初代 iPhone 开发电路板告诉你 iPhone是被怎么造出来的

tylh · 发表于 2019-3-22 08:38:08

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[paragraph]日前The Verge第一次公开展示了这块第一代iPhone的开发电路板，这块电路板提供了一个珍贵的历史视角——十年前改变了手机的iPhone是被怎么造出来的。

处于开发板形态的iPhone还远远没有后来那种使人上瘾的魔力，这时候的iPhone还不具备那些人性方面的洞察，而仅有冷冰冰的组件模块，像是在沉眠中还没有灌注进系统的机器人。

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这个开发板上几乎集成了所有iPhone的组件，分别排列在这块开发板的各处。这块红色的iPhone M68主板乍看上去就像是十多年前随处可见的电脑主板，这个开发板的体积和我们近几年见到的高通原型机开发板在大小上已经不可同日而语，而iPhone M68的开发板实打实接近PC主板的体积。

为了第一代iPhone能够足够保密，苹果的工程师们开发了这种特殊的电路板来测试软件和无线电部分，也即EVT（工程验证测试）样板，这样可以保证开发人员不会知道iPhone的最终形态。此外苹果也仅在原型iPhone开发时使用了红色的电路板，如果是在生产环节则会偏爱蓝色、绿色或其它颜色。

这个原型机开发板确实和PC主板有着不少相似之处，比如顶部有一个串行里连接器用来测试iPod配件，当初iPhone也使用了经典的30-pin接口，在开发板上甚至还有一个LAN口。电路板的侧面还有两个mini USB接口，这样苹果的工程师不用看着屏幕就能够通过这些接口为设备编码。

还有很多工程师需要做的是将苹果底层的Darwin操作系统移植到iPhone上，Darwin是一个基于Unix的操作系统，包含一组核心驱动，能够为macOS、iOS、watchOS、tvOS和audioOS几乎所有苹果系统提供支持，苹果将Darwin开发人员称为「核心操作系统工程师」他们负责内核、文件系统、设备驱动、处理器结构以及其它许多重要的底层工作，以确保这些最核心的硬件能够完美的连接运行。

如果把目光放到顶部，iPhone原型板与PC主板最大的不同就显露出来了。在开发板的顶部这里有一个SIM卡槽，附近还有两个用于Wi-Fi和蓝牙连接的天线，它们连接到主无线I/O板，结构和最终出货的第一代iPhone差不多。无线电电路板上有英特尔、英飞凌、CSR、Marvell和Skyworks的芯片，这些芯片也显示了苹果为了推出iPhone需要和多家芯片商进行密切合作。

另外，在电路板右侧还有一个RJ11接口，这个就是固定电话使用的接口，工程师使可以将固定电话线接入这个开发板来测试语音。如今我们已经能用Apple Watch打电话了，但想像一下在2006年的时候用iPhone的原型开发板打电话会是怎样的一种快感。

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中间的部分则是开发板最核心的部分，其中包括原型机所使用处理器，苹果使用了三星K4X1G153PC的部分组件，用一颗主频620MHz ARM处理器（ARM1176JZF）来运行iPhone的操作系统，并且采用了PoP堆叠封装，将CPU封装在底部，内存则封装在顶部。然后与一颗三星的4GB NAND卡连接，用于存储操作系统部分。绿色的NAND存储模块可以被开发人员轻松移除，然后插入新卡即可快速测试不同的操作系统版本。

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在这个开发板上甚至还有还有一个屏幕，但是它的Home键（这里被称为菜单键）部分被安装在显示屏左侧的主板上，电源键和音量键也则在显示屏的左边。如果我们启动这款原型产品则会点亮苹果的Logo，而工程师们则会通过命令行来测试内核。此外消息人士表示，如果通过侧面的30-pin接口将开发板连接到iTunes的话，会显示检测到一部可以恢复的iPhone。

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在主板的其它地方还有不少带有针脚的白色连接器，较小的是用于底层调试的JTAG连接器。工程师可以将信号探头连接上去监测各种信号和电压，以确保iPhone的软件调整不会给硬件带来影响，周围还有各种DIP开关来控制调试信号进行更深入的测试。

如果苹果工程师在没有屏幕的情况下使用这样的开发板，他们可以通过电路板侧面的分量RCA接口连接到显示器，侧面还有立体声输出接口，工程师们还能用来测试和耳机的连接，甚至iPhone主摄像头也被安装在电路板上进行测试。另外还有一个巨大的空间用来测试电池部分，如果工程师没有连接电池的话顶部的DC接口可以外接电源，苹果甚至还为距离感应器标记为「pro flex」留出了测试空间。

从这块开发板上可以看到，苹果的工程师在推出iPhone之前就已经考虑到几乎一切，类似这种的开发板可能在2006到2007年直到iPhone发布前一直使用。

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而到了今天，苹果开发新iPhone早已不在需要如此巨大的开发板，早在iPhone 4时期就已经使用了较小的主板，而最近的型号甚至还装上了大而笨重的安全罩，以便让硬件最终设计形态能够保密，现在许多其它手机制造商也用类似的方法来进行保密。

这个早期开发板也提醒了我们，创造一种上百万甚至上亿人使用的随身设备，将会带来怎样的巨大工作量以及所需要的保密性，如今我们已经很难再看到像这样的早期开发板了，尤其是在十多年以后重见天日，更显得弥足珍贵。

（原文发表于The Verge，参考链接：An exclusive look at an original iPhone prototype；ifanr编译）