革命机原型

核心提示2017 年 10 月份,苹果发布了 iPhone 十周年的献礼——iPhone X,这款手机集合许多先进的科技,无论是四边等宽的异形全面屏,还是第一个将人脸识别做到支付级安全的 Face ID,iPhone X 无疑是当年最先进最具备科技

2017年10月,苹果发布了iPhone十周年礼物iPhone X。这款手机集成了许多先进技术,无论是四边等宽的异形全面屏,还是第一个让人脸识别支付级安全的Face ID。iPhone X无疑是当年最先进、技术最先进的手机,就像十年前它最早的前身第一代iPhone诞生时一样。

让我们时光倒流,直到第一次看到手指滑动时会随着惯性滚动,到达顶部到底部时又会反弹的魔触界面。

我等这一天已经等了两年半了。

2007年1月9日,已故苹果公司首席执行官史蒂夫·乔布斯在推出iPhone时这样说道。

▲图片来自:硬件升级

在过去的两年半时间里,苹果一直在秘密开发iPhone。之后,我们从各种报道中了解到了iPhone的发展历史。比如当时有一个基于iPod的P1方案,然后我们看到的全触控手机就是P2方案,最后取得了胜利,震动了全世界。

对于iPhone,苹果内部很多人都很神秘,只知道它的开发代号为“M68”和“紫色2”。但是十几年过去了,我们终于有机会看到这款伟大的手机,在它最终成型之前,静静地躺在一块红色的电路板上。

今天,The Verge首次公开展示了这款第一代iPhone的开发电路板。这块电路板提供了一个珍贵的历史视角——十年前换手机的iPhone是怎么做出来的。

开发板形式的iPhone,远没有未来那种让人上瘾的魔力。这个时候的iPhone没有那些对人性的洞察,只有冰冷的组件模块,比如深度睡眠中还没有被灌输到系统中的机器人。

iPhone几乎所有的组件都集成在这个开发板上,它们排列在这个开发板的不同部分。这个红色的iPhone M68主板,乍一看像是十几年前随处可见的电脑主板。这种开发板的尺寸与我们近年来看到的高通原型开发板并不相同,但iPhone M68的开发板实际上已经接近PC主板的尺寸。

为了让第一代iPhone足够保密,苹果工程师开发了这种特殊的电路板来测试软件和无线电部分,也就是EVT原型,它可以确保开发者不会知道iPhone的最终形状。此外,苹果在iPhone原型的开发中只使用了红色电路板。如果是在制作过程中,它会更喜欢蓝色、绿色或其他颜色。

这个原型开发板确实和PC主板有很多相似之处。比如顶部有一个串口,用来测试iPod配件。当初iPhone也是用经典的30针接口,开发板上甚至还有LAN口。电路板侧面还有两个迷你USB接口,这样苹果工程师就可以通过这些接口给设备编码,而不用看着屏幕。

还有很多工程师需要做的就是把苹果的底层达尔文操作系统移植到iPhone上。Darwin是基于Unix的操作系统,包含一套核心驱动,可以支持macOS、iOS、watchOS、tvOS、audioOS等几乎所有苹果系统。苹果达尔文开发者被称为“核心操作系统工程师”。他们负责内核、文件系统、设备驱动、处理器架构等许多重要的底层任务,确保这些核心硬件能够完美连接和运行。

你看上面,iPhone原型机主板和PC主板最大的区别就显现出来了。开发板顶部,这里有一个SIM卡槽,附近有两个天线,用于Wi-Fi和蓝牙连接。它们与主无线I/O板相连,结构与最终出货的第一代iPhone相似。无线电电路板上有Intel、英飞凌、CSR、Marvell、Skyworks的芯片。这些芯片也表明,为了推出iPhone,苹果需要与许多芯片供应商密切合作。

此外,电路板右侧还有一个RJ11接口,是固定电话使用的接口。工程师可以将固定电话线连接到这个开发板来测试语音。如今我们可以用Apple Watch打电话,但是想象一下2006年用iPhone的原型开发板打电话的快感。

中间部分是开发板的核心部分,包括样机使用的处理器。苹果使用三星K4X1G153PC的部分元器件,使用620MHz的ARM处理器运行iPhone的操作系统,采用PoP栈封装,底层封装CPU,顶层封装内存。然后用三星4GB NAND卡连接,存储操作系统。绿色的NAND内存模块可以被开发人员轻松移除,然后插入新卡,快速测试不同的操作系统版本。

这个开发板上甚至还有屏幕,但它的Home键安装在显示器左侧的主板上,电源键和音量键也在显示器左侧。如果我们启动这个原型,它将点亮苹果的标志,工程师将通过命令行测试内核。此外,消息人士表示,如果开发板通过侧面的30针接口连接iTunes,将会检测到可恢复的iPhone。

在主板的其他部分有许多带引脚的白色连接器,较小的连接器是用于底层调试的JTAG连接器。工程师可以连接信号探针来监测各种信号和电压,以确保iPhone的软件调整不会影响硬件。周围还有各种DIP开关来控制调试信号,以便进一步测试。

如果苹果工程师使用这样的开发板,没有屏幕,可以通过电路板侧面的分量RCA接口连接显示器,侧面有一个立体声输出接口。工程师也可以用它来测试与耳机的连接,甚至把iPhone主摄像头安装在电路板上进行测试。还有一个巨大的空空间用来测试电池部分。如果工程师没有连接电池,顶部DC接口可以连接外部电源。苹果甚至为标有“pro flex”的距离传感器预留了一个测试空室。

从这个开发板可以看出,苹果工程师在推出iPhone之前,几乎已经考虑到了一切。像这样的开发板可能是从2006年到2007年一直用到iPhone发布。

今天,苹果不需要这么庞大的开发板来开发新的iPhone。早在iPhone 4时期,就已经使用了更小的主板,最新的型号甚至有一个又大又笨重的安全盖,以保持硬件最终设计形式的秘密。现在很多其他手机厂商也用类似的方法来保密。

这个早期开发板还提醒我们,创建一个供数百万甚至数亿人使用的便携式设备需要巨大的工作量和保密性。现在我们已经很难再看到这么早的开发板了,尤其是过了十几年,更显得弥足珍贵。

文中标题和图片均来自:The Verge

 
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