Cách Apple Phát Triển Nguyên Mẫu iPhone Đầu Tiên Hơn 10 Năm Trước

Trước khi ra mắt năm 2007, Apple đã bí mật phát triển dự án iPhone của hãng trong ít nhất 2.5 năm. Trong khoảng thời gian đó, hầu hết những người làm việc trong công ty chỉ biết tới thiết bị qua tên mã M68 và Purple 2. Apple muốn tạo ra một ngạc nhiên lớn cho mọi người về chiếc iPhone nên với ngay cả kỹ sư phát triển nó cũng không biết hình dáng nó như thế nào.

Nhằm giữ bí mật một cách tuyệt đối về dự án, Apple đã tạo ra một bảng mạch nguyên mẫu, ở trên đó chứa gần như tất cả các thành phần để tạo nên một chiếc iPhone hoàn chỉnh, dàn trải trên một bo mạch lớn. Đây là lần đầu tiên bảng mạch lộ ra công chúng, trang The Verge đã có được nó từ một nguồn cung giấu tên, và đây là cách Apple đã tạo ra chiếc iPhone đầu tiên.

Thoạt nhìn, bo mạch nguyên mẫu iPhone giống với những bo mạch thường thấy trên máy tính, không có bất kỳ đặc biệt nào. Mục đích Apple tạo ra bảng mạch để cung cấp cho các kỹ sử phát triển phần mềm và các giao thức kết nối cho iPhone, vì không muốn để lộ đang phát triển điện thoại nên hãng làm như vậy. Đôi khi các kỹ sư chỉ nhận được bảng mạch mà không có màn hình. Nếu để ý, Apple chỉ dùng một màu đỏ hồng cho bảng mạch nguyên mẫu.

Dù không có quạt tản nhiệt lớn như bo mạch PC nhưng bo mạch nguyên mẫu phát triển iPhone cũng có cách sắp đặt thành phần tương tự. Nó có cổng kết nối để thử nghiệm phụ kiện của iPod, vì thời đó iPhone vẫn dùng cổng 30-pin giống iPod, có cả cổng LAN để kết nối. Hai cổng Mini USB trên bo mạch cho phép kỹ sử truy cập vào APU (Application Processor Unit) và baseband, cũng nhờ cổng kết nối mà các kỹ sư có thể code cho thiết bị mà không cần màn hình.

Hầu hết các kỹ sư làm việc với bo mạch có trách nhiệm đưa hệ điều hành Darwin của Apple lên iPhone. Darwin là hệ điều hành nền Unix, bao gồm các thành phần nhân cho cả macOS, iOS, watchOS, audioOS. Các kỹ sư làm việc với Darwin được gọi là kỹ sư Core OS, chịu trách nhiệm về nhân, hệ thống file, driver, kiến trúc xử lý... Và phải đảm bảo phần cứng cùng các kết nối làm việc hoàn hảo.

Một số thành phần của bo mạch người dùng sẽ thấy rất khác với bo mạch PC. Ở trên đỉnh có khe SIM, bên cạnh là 2 ăng-ten cho kết nối WiFi cũng như Bluetooth. Các đơn vị cung cấp linh kiện kết nối radio cho bo mạch bao gồm Intel, Infineon, CSR, Marvell và Skyworks. Ở bên phải có cổng RJ11 như điện thoại cố định, Apple dùng để test cuộc gọi thoại.

Ở trung tâm của bo mạch là APU được liệt kê với tên Samsung K4X1G153PC và kết hợp với bộ xử lý của ARM với xung nhịp 620Mhz (ARM1176JZF) đảm nhiệm chạy hệ điều hành cho iPhone. Đây là phương thức đóng gói PoP (package on package) trong đó CPU được xếp dưới và memory xếp trên. Flash nhớ được sử dụng trên bo mạch nguyên mẫu đó là NAND 4GB từ Samsung. Module nhớ màu xanh lá có thể tháo ra dễ dàng để các kỹ sư test với những phiên bản OS khác nhau.

Dù bo mạch có thể gắn kèm một màn hình nhưng lại không có nút Home như iPhone hoàn chỉnh. Khi đó, Apple đã gắn một nút bấm lên bo mạch với tên nút Menu trong đó nút nguồn và âm lượng ở bên cạnh trái. Khi khởi động bo mạch, nó hiện ra màn hình có logo Apple, các kỹ sư có thể boot vào giao diện để code (command prompt). Nguồn tin tiết lộ có thể kết nối bo mạch vào iTunes thông qua kết nối 30-pin, iTunes sẽ nhận diện được iPhone và sẵn sàng để restore.

Một số cổng kết nối đánh màu trắng, ví dụ JTAG để debug. Các kỹ sư có thể kết nói thiết bị thông qua các cổng để theo dõi tín hiệu và điện thế của thiết bị. Hoặc họ có thể kiểm tra kết nối âm thanh qua cổng ra bên cạnh. Thậm chí, camera cũng được gắn trên bo mạch để thử nghiệm, khoảng không gian lớn là chỗ đặt pin của thiết bị. Apple cũng đặt cảm biến xa gần ở đây.

Có thể hình dung ra một phần trong dự án phát triển iPhone, bo mạch là một trong những khâu, linh kiện phức tạp và khó nhất trên một thiết bị điện tử. Và với đặc tính bảo mật tối đa, cũng như sự liên quan của nhiều nhóm phát triển từ phần cứng, phần mềm... đã buộc Apple phải làm như thế. Dĩ nhiên, hiện nay hãