计分系统、无法输出声音、只能使用电池，这样一款看似简陋的游戏机却给整体电视机市场带来了巨大震撼，使得只能观看的电视机变得可以与用户进行交互。在此之前，人们也在探讨未来的游戏机应该以什么样的形态呈现，其中有很多人就认为游戏机会与电视机一体化。但奥德赛的制作人及家用电视游戏的启蒙者拉尔夫·贝尔则认为游戏机不应该是与电视机一体的，电视也不应该是只能观看的机器，而应该有更高、更强的互动娱乐性，游戏机可作为电视机的一个外设存在，通过外设用户可以与电视机中的内容进行互动。

2.1.2. 第二波浪潮（1977-1983 年）：雅达利2600

雅达利2600（Atari 2600）是由雅达利公司在1977年10月发行的一款游戏机，是电子游戏第二世代的代表主机，一经发布就在市场上引起轰动，成为当时美国最畅销的电子产品，让电子游戏真正得到了普及。当时一台雅达利2600的售价约199美元，在1979到1982的三年间，雅达利2600游戏机在全美扩张，在其长达170个月的生命周期（1992年1月1日停止发售）中累计售出3000万台，其普及度已达到了美国家庭3户一台的程度。

雅达利2600的重大创新之处是可更换游戏卡带。在此之前的游戏机，游戏是固化在ROM 中的，一旦用户玩腻了这个游戏，其主机的使用寿命也就终止了。而雅达利2600的革命性突破是机身上多了一个卡槽，用户可以通过更换游戏卡带的方式玩各种各样的游戏。这一重大创新使得雅达利2600主机保持了相当的吸引力，凭借此创新，家用游戏机才真正超越了其他玩具，成为主流娱乐硬件。

雅达利2600的开发开始于1971年，但是因资金不足，公司于1976年被华纳公司以2800万美元现金收购。至1977年正式发售时，公司在整个项目上的投资超过了1亿美元。

但在1983年，雅达利游戏机霸主的地位轰然倒塌，美国游戏机市场迎来了巨大的下滑，市场规模缩水90%以上，从32亿美元缩水至 1985 年的1亿美元左右，被称为“雅达利冲击（Atari Shock）”。

究其原因，有如下几个：

1) 创始团队出走，公司不注重软硬件本身的研发。

雅达利曾一度成为美国最赚钱的公司之一，是众多工程师向往的公司，乔布斯也曾是公司员工之一。但雅达利创始人诺兰·布什奈尔（Nolan Bushnell）离开后，一直是由华纳在主导经营雅达利公司，华纳只注重售卖雅达利游戏机，重数量而轻质量，过度地追求短期的利润，而忽略对硬件与游戏内容本身的迭代研发，奠定了衰落的基调；

2) 劣质第三方游戏泛滥。

在“数量压倒质量”的策略下，雅达利对第三方游戏的质量与内容没有进行很好的管控，使得一大批同质化、劣质甚至涉及情色、种族歧视的游戏充斥市场，引发了用户的抵制，导致雅达利品牌形象大跌，这也为雅达利崩盘事件埋下了伏笔；

3) 《E.T. 外星人》成为崩盘导火索。

1982年的圣诞档期，华纳要求雅达利团队在尽可能短的时间内做出《E.T. 外星人》这一IP游戏，但最终只用6个星期就面世的《E.T. 外星人》质量极差，与宣传严重不符，这使得雅达利的声望跌至谷底，大量游戏机与游戏卡带滞销。在这次冲击下，绝大多数为雅达利2600开发游戏的工作室相继破产。

2.1.3. 第三波浪潮（1983-1987年）：任天堂FC（红白机），开启现代游戏产业

雅达利2600于1983年开始退出游戏机市场，但家用游戏机已深入人们的娱乐生活。在“雅达利冲击”的影响下，北美的游戏机市场一蹶不振。但是若干年后，来自大洋彼岸的一家日本公司重新激活了北美游戏机市场。

20世纪80年代初的日本市场上充斥着十多种TV游戏主机，总市场规模却不到300万台。1983年7月15日，任天堂（Nintendo）推出FC（Family Computer）红白机，开始书写游戏产业新纪元。FC凭借优异的性能与较低的价格取得了市场成功，当时负责游戏软件开发的宫本茂也携团队推出了几款脍炙人口的游戏，如《大金刚》《大力水手》《马里奥兄弟》等，首批47万台游戏机迅速销售一空，不到一年时间，FC销量突破300万台。

任天堂FC是当时的全球家用游戏机霸主。

任天堂开启了日本游戏产业，也开启了现代游戏史，FC开始风靡世界，FC红白机及《超级玛丽》《超级马里奥》等经典游戏也成为国内80后的珍贵回忆。1985年10月，NES（FC美国版）在美国发售，到1989年，任天堂的游戏机已占领美国90%、日本95%的市场份额，全球销量达到6700万台。从雅达利2600到任天堂FC，任天堂主要是在以下两个方面进行了创新：

一是建立了严格的审核制度以把控游戏质量。

在FC推出早期，基本上所有的游戏都是由任天堂下属的游戏软件公司开发的，但当游戏机的销量超过300万台时，游戏数量已不足以满足大量用户的需求。因此，1984年任天堂开始接纳第三方游戏开发厂商，引入丰富的游戏内容。最初有六家游戏软件厂商入选，包括哈德森（HUDSON）、南梦宫（NAMCO）、泰托（TAITO）、卡普空（CAPCOM）、杰力（JALECO）与科乐美（KONAMI），被当时业界称为“六大软件商”。

任天堂吸取了雅达利崩盘的教训，建立了“权利金制度”来把控游戏软件质量：

1）游戏卡带必须由任天堂来生产，且游戏的订货、流通、批发均由任天堂控制的批发组织初心会负责；

2）每个厂商每年能够在FC上发售的游戏数量有限制，根据厂商规模大小定在1-6个不等；

3）根据预估销量，厂商须提前交足权利金。

权利金制度本质是开发授权的制度，现在看来，这种制度对于控制软件质量相当有效，一方面任天堂通过收取权利金赚取了丰厚的收益，另一方面也形成了对各个游戏厂商非常大的掌控权。虽然这种带有一定“霸王条款”性质的权利金制度有力地确保了FC游戏机上的游戏品质，却也为日后索尼PS加入竞争，大量游戏厂商投靠索尼阵营埋下了伏笔。

