罕见的原型机:Apple如何开发出最初的iPhone

罕见的原型机:Apple如何开发出最初的iPhone

这款IPHONE原型看起来很像PC

“这是我一直期待了两年半的一天,”苹果公司已故首席执行官史蒂夫乔布斯在2007年1月9日推出原版iPhone时表示。

在这两年半的时间里,苹果公司秘密开发了iPhone,对于公司内部的许多人而言,该设备只有代号“M68”和“Purple 2”才知道。苹果专注于让每个人都惊讶于iPhone,这意味着许多在原始手机上工作的工程师甚至都不知道它最终会是什么样子。“这款IPHONE原型看起来很像PC”。

为了实现这种程度的保密,Apple创建了特殊的原型开发板,其中包含几乎所有iPhone的部件,分布在大型电路板上。这是第一次公开展示这块电路板,它提供了一个罕见的历史视角,展示了计算历史的一个重要部分,展示了Apple如何开发出最初的iPhone。

乍一看,红色iPhone M68原型板看起来就像是10多年前你在PC上找到的主板。它的大小大致相同,但组件略有不同。Apple为主要负责原始iPhone的软件和无线电部分的工程师开发了这种特殊的电路板,即工程验证测试(EVT)样本。这些开发人员不会知道iPhone的最终形式,有时这些主板甚至没有你在我们独家照片中看到的屏幕。Apple仅为其原型iPhone硬件使用红色印刷电路板,为生产单元提供蓝色,绿色和其他颜色。

罕见的原型机:Apple如何开发出最初的iPhone

虽然没有巨型风扇来冷却处理器或内存库,但原型确实与旧PC硬件共享一些类似的组件。顶部有一个用于测试iPod配件的串行连接器,因为iPhone也使用了Apple的30针连接器,甚至还有一个用于连接的LAN端口。两个Mini USB连接器位于电路板侧面,工程师使用它们访问主要的iPhone应用处理器和无线电(基带)。Apple工程师可以使用这些Mini USB端口为设备编码,而无需看到屏幕。

大多数使用这样一块电路板的工程师都负责将Apple的底层Darwin操作系统移植到iPhone上。Darwin是一个基于Unix的操作系统,包含一组核心组件,可以为macOS,iOS,watchOS,tvOS和audioOS提供支持。Apple将与Darwin合作的开发人员称为“核心操作系统工程师”。他们负责内核,文件系统,设备驱动程序,处理器架构以及许多其他重要的低级平台工作。这些工程师确保所有非常重要的硬件和连接能够完美运行。

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iPhone原型板的其余部分与普通PC有很大不同。在顶部,您将看到一个SIM卡插槽,附近有两个用于Wi-Fi和蓝牙连接的天线。这些连接回主无线电I / O板,看起来与在最终原始iPhone中的出货方式完全相同。这款无线电板包括来自英特尔,英飞凌,CSR,Marvell和Skyworks的芯片,展示了苹果必须与多家公司合作开发原始iPhone。

在无线电板的右侧,你会看到一个RJ11端口,它与普通固定电话使用的注册插孔相同。Apple使用这个,以便工程师可以将普通固定电话耳机插入这个iPhone开发板并测试语音电话。这些天你可以使用Apple Watch接听电话,但想象一下2006年从原型iPhone开发板拨打电话的快感。

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这个原型板的核心是iPhone的核心:Apple的应用处理器。作为三星K4X1G153PC的一部分,Apple使用三星内存堆叠了620MHz ARM处理器(ARM1176JZF)来运行iPhone操作系统。这是一种称为封装(PoP)的集成电路封装方法,其中CPU封装在底部,存储器封装在顶部。Apple将其与4GB三星NAND卡(K9HBG08U1M)配对,用于存储操作系统。绿色NAND存储模块可供开发人员轻松移除,只需插入新卡即可快速测试不同的操作系统版本和更改。

APPLE工程师可以用这块板测试原始IPHONE的每个部分

在这个特定的开发板上,甚至还有一个屏幕,但是iPhone的主页按钮(这里称为菜单按钮)安装在显示器左侧的主板上,电源和音量按钮位于显示屏的左侧。董事会。我们有机会启动这个原型,它只是启动Apple徽标。使用这个特定电路板的工程师会启动类似于命令提示符来测试内核更改。我们的消息来源解释说,您也可以通过主板侧面的30针连接器将其连接到iTunes,并将其检测为可以恢复的iPhone。

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在这块板子的其他地方,你会看到许多带针脚的白色连接器。较小的是用于低级调试的JTAG连接器。工程师可以将信号探头连接到其中一些连接器,以监控各种信号和电压,从而允许开发人员测试iPhone的关键软件更改,并确保它们不会对硬件产生负面影响。将所有组件都可用于在这样的吹出板上进行测试也使工程师更容易进行更改和测试,而不是在手机外壳中,您无法使用探头轻松访问组件。还有各种DIP开关可以在电路板的各个部分周围路由调试信号,以便进一步测试。

如果Apple内部的工程师在没有屏幕的情况下收到这样的开发板,则可以使用板侧面的分量视频和RCA连接器将其连接到显示器。由于侧面的立体声线路输出端口,工程师还可以测试耳机连接。甚至iPhone的主摄像头也安装在电路板上进行测试,还有一个巨大的空间来测试电池。如果工程师没有连接电池,则顶部的DC连接器可用于外部电源。Apple还为接近传感器测试标记为“prox flex”的空间留出了空间。

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从这款iPhone开发板上可以清楚地看到,苹果公司在推出iPhone之前几个月就想到了工程师的一切。类似的主板将在2006年和2007年的6月29日推出原版iPhone之前使用。

如今苹果不再使用如此大的主板进行iPhone开发。该公司转向iPhone 4的小型主板,在最近的一些iPhone型号上采用了大而笨重的安全防护罩。这使得iPhone开发人员可以在设计秘密的情况下处理最终形式的硬件。许多其他手机制造商也在最后的开发阶段使用类似的巨型机箱来保密。

这个早期的原型很好地提醒人们,创造一种现在每天都有数百万人随身携带的设备所带来的巨大工作和保密性。很难看到像iPhone这样的早期硬件示例,尤其是在它首次开发10多年后。


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