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“這一天我等了兩年半”。蘋(píng)果已故首席執(zhí)行官喬布斯在 2007 年 1 月 9 日發(fā)布第一部 iPhone 時(shí)這樣說(shuō)道。

就在這兩年半的時(shí)間里，蘋(píng)果公司秘密研發(fā)了 iPhone，對(duì)于公司內(nèi)部的許多人而言，他們只知道該設(shè)備的代號(hào)是“M68”和“Purple 2”。蘋(píng)果希望這款 iPhone 能讓所有人都為之一振，這意味著許多在原始手機(jī)上工作的工程師甚至都不知道它最終會(huì)是什么樣子。

這款 iPhone 原型機(jī)看起來(lái)很像 PC

為了實(shí)現(xiàn)這種程度的保密，蘋(píng)果研制了特殊的原型開(kāi)發(fā)板，其中包含幾乎所有 iPhone 的部件，分布在一塊大型電路板上?，F(xiàn)在，這塊電路板被公之于眾，這也是這塊電路板的第一次公開(kāi)展示。它提供了一個(gè)罕見(jiàn)的歷史視角，展示了計(jì)算歷史的一個(gè)重要部分，展示了蘋(píng)果是如何開(kāi)發(fā)出最初的 iPhone 的。

乍一看，紅色 iPhone M68 原型板看起來(lái)就像是 10 年前的 PC 上的主板，它的大小大致相同，但組件略有不同。蘋(píng)果為主要負(fù)責(zé)原始 iPhone 的軟件和無(wú)線電部分的工程師開(kāi)發(fā)了這種特殊的電路板，即工程驗(yàn)證測(cè)試（EVT）樣本。這些開(kāi)發(fā)人員不會(huì)知道 iPhone 的最終長(zhǎng)什么樣，有時(shí)這些主板甚至沒(méi)有在我們現(xiàn)在在照片中看到的屏幕。蘋(píng)果僅為其原型 iPhone 硬件使用紅色印刷電路板，在量產(chǎn)時(shí)用藍(lán)色，綠色或其他顏色。

雖然沒(méi)有大風(fēng)扇來(lái)冷卻處理器或內(nèi)存，但該原型確實(shí)有一些和舊 PC 硬件類(lèi)似的組件。頂部有一個(gè)用于測(cè)試 iPod 配件的串行連接器，因?yàn)?iPhone 也使用了蘋(píng)果的 30 針連接器，甚至還有一個(gè)用于連接 LAN 的端口。兩個(gè) Mini USB 連接器位于電路板側(cè)面，工程師使用它們?cè)L問(wèn)主要的 iPhone 應(yīng)用處理器和無(wú)線電基帶。蘋(píng)果工程師可以使用這些 Mini USB 端口為設(shè)備編碼，而無(wú)需看到屏幕。

大多數(shù)使用這樣一塊電路板的工程師都負(fù)責(zé)將蘋(píng)果的底層 Darwin 操作系統(tǒng)移植到 iPhone 上。Darwin 是一個(gè)基于 Unix 的操作系統(tǒng)，包含一組核心組件，可以為 macOS，iOS，watchOS，tvOS 和 audioOS 提供支持。蘋(píng)果將與 Darwin 合作的開(kāi)發(fā)人員稱(chēng)為“核心操作系統(tǒng)工程師”。他們負(fù)責(zé)內(nèi)核，文件系統(tǒng)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，處理器架構(gòu)以及許多其他重要的低級(jí)平臺(tái)工作。這些工程師確保所有重要的硬件和連接能夠完美運(yùn)行。

蘋(píng)果工程師可以使用這塊電路板測(cè)試原始 iPhone 的每個(gè)部分

iPhone 原型板的其余部分與普通 PC 主板有很大不同。在頂部，你會(huì)看到一個(gè) SIM 卡插槽，附近有兩個(gè)用于 Wi-Fi 和藍(lán)牙連接的天線。這些連接方式看起來(lái)與它在最終初代 iPhone 中的連接方式完全相同。這款無(wú)線電板包括來(lái)自英特爾，英飛凌，CSR，Marvell 和 Skyworks 的芯片，可以看出蘋(píng)果當(dāng)時(shí)為了推出初代 iPhone，找了多少公司合作。

在無(wú)線電板的右側(cè)，你會(huì)看到一個(gè) RJ11 端口，它與普通固定電話使用的插孔相同。蘋(píng)果設(shè)計(jì)這個(gè)接口的目的是讓工程師可以將普通固定電話耳機(jī)插入這個(gè) iPhone 開(kāi)發(fā)板上并測(cè)試語(yǔ)音電話。現(xiàn)在你可以使用蘋(píng)果 Watch 接聽(tīng)電話，但你很難想象 2006 年用這個(gè)原型 iPhone 開(kāi)發(fā)板是如何撥打電話的。

這個(gè)原型板的中央是 iPhone 的核心：蘋(píng)果的應(yīng)用處理器。上面的標(biāo)識(shí)是三星 K4X1G153PC，蘋(píng)果使用三星內(nèi)存堆疊 620MHz 的 ARM 處理器（ARM1176JZF）來(lái)運(yùn)行 iPhone 操作系統(tǒng)。這是一種稱(chēng)為層疊封裝 PoP（package on package）的集成電路封裝方法，其中 CPU 封裝在底部，存儲(chǔ)器封裝在頂部。蘋(píng)果將其與 4GB 的三星 NAND（K9HBG08U1M）配對(duì)以用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)。綠色 NAND 存儲(chǔ)模塊可供開(kāi)發(fā)人員輕松移除，只需插入新卡即可快速測(cè)試不同的操作系統(tǒng)版本和更改。

在這個(gè)特定的開(kāi)發(fā)板上，甚至還有一個(gè)屏幕，但是 iPhone 的主頁(yè)按鈕（這里稱(chēng)為菜單按鈕）安裝在顯示器左側(cè)的主板上，電源和音量按鈕位于顯示屏的左側(cè)。這個(gè)原型機(jī)令人感到意外的是竟然還能開(kāi)機(jī)，但是它只是顯示蘋(píng)果徽標(biāo)。工程師會(huì)啟動(dòng)類(lèi)似于命令提示符來(lái)測(cè)試內(nèi)核更改，據(jù)了解，該原型機(jī)可以通過(guò)主板側(cè)面的 30 針連接器將其連接到 iTunes，iTunes 會(huì)把它檢測(cè)成可以恢復(fù)的 iPhone。??

在這塊板子的其他地方，你會(huì)看到許多帶針腳的白色連接器。較小的是用于低級(jí)調(diào)試的 JTAG 連接器。工程師可以將信號(hào)探頭連接到其中一些連接器，以監(jiān)控各種信號(hào)和電壓，從而允許開(kāi)發(fā)人員測(cè)試 iPhone 的關(guān)鍵軟件更改，并確保它們不會(huì)對(duì)硬件產(chǎn)生負(fù)面影響。將所有組件都可用于在這樣的可插拔板子上進(jìn)行測(cè)試也使工程師更容易進(jìn)行更改和測(cè)試，而不是在手機(jī)外殼中，如果遇到這些 JTAG 無(wú)法訪問(wèn)的組件，還有各種 DIP 開(kāi)關(guān)可以在電路板的各個(gè)部分周?chē){(diào)試信號(hào)，以便進(jìn)一步測(cè)試。

如果蘋(píng)果內(nèi)部的工程師收到一個(gè)沒(méi)有屏幕的開(kāi)發(fā)板，則可以使用電路板側(cè)面的視頻分量接口或 RCA 連接器將其連接到顯示器。由于側(cè)面還有立體聲線路輸出端口，工程師還可以測(cè)試耳機(jī)連接功能。甚至 iPhone 的主攝像頭也安裝在電路板上進(jìn)行測(cè)試，還有一個(gè)巨大的空間來(lái)測(cè)試電池。如果工程師沒(méi)有連接電池，則頂部的 DC 連接器可接入外部電源。蘋(píng)果還為接近傳感器測(cè)試留出了空間，該位置被標(biāo)記為“prox flex”。

從這款 iPhone 開(kāi)發(fā)板上可以清楚地看到，蘋(píng)果公司在推出 iPhone 之前幾個(gè)月就想到了工程師的一切。類(lèi)似的主板將在 2006 年和 2007 年的 6 月 29 日推出初代 iPhone 之前使用。

如今蘋(píng)果不再使用如此大的主板進(jìn)行 iPhone 開(kāi)發(fā)，該公司轉(zhuǎn)向使用 iPhone 4 的小型主板作為原型機(jī)，并在新研發(fā)的 iPhone 原型機(jī)上套上大而笨重的安全防護(hù)罩，這使得 iPhone 開(kāi)發(fā)人員可以在設(shè)計(jì)保密的情況下調(diào)試最終形式的硬件。許多其他手機(jī)制造商也在最后的開(kāi)發(fā)階段使用類(lèi)似的巨大外殼來(lái)保密。

這個(gè)早期的原型很好地提醒人們，創(chuàng)造一種現(xiàn)在每天都有數(shù)百萬(wàn)人隨身攜帶的設(shè)備所帶來(lái)的巨量且保密的工作，尤其是當(dāng)我們看到 iPhone 這樣的早期硬件設(shè)計(jì)實(shí)例，這個(gè) 10 多年前的設(shè)計(jì)或許對(duì)現(xiàn)在仍有借鑒的意義。

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