二是重新定义了游戏的硬件交互方式。

从硬件本身的角度看，相较于雅达利2600，任天堂FC的硬件性能有很大的提升。此外，任天堂最大的创新是手柄十字键的发明，它重新定义了游戏的硬件交互方式，使得游戏操作更具人性化，带有十字键的手柄成为现今游戏机的标配。除了硬件交互之外，重新定义游戏软件交互方式的是《超级马里奥》，它定义了横版2D卷轴这一类游戏。

任天堂开启了日本游戏产业的起点，也开启了现代游戏产业。虽然世界上第一台家用游戏机诞生于20世纪70年代，但它只能呈现简单的方块线条，且是单色的，那时还不能称这是一个“产业”。现代游戏产业始于任天堂，以FC红白机的问世为代表，真正意义上的家用游戏机开始风靡世界，并促进游戏产业发展壮大。

2.1.4. 第四波浪潮（1988-1993年）：世嘉MD，迎来16位主机时代

任天堂是20世纪80年代末的家用游戏主机的绝对霸主，在任天堂FC的成功之后，世嘉（SEGA）、日本电气（NEC）、索尼等日本公司也纷纷加入了战场，游戏主机市场进入了群雄割据的时代。游戏产业发展的同时，计算机、电视与显示技术也在进步，硬件CPU的计算性能已经发展到16位数，1978-1979年Intel、Motorola、Zilog陆续推出了16位微处理器。

16位主机时代是以日本公司世嘉于1988年推出的16位游戏机Mega Drive（简称MD，美国称 Genesis）为起点的，并于1989年9月进入美国市场，售价为190美元。由于当时主机游戏市场已基本被任天堂所垄断，世嘉则展开了差异化的竞争策略：一是开拓新的玩家用户群，推出了大量以成年玩家为主要对象的游戏；二是率先使用性能更高的16位微处理器，提高硬件性能的竞争力。

任天堂较大的战略失误是轻视了硬件性能的重要性。任天堂8位主机时代的霸主，1987-1988年，FC丰厚的收入使得任天堂对于开发次世代主机的动力不足，也忽略了提升游戏主机的硬件性能，如1989年任天堂推出的掌机Game Boy性能就较为一般（后续在小型化硬件章节具体分析）。所以在16位主机时代，任天堂的反应略显迟缓，在16位游戏主机的竞争之中遭到后起之秀世嘉MD的狙击，世嘉MD的市场占有率开始提升。面对巨大的竞争压力，任天堂不得不开始投入新一代16位主机的开发。1990年11月，时隔7年任天堂才发售了下一代16位主机，即超级任天堂SFC（美国版为SNES），简称超任。

任天堂SFC的面世，标志着任天堂与世嘉的竞争进入白热化阶段。在日本市场，SFC的推出仍然受到玩家的拥趸；但在北美市场，由于SNES的上市时间晚于MD两年，SNES第一年的销售情况不太乐观，当时MD已经在美国建立了较为庞大的用户基础。根据GameRes游资网数据，1992年，世嘉在北美家用主机的市场份额达到55%，到1993年的市占率进一步提升至65%。

2.1.5. 第五波浪潮（1994-2000年）：索尼PS，进入32位、3D游戏时代

实际上从8位机到16位机，硬件性能的提升并没有发生质变，任天堂依然是非常头部的游戏主机厂商，只不过越来越多的入局方已出现，瓜分市场。

20世纪90年代初，恰逢32位处理器、3D技术的发展。家用游戏主机市场在1994年开启了一次非常重大的变革，硬件的性能开始发生质变，游戏主机进入32位时代，可以运行3D游戏，这一波技术浪潮带来了一个新的窗口期。任天堂早期对硬件性能的忽视致使其在北美市场竞争力的衰退，为其后索尼PS轻易占领北美市场提供了契机。

除了计算硬件性能的提升，以软盘（Floppy Disk，FD）、光盘（Optical Disc，CD）等为代表的新存储技术也在迅速发展。早期，任天堂曾采用软盘技术来解决FC游戏卡带容量不足的问题，推出FC外接配件FC磁碟机，即使用卡带作为游戏标准载体，并搭配其他存储方式扩展存储容量。FC磁碟机以软盘为存储介质，软盘在当时作为电脑的主流储存介质，具备容量大、价格低的特点，且能够反复写入新游戏，这可以大幅降低游戏厂商的成本。

索尼作为当时电子行业的龙头，是任天堂游戏机的声学芯片供应商，也是CD-ROM新存储技术重要的推动者。因此，1990年前后，任天堂与索尼合作，共同展开SFC CD-ROM 扩充周边的研发，以对抗NEC、世嘉等竞争对手所推出的基于CD-ROM存储的游戏主机。由CD技术标准制定者之一的索尼提供CD-ROM的软硬件技术，双方合作开发了SFC CD-ROM扩充组件“SFC-CD”，以及整合主机“Play Station”，游戏机既可玩传统卡带游戏，也兼容CD格式的游戏。

在1991年5月的消费电子展（CES）上，索尼宣布与任天堂正在共同开发名为“Play Station”的新主机。然而戏剧性的是，第二天任天堂单方面毁约，转而宣布与另一家有CD技术专利的公司飞利浦进行合作。之后，索尼继续将Play Station项目推进下去，借机推出了自己的独立游戏机品牌，仍然沿用PlayStation这一名字（去掉了原名称中间的空格）。

1994年12月，索尼正式发售了自研的32位游戏主机PlayStation（简称PS），售价39800日元，这款游戏主机更像是一个家庭娱乐系统，既能玩游戏，又能播放索尼即将设计的新的CD光盘。索尼的入局，加速了家用游戏机的发展进程，PS一代是世界上第一部在全球范围内售出1亿台的游戏主机（不考虑掌机）。

1994年是具有历史意义的一年，索尼PS的发售是主机游戏产业又一个重要发展节点，其对游戏产业的改变是：

软硬件方面，采用32位微处理器，并带动游戏主机从卡带向CD-ROM存储模式的转变。索尼PS主要硬件配置为32位RISC CPU、32位Sony GPU、16位Sony SPU、双倍速CD-ROM光驱。

其中PS使用CD作为存储介质，有诸多优势，CD-ROM甚至成为之后20多年内的主流数据载体：

1）存储容量大。能支撑3D游戏所需的数据容量，比如光盘游戏《阿比逃亡记》能储存大量的数据内容，允许开发团队做出电影般的游戏画面；

2）制作效率高。传统游戏卡带制作周期长，需提前3个月预定下单；

3）制作成本低。传统游戏卡带制造成本远高于CD，更低的成本有利于消费者与开发商。

内容方面，带动电子游戏产业进入3D时代。由于搭载了更高性能的3D专用硬件，索尼 PS最大的特点是在描绘3D多边形画面上做了强化，能够实现3D画面的实时渲染，因此索尼PS主打3D游戏内容，其上著名的3D游戏大作包括《生化危机》《寂静岭》《合金装备》《最终幻想》等。

竞争格局方面，游戏主机内容市场开始呈现百花齐放的状态。

作为一款性能强大的新主机，索尼PS为游戏开发商开辟了新的市场机会，且索尼的品牌号召力吸引了众多知名游戏厂商加盟，尤其是两大重量级游戏厂商SQUARE与ENIX宣布携巨作Final Fantasy VII、Dragon Quest VII离开任天堂转投PS后，日本众多知名游戏软件厂商纷纷加盟索尼。不同于任天堂强势的权利金制度，索尼对于第三方游戏开发商则较为开放包容，游戏主机与内容市场开始逐渐呈现出百花齐放的局面。

其实在索尼PS发售前的一个月，世嘉也发布了自己的新一代32位游戏主机世嘉土星（SEGA Saturn，简称 SS），使用CD-ROM 作为存储介质。主机发售前的一个月，首批20万台SS游戏机被预定一空。1995年5月，索尼与世嘉同时宣布旗下PS与SS销量超过100万台，两大32位主机的竞争进入白热化状态。但在美国市场，世嘉却没有继承MD的市场优势，美版世嘉SS初始售价为 399 美元（后降至 299 美元），价格比索尼PS高100美元，实际性能却不及索尼PS。后世嘉在与索尼的价格战中，因巨大的成本压力而居于劣势。

1996年，任天堂发布了64位主机 Nintendo 64（简称 N64）虽然上市时间晚于世嘉SS与索尼PS，但依然获得了大量玩家的支持，首批50万台主机于十天内售罄。但最终N64只卖出3000多万台，远不及索尼PS的一亿台，其失败主要源于其仍然使用落后的卡带模式。由于卡带制造成本远高于CD，N64逐渐失去第三方游戏软件商的支持，在发售之后的好几个月内一直缺乏内容支撑，因此N64也是历史上游戏种类最少的主流游戏机之一。

索尼PS在价格、性能与存储空间等方面做到了很好的平衡。虽然PS不是第一款32位主机，不是第一款支持光盘的主机，也不是第一款支持3D图形的主机，但PS却完美融合了32位、光盘与3D图形等新要素，且能在价格上做到优势，极具性价比。

另外，在游戏生态的搭建上，索尼对第三方开发商较为宽容，在大量高质量的第三方游戏厂商的加持下，索尼PS成功抢占市场，成为新一代主机游戏龙头，并得以快速打造出自己的游戏平台PlayStation。

在PS一代成功之后，索尼并未止步于此，开始着手PlayStation下一代主机的研发工作。时隔6年，PS2最终于2000年3月正式发售。

相较于PS1，PS2除了在3D画面实时渲染的性能与功能上有较大提升，在其他方面也有所创新：

1）主机向下兼容。向下兼容功能对新主机发售初期的品牌宣传至关重要，PS2推广了向下兼容的概念（指新世代主机能够兼容运行旧世代的游戏），即PS2可以兼容PS1游戏，此后其他主流游戏主机 Xbox 360、Wii等都具备向下兼容的功能。

2）兼容DVD播放。PS2刚好诞生于DVD普及的时代，PS2的成功在于其不只是一个出色的游戏平台，而且还是一个兼备 DVD 播放器的实用娱乐平台，为用户提供了多样化的娱乐方式。

PS2于2012年11月3日正式停产，根据Statista统计，PS2累计售出超1.5亿台，成为历史上销量最高的游戏主机。

索尼给我们的重大启发意义在于，硬件产业的残酷性——先发、先验均不能保证打“终局”，硬件产业中，“活着”永远是硬道理。

2.1.6. 第六波浪潮（2001-2013年）：微软Xbox的挑战，带动欧美游戏厂商重新崛起

进入21世纪，彼时的微软已经通过控制计算机产业链上的操作系统，从而掌控了整个个人电脑产业，以Windows + Office的组合强势切入了办公场景。为了寻找新的盈利点，除了办公场景之外，微软一直也觊觎着客厅场景。

比尔·盖茨曾在其1995年所著的《未来之路》一书中，描绘了未来通过计算机控制家庭里家电的场景。除了个人电脑，智能家居中最重要的一个日常生活场景就是家庭娱乐，因此微软计划从家庭客厅娱乐切入。微软一定程度上也是智能家居的先驱者。

此前微软本身也在做PC端的游戏，自1997年左右开始进军家庭主机市场，最初以合作的方式进行布局，计划为游戏硬件厂商开发软件与操作系统，但碰壁之后，微软决定推出自有的游戏主机。

面对竞争已经较为激烈的家用游戏主机市场，不同于索尼的路径，微软进军游戏主机市场的方式主要靠投资，陆续收编其他硬件厂商的人才，收购多家游戏工作室。

2001年11月15日，微软在美国正式发售了自有的游戏主机Xbox，首发获得了成功。Xbox的成功之处在于硬件性能高、具备Xbox Live联网功能、性价比高，售价仅299美元（后于2002年降至199美元）。

在这样的低价策略下，每卖出一台微软将亏损125美元，最终微软Xbox在全球的销量约2400万台，虽然远落后于索尼PS2（售出1.58亿台），但是却胜过任天堂NGC（售出2174万台）、世嘉DC（售出1045万台），在同世代的游戏主机中居于第二位。

第一代Xbox总预计亏损50亿美元，微软以低价的策略强势入局主机游戏市场，给其他厂商带来了冲击，世嘉、NEC等多家公司退出了市场，最终只剩下以优质内容与创意见长的任天堂，以及资金实力雄厚的索尼。巨头入场，导致行业进入壁垒大幅提升。

初代Xbox的成功重新燃起了欧美游戏开发商的热情，自此欧美游戏厂商开始崛起。同时微软乘胜追击，2005年11月22日，微软推出新一代具备代表性的游戏主机Xbox 360，正式拉开了三大主机游戏厂商的竞争。由于Xbox 360抢先PS3一年发售，售价仍为299美元，在PS3缺席的情况下，Xbox 360在发售后的半年内售出约600万台，率先占据较大的欧美市场份额。

2006年11月，索尼与任天堂各自发布新一代的游戏主机索尼PS3与任天堂Wii，随着新世代游戏主机发售，三足鼎立的竞争格局形成。三家的次世代游戏机各具优劣势，根据Statista统计，微软 Xbox 360、索尼PS3、任天堂Wii在全球的累计销售分别为8000万台、8000万台、1亿台。其中任天堂 Wii 的销量遥遥领先，源于其采取了错位竞争策略，虽然Wii的性能不及Xbox360与PS3，但Wii最大的优势与创新在于将体感装置引入了游戏主机，开辟了新的体验方式。Wii开发代号为“Revolution”，表示电子游戏的革命——体感游戏革命，发售第一年销量就达2000万台，迅速抢占了大量轻量玩家甚至是非玩家市场。

随着三大厂商的新世代游戏主机的全面上市，游戏主机市场的竞争白热化，索尼、微软、任天堂三足鼎立的竞争格局形成直至今日。2022年1月，微软宣布将以687亿美元收购动视暴雪，收购完成后，微软在游戏领域的优势将大幅提升。

回看雅达利、世嘉、任天堂、索尼、微软这一段在游戏主机时代的竞争，我们得到的启发是：

1) 最早期的游戏主机市场也经历了百花齐放的阶段。回看雅达利那一时代，虽然主机游戏市场的发展处于非常早期的阶段，但是竞争特别激烈，有来自各行各业的入局者。映射到当下，对于元宇宙、VR/AR这类新鲜事物，“全民元宇宙”是很有可能发生的；

2) 真命硬件是不断试错的迭代史。在一个真正意义上非常流行的设备问世前，会经历很多次试错，中间也会有泡沫；

3) 快速顺应产业发展趋势的重要性。从任天堂的垄断到世嘉、索尼的崛起，这其中最根本的原因是任天堂忽略了硬件性能的重要性。直1996年，任天堂推出的游戏机N64还是基于游戏卡的主机，这种落伍的主机给其他竞争者创造了机会；

4) 内容的重要性。雅达利的失利绝大部分的原因是在后期不重视游戏内容与玩家体验；任天堂的后来居上一部分也源于对内容的重视性，包括索尼也较为重视与游戏内容厂商的合作；

5) 先发优势的重要性。但后入局者凭借资源禀赋仍有机会，掌握关键的技术环节，实现弯道超车。比如索尼，虽然一开始任天堂在游戏主机市场上处于领先地位，但索尼依靠其他产品优势在市场中占据一定的话语权，并成功切入主机游戏赛道；再比如微软凭借雄厚的资金实力，通过收购、降价补贴等方式切入市场。

2.2. 通用计算硬件——个人电脑与Windows系统的诞生

2.2.1. 1977年：现象级产品Apple II问世，开启了个人电脑革命

1977年4月，苹果在旧金山的西海岸电脑展览会上举办了首次盛大的产品发布会，推出了 Apple II电脑，这是全球首台真正意义上的个人电脑，支持280*192分辨率的视频输出，可显示16种色彩，并且拥有单声道声音输出架构，从此电脑可以发出声音。Apple II的最初定价为1298美元，后续又推出了多种改良型号，在接下来的16年中，各种型号的Apple II共售出了接近600万台。Apple II开启了个人电脑革命，在于其面向的是大众，而不仅仅是狂人与工程师，Apple II的上市与后来的普及深刻影响了后继的许多种微电脑。

Apple II的成功之处主要在于配备了杀手级应用“VisiCalc”，打入消费级市场。相比其他电脑，Apple II真正开创了个人电脑产业，而Apple II的成功重要推进器是电子制表与个人财务程序VisiCalc，这是Excel的雏形。作为世界上第一款电子表格软件，VisiCalc最早于1977 年问世，并于1979年与Apple II电脑拥绑销售，VisiCalc成为当时较为流行的个人计算机应用程序，也助力Apple II在商业、家庭与学校用户之间进行普及，VisiCalc在1979年被评为最佳软件。

2.2.2. 1984年：麦金塔（Macintosh）问世，图形化界面+鼠标降低用户使用门槛

Apple II问世后，销量急剧上升，从1977年的2500台猛增到1981年的21万台，将苹果公司推向了一个新兴产业的顶峰。但Apple II与我们现在用的电脑有一个巨大的不同——没有鼠标，操作全部依靠命令行加键盘，即在键盘上输入一串字符，计算机就会在屏幕上显示相应的字符，通常是荧光绿色的字符衬上深色的背景。直到1983、1984年苹果Lisa、Mac的推出，带来了巨大的革新，带来了图形化操作界面与新外设硬件鼠标。

Apple II之后，乔布斯继续探索下一代个人电脑，目标是打造一款操作简单、价格低廉、适合普通人使用的大众电脑。1979年，Apple II的潜在继任者有三种机型：

1) Apple III——1980年5月，Apple III上市，虽然Apple III内存更大，屏幕可以一行显示更多字符，并且能区分大小写字母，但最终销量惨淡，主要源于相较前一代并没有根本性的革新。次年，苹果个人电脑业务的最大竞争对手 IBM 也推出了首款个人电脑，使用的是过时的命令行提示符，屏幕也只能显示字符，而不是图形界面的位图显示。

2) “丽萨（Lisa）”项目——全球首款同时采用图形用户界面（GUI）与鼠标的个人电脑，于1983年面市，但当时的苹果没有考虑到消费者对电脑消费的承受能力，昂贵的价格使得众多用户更愿意采购价格相对低廉的IBM电脑。Apple Lisa于1986年8月正式退出历史舞台。

3) “安妮（Annie）”项目（后改名为Mac项目）——开发者为杰夫·拉斯金（Jeff Raskin），致力于为大众制造一台拥有简单图形界面与简洁设计的廉价电脑。拉斯金也促成了乔布斯与苹果的同事们关注到一家优秀的研究中心——施乐，它是图形界面技术的先驱。

施乐公司的帕洛奥图研究中心（Palo Alto Research Center）成立于1970年。在丽萨电脑诞生之前，电脑还是DOS系统，而施乐的工程师们正在研发一种友好的用户图形界面，以取代操作复杂的命令行与DOS提示符，希望研发出小孩子也能轻松操作的个人电脑。研发团队将桌面的概念应用到屏幕上，屏幕上可以显示很多文件与文件夹，用户可以移动鼠标来点击自己想要使用的内容。在苹果的丽萨与麦金塔电脑问世之前，早在1981年，施乐就推出了自己的电脑“施乐之星”（Xerox Star），这台电脑运用了图形用户界面、鼠标、位图显示、窗口以及桌面概念，但运行缓慢、价格昂贵，且主要瞄准的是企业市场，因此销量惨淡。

源于施乐公司图形界面的灵感，乔布斯及其团队对施乐的图形界面技术进行了巨大改进，改进的并不仅仅是细节，而是整个概念。比如施乐的鼠标设计有三个按键，结构复杂，两个轮子只能实现上下或左右滑动，且不能用来在屏幕上拖拽窗口。而苹果团队设计出的鼠标，用滚球代替了两个轮子，可以操纵光标向任意方向移动，且界面设计上，用户不仅可以任意拖拽窗口与文件，还可以将它们拖到文件夹中。施乐的系统中，不管是调整窗口的大小还是更改文件的扩展名，用户都必须选择一条指令后才能执行操作。而苹果团队完善了桌面概念，添加了漂亮的图标与位于窗口顶端的下拉菜单，以及双击鼠标打开文件与文件夹的功能。

1979年，杰夫·拉斯金成为了小规模研发“安妮”电脑的负责人，后改名为麦金塔（Macintosh），乔布斯也全力投入Mac项目。经过5年对施乐的图形界面技术与其他细节（甚至是字体、标题栏设计、电路板等）的打磨，苹果麦金塔个人电脑终于在1984年1月发布。麦金塔配备了革命性的图形操作系统，相较于丽萨，麦金塔尺寸更小、运行速度更快、价格更低，成为计算机发展史上的里程碑级产品，创造了十天销售5万台的成绩。

苹果至今仍与其他科技型公司调性不同，有着特立独行的风格。苹果从创立之初，其基因就一直强调“软硬一体化”发展，乔布斯将这一基因深深的烙印在苹果公司文化之中。乔布斯认为一台电脑要真正做到优秀，其硬件与软件必须是紧密联系在一起的。如果一台电脑要兼容那些在其他电脑上也能运行的软件，它必定要牺牲一些功能。他认为最好的产品是“一体的”，是端到端的，软件是为硬件量身定做的，硬件也是为软件度身定制的。正因此，才使得麦金塔有别于微软（以及之后谷歌的安卓）所创造的操作系统环境，麦金塔上使用的操作系统只能在自己的硬件上运行。

2.2.3. 1995年：Windows95推出，高性能可以处理多媒体

大约在1982年，当苹果开始着手研发麦金塔电脑时，乔布斯为比尔·盖茨展示了麦金塔计算机概念产品，以及图形界面的操作系统。乔布斯希望微软为麦金塔电脑编写BASIC程序，以及开发图形界面版本的应用软件，如全新的电子表格Excel、文字处理Word等应用程序。随后，微软组建了一个大型团队负责该项目。彼时，微软主要靠将传统的DOS操作系统授权给IBM并兼容电脑使用而赚取收入。

与苹果坚持走封闭路线的商业模式不同，微软的策略是软件的开放、兼容与廉价。在与苹果的合约到期之后，微软也将软件售卖给了其他公司，1983年11月，盖茨宣布微软计划为IBM个人电脑开发Windows操作系统，Windows操作系统将采用图形界面，有窗口、图标与可以指向并点击的鼠标。由于与大厂IBM进行合作，微软DOS系统得到迅速推广，在此后的版本更迭中，微软始终保证了产品的兼容性，因此留住了大量的用户。

微软于1985年发布Windows 1.0操作系统，虽然该版本很不完善，更像是在DOS上面嵌套了一层UI，但是已经能够支持单窗口，Window 2.0可以支持多窗口。1990年，微软终于推出了第一款真正意义上的图形化Windows操作系统——Windows 3.0，凭借此前积累的众多用户，该系统一经推出就广受好评，得到了迅速推广。微软于1991年10月发布了 Windows 3.0的多语版本，为 Windows在非英语母语国家的推广起到了重大作用。1994年，微软发布Windows 3.2版本，这一版的Windows开始支持中文，对于中国人来说，这才是使用Windows的开端。

微软从无到有开创了一种全新的商业模式，即靠销售软件获得收入。在盖茨开创靠销售操作系统获利的这套模式之前，整个计算机产业还没有形成明确的分工，当时软件的价值必须依托于硬件才能实现，鲜少有公司将单独售卖软件作为主要的商业模式。虽然最早的商业化图形操作系统的个人电脑产自于苹果，但将简单易用的个人电脑普及到千家万户的，却是微软。在推进计算机产业不断成熟、细化分工的进程中，微软起到了关键作用。

Windows 3.0的发布，也助力微软扭转了在个人电脑领域的劣势，奠定了其在PC操作系统的垄断地位。而相对应地，苹果在个人电脑的市场份额从这一年开始迅速下降。

1995年8月24日，微软发布了Windows 95，这是最具划时代意义的Windows系统。Windows 95 是一个混合的16位/32位Windows操作系统，其版本号为4.0，开发代号为 Chicago。Windows 95是微软之前独立的操作系统MS-DOS与Microsoft Windows 1.x、2.x、3.各系统的直接后续版本，同时特别捆绑了一个版本的DOS的视窗版本（MS-DOS 7.0）。

Windows 95带来的影响极为深远，促进计算机的性能大幅提升，可以处理多媒体任务。一方面，从系统本身来看，Windows 95最大的贡献之一在于图形用户接口较Windows 3.2的大幅革新，带来了更强大、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，用户能够更快速地打开各种应用程序、系统设置、文件夹目录。Windows 95某些创新元素甚至一直沿用至今，如开始菜单、任务栏、USB、文件浏览器、IE浏览器等功能；另一方面，对微软自身而言，Windows95的发布结束了桌面操作系统间的竞争，在发行的一两年内，Windows 95成为有史以来最成功的操作系统，1995-2000年微软市值开启第一轮的大幅上涨行情。

2.2.4. 1994年之后：互联网/移动互联网丰富应用场景

互联网技术社会化启用阶段始于1994年。1994年，美国克林顿政府允许商业资本介入互联网建设与运营，互联网得以走出实验室进入面向社会的商用时期，开始向各行业渗透。这也是我国互联网发展的起步阶段。1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，这标志着我国正式成为有互联网的国家。20世纪90年代是互联网大发展的时代，万维网诞生，诸多浏览器问世，谷歌、搜狐、新浪、腾讯、阿里巴巴等互联网公司成立。

移动互联时代，智能移动设备的出现使得网络用户数量及上网时间大幅增长，获取、产生信息的端点数量与交互频率大幅增加，联网的空间与场景变化多样，并由此衍生出丰富多样的应用程序，渗透至日常生活的方方面面，产生的数据量也以几何级快速增长。2010年开始之后的十年，是移动互联网的黄金十年，移动互联网的红利期突出表现为鳞次栉比的应用创新：2011年的团购、2012年的自媒体、2013年的大数据、2014年的互联网金融、2015年的O2O、2016年的直播 / 新零售、2017年的共享经济、2018年的短视频/区块链、2019年的人工智能、2020年的社区团购。

2.3. 小型化硬件——掌上游戏机与智能手机的诞生

从形态上来看，计算硬件的发展趋势是便携化、小型化。如今智能手机已经成为人们生活的一部分，除了功能健全外，主要原因还是其便携性。硬件技术的方向一直在向微型化发展，自然带动包括电脑在内的硬件向小型化方向发展，这是技术进步的结果，也是人们需求的结果。

在智能手机之前，更早意义上的小型计算硬件是掌上游戏机，约诞生于20世纪70年代末、80年代初。掌上游戏机最早由美国玩具巨头美泰于1976年开发出来，但真正推动掌机发展的是任天堂，至今任天堂一直是掌机领域的头部厂商。

1980年，任天堂的横井军平研发推出了第一款掌机Game & Watch，在当时掀起了一片风潮，全球累计销量高达4340万台。Game & Watch 只有手掌大小，按键仅有四个，后来引入了控制方向的“十字键”，部分设计理念一直沿用至今。不过限于当时的技术条件，Game&Watch功能过于简单，游戏也无法更换，所以并未取得太大成功。

1989年，真正意义上的掌机时代来临，标志是任天堂推出的Game Boy。Game Boy与当时的移动电话大小相当，配有一块无夜光功能的小型液晶显示屏，一个方向操纵按钮与四个控制按钮以及一个扬声器；采用插卡式设计，玩家可购买各种游戏卡带体验不同游戏。Game Boy是现代掌机雏形，奠定了按键规格与游戏卡带等一系列沿用至今的产业标准与设计理念。

虽然 Game Boy的硬件性能劣于同时代的其他游戏机，然而凭借非常多的可玩性较高的游戏，Game Boy取得了巨大的成功。截至2003年，Game Boy全球累计销量1.2亿台，是2004年以前销量最高的游戏机。

在Game Boy获得巨大成功后，任天堂又推出了改进机型Game Boy Pocket（1996年）、Game Boy Light（1998年）、Game Boy Color（1998年，配备彩色屏幕，画面效果有较大提升），Game Boy Advance（2001年）。其中 Game Boy Advance 迎来了非常大的升级，是一部32位的掌机，使用彩色液晶显示屏，性能得到了大幅提升，全球累计销量约8000万台。

2004年11月，任天堂发布全新的掌机品牌 Nintendo Dual Screen（简称NDS），配备了双屏幕显示，其中下方的屏幕为触摸屏；并配置有麦克风声音输入装置与Wi-Fi无线网络功能。NDS创造了新的销售记录，所有机型合计售出1.5亿台，成为史上销量最高的掌机。NDS的成功之处在于其便携性，使之进化为老少皆宜的综合型电子娱乐产品，也促使便携游戏主机市场规模得以成倍扩张。

2004年之前，任天堂一直是掌机领域的霸主，虽然其它公司也推出过一系列掌机，不过因为游戏内容等方面的原因，销量完全与Game Boy不在一个数量级，都成了昙花一现的产品。直至2004年索尼的入局，才打破了任天堂在掌机领域一家独大的地位。2004年12月，索尼推出了掌机PlayStation Portable（简称 PSP），PSP是索尼的第一代掌上游戏机，与家用游戏主机PS3属同世代产品。

PSP不只是一台游戏机，更是一台综合型的掌上多媒体娱乐终端设备。索尼PSP采用4.3英寸16 ：9屏幕，分辨率为480*272；性能上，PSP配备了美国MIPS技术公司的两颗 RISC 架构的R4000处理器，主频333 MHz，游戏画面达到掌机的新高度；另外，PSP可播放MPEG4格式的视频文件、MP3格式的音乐文件，是一台集合了多种功能的掌上多媒体终端。

得益于高性能与多功能的娱乐体验，且价格低廉，PSP一经上市便风靡全球，在中国大陆地区的销量远超NDS，成为一种十分流行的便携式娱乐设备。PSP在其长达11年的生命周期内共销售了约8000万台，是同世代NDS强有力的竞品。PSP的意义在于打破了任天堂在掌机领域的垄断地位，此后在掌机游戏领域任天堂与索尼两家独大。

2017年3月，任天堂发售跨时代的双形态游戏机Switch，采用家用机、掌机一体化设计理念，支持4K电视输出与720P掌上输出。随着Switch一同发售的，还有护航大作《塞尔达传说：旷野之息》。在三大游戏主机厂商中，任天堂善于突破常规，以给玩家带来创新的游戏体验，Switch最大的亮点就在于其具备携带与家用两种可变换形态。Switch一经发售，便受到了火热的追捧，销量一路攀升，根据任天堂财报，截至2021年9月底，Switch主机已在全球售出9287万台，游戏软件售出6.81亿份。

在本就相对小众的掌机市场，加上生产商的地域局限性，或多或少造就了掌机的垄断特点，最终形成了任天堂与索尼两家独大的竞争格局。纵观掌机发展史，2010年之前可以说是掌机最辉煌的时代，但2010年是一个分水岭。

2010年前后，掌机开始出现明显的衰落迹象，任天堂自2010年起营业收入连续8年下滑，2012年更是出现了30年来首次亏损。其实不仅是任天堂与掌机游戏市场受到冲击，索尼及整体游戏主机市场均出现了销量下滑的现象，究其原因是智能手机的出现。2010年苹果最经典的iPhone 4发布，标志着智能手机时代的加速来临。

掌机游戏的没落，受到智能手机这一便携式计算设备的冲击。智能手机的软硬件迭代速度远高于掌机，甚至高于个人电脑，例如iPhone基本每年都会升级其硬件配置。手机最初只是简单的通信工具，如早期的大哥大只能拨打电话，至2010年之后的智能手机已经发展成了集通信、娱乐、办公、生活于一体的必需品。

尤其是对于游戏行业来说，用户注意力的迁移促使游戏开发商、游戏硬件厂商的业务重心向智能手机市场倾斜，手机硬件的高速发展使得其性能越来越强劲，手机的强势登场不仅对掌机、家用主机游戏市场，甚至是PC游戏市场均产生了冲击。根据GameRes游资网数据，以掌机大本营的日本市场为例，2013年移动游戏市场已翻一番突破了50亿美元，并超越了主机游戏市场，也诞生出像 GungHo这样的大型手机游戏公司（GungHo成立于1998年，但发迹于2013年）。而像传统掌机游戏大厂史克威尔艾尼克斯，也及时转型成为手机游戏公司。

根据SuperData，2016全球游戏产业的市场规模达到910亿美元，其中移动游戏的市场规模达到406亿美元，占据了全球近半份额，超过了PC平台与主机平台，这也是移动游戏在市场规模上首次超越PC平台。（报告来源：远瞻智库）

3. 硬件集成了各时代最先进的生产力

通过回溯工业与互联网这两大变革对人类进步进程的影响，我们发现工业革命爆发后的两百多年里，生产力得到了大幅的提升，主要是源于科学技术的发展，加速了人类进步的速度。

每跨越一个时代，表面上是人们生活方式的改变，实际上是生产力革新带来的社会生产力要素的变化。农耕时代的生产力大部分靠人力、畜力，从18世纪60年代的工业革命开始，生产力得到大幅跃升，源于工业革命带来了蒸汽机、电力等各类先进的技术，人类社会在工业革命后步入发展快车道。

四次工业革命中，前两次的蒸汽革命与电力革命主要围绕“能源”展开（蒸汽与电力），后两次的信息革命与智能革命主要围绕“信息”展开。约1950年起，第三次工业革命带来了信息技术，技术成为先进生产力，以计算机、航空航天、原子能为代表，我们进入信息时代。第三次工业革命相对于第二次工业革命的变化巨大，工业不再局限于简单机械，人类社会也不局限于物理世界，计算硬件得以迅速发展，并奠定了此后七十多年的新兴技术发展基础。在互联网时代，生产力被进一步解放，新兴技术层出不穷，如人工智能、云计算、区块链、量子计算等。

虽然1946年第一台电子计算机就在美国问世，但早期的计算机体积庞大、价格昂贵，只在特定领域使用，如军事领域。历史进程上，重大技术变革往往发生在战争时期。技术革命伴随着军事承包商的发展而兴起，并迅速扩展到电子公司、微芯片制造商、视频游戏软件设计师与计算机公司。

3.1. 20世纪30年代，半导体材料的发展

半导体是导电性介于导体与绝缘体中间的一类物质。与导体、绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。半导体的发展历史一定程度上代表了人类现代科技的文明史，如果说机械的发展解放了人类的劳动力，那么半导体的发展则解放了人类的计算力。

半导体主要由四个部分组成：集成电路、光电器件、分立器件、传感器，由于集成电路又占了器件80%以上的份额，因此通常将半导体与集成电路等价。集成电路按照产品种类又主要分为四大类：微处理器、存储器、逻辑器件、模拟器件，统称为芯片。

计算硬件与集成电路从产生到成熟大致经历了如下过程：电子管——晶体管——集成电路——大规模/超大规模集成电路，相应的计算机也经历了从数字电子计算机——晶体管计算机——集成电路计算机——微型计算机的发展。

3.2. 1946年，第一台数字电子计算机

美国宾西法尼亚大学于 1946年使用真空管制造出第一台数字电子计算机ENIAC，这台计算机每秒能完成5000次运算。第一代电子计算机使用了大量的电子管，电子管的大小大与现今的灯泡差不多大小，ENIAC共装备了18000只电子管，占地 170平方米、重30吨，有着体积大、功耗大、发热高、寿命短、电源利用效率低等缺点。

3.3. 1947年，晶体管时代的到来与晶体管计算机

1947年12月，第一款点接触型晶体管在美国贝尔实验室诞生，由约翰·巴丁（John Bardeen）与沃尔特·布拉顿（Walter Brattain）发明；1948年1月，肖克利（Shockley）在推出了面接触型的晶体管，这预示着晶体管时代的到来，也是微电子技术发展中第一个里程碑。1956年，肖克利、巴丁、布拉顿三人，因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖，肖克利也被誉为“晶体管之父”。

晶体管的发明促进半导体工业与计算机迅速发展。晶体管这种小巧的、消耗功率低的电子器件能够代替体积大、功率消耗大的电子管，使用晶体管制造的计算机能够大幅降低功耗。1955年，美国贝尔实验室研制出世界第一台全晶体管计算机TRADIC，装有800只晶体管。相较于电子管，晶体管的优势在于尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低。

1955年，美国在阿塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的小型计算机。由于晶体管计算机价格比电子管计算机便宜，使得计算机从只能运用于少数尖端领域中，开始向人们的生产与生活中普及。1956年起，IBM公司设计生产的计算机与打卡机开始使用晶体管。1958年，IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。

3.4. 1958年，集成电路与集成电路计算机

1958-1959年，德州仪器（TI）的杰克·基尔比（Jack Kilby）与仙童公司（Fairchild）的罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）间隔数月分别发明了集成电路（IC），这标志着集成电路时代的到来。集成电路的发明对半导体产业的发展产生了重大影响。

集成电路是电子管与晶体管之后的第三代计算机路线，其将晶体管、电阻、电容器、电子管等一连串电子元件全部集成在一小块或几小块半导体晶片上，功耗低、体积小，性能却远超之前，是计算机工业内公认的未来方向。

20世纪60年代初，IBM集中精力开发集成电路计算机，根据其设计方案，新一代集成电路计算机将同时支持科学计算、商业应用、信息处理。1964年，IBM推出了世界第一台集成电路计算机IBM360。这是一款真正跨越代际的计算机，其在硬件性能与兼容性上，均远超上一代晶体管计算机。

英特尔公司的联合创始人之一戈登·摩尔也在集成电路的早期发展进程中扮演着重要的角色，于1965年提出了著名的“摩尔定律”：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。摩尔定律的提出，为后面几十年半导体行业的发展指明了方向，半导体行业也进入了高速发展期。

3.5. 1971年，大规模/超大规模集成电路与微型计算机

在集成电路计算机蔚然成势后，集成电路与电子器件持续向更小的外型尺寸发展，每个芯片可以封装更多的电路。根据一个芯片上集成的微电子器件的数量，集成电路可以分为以下几类：小型集成电路（SSI）、中型集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）、特大规模集成电路（ULSI）、巨大规模集成电路（GSI）。

1971年，英特尔推出了全球第一个商用计算机微处理器（CPU）4004，是一款4位的处理器，仅包含2300个晶体管；同时还推出了1KB动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现。1978年，64KB动态随机存储器诞生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14 万个晶体管，标志着超大规模集成电路时代的来临。超大规模集成电路研制成功，大力推动了微电子技术的进步。

微处理器的问世意义重大，开创了微型计算机的新时代，微型计算机采用的是大规模或超大规模集成电路芯片。20世纪70年代以后，计算机所使用的集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平，微处理器与微型计算机应运而生，各类计算机的性能得以迅速提升。

1977年是个人电脑发展历史上重要的一年，Commodore PET（康懋达个人电子处理器）与AppleII相继问世，开启了个人电脑革命，应用领域从科学研究、政府机构逐步走向家庭。

1979年，英特尔推出5MHz 8088微处理器。1981年，IBM基于8088微处理器推出自己的第一台个人电脑——IBM 5150，配备了微软公司的磁盘操作系统（X86-DOS）、电子表格软件Visicale与文本输入软件Easywriter。lBM 5150奠定了现代个人电脑的原型，之后英

特尔所推出的微处理器以及微软所推出的操作系统的发展，大致可以代表个人电脑的发展史。

此后，集成电路继续向特大规模、巨大规模发展，硬件性能大幅提升，计算机进一步向小型化发展，笔记本电脑与平板电脑陆续出现。互联网出现后，计算机开辟了一个新的时代，应用更加广泛，人类社会加速向数字化转型。

回顾上述计算文明发展史，我们发现各个时代的代表性计算机硬件的出现与发展离不开关键技术的突破，如晶体管、集成电路、微处理器等，硬件集成了各时代最先进的生产力。我们再以现阶段的VR/AR为例，首先，VR/AR是对过去50年一系列二维设备的全部生态的迭代；其次，目前的VR/AR还远未达到通用型与小型化硬件的标准；最后，未来元宇宙的入口不局限于VR/AR这种单一的产品形态，预计会独立发展出其他硬件体系，带来更多元的交互与应用体验。

“真命”硬件的诞生均是翻山越岭的进化史。站在这个角度看元宇宙及其硬件入口，元宇宙的“真命”硬件同步开启新硬件时代，在一个通用型设备问世前，会经历多次试错与多场泡沫。有一种观点称，目前的 Oculus Quest 2有可能仅相当于当年的雅达利2600。现今距离Meta收购Oculus已经过去了7年，在这7年时间内，Oculus所获得的阶段性成功经过了多年的试错，以及VR/AR产业本身的发展也历经了一次低谷期。

目前Oculus Quest等各类VR/AR硬件的性能仍有不足，依赖于关键硬科技的突破。硬科技分为两类，一类是有积累的技术，是基于个人电脑、智能手机硬件的迭代；另一类是新技术或者是积累相对比较少的技术，相较于前50年的计算硬件，VR/AR这一硬件涉及到一些新技术的运用，比如有关全身动捕、新交互、触觉等感官的技术，需增加更多的传感器。因此，VR/AR的发展有两个长期的核心矛盾，第一是显示，主要包括显示屏与光学技术，如VR与AR的显示屏不同，光学技术涉及更多的传感器；第二是设备小型化，诸多超强性能的计算硬件集成到足够轻薄的VR头显/AR眼镜上。

最后，回到本章节开头我们所提出的问题：“硬件之于元宇宙这一新计算平台，仅仅是入口吗？作为入口的硬件一定是VR/AR吗？当下VR/AR的发展处于元宇宙发展的哪个阶段？”，经过本章对交互硬件50年发展史的梳理，我们对交互硬件的发展规律有了更清晰的认识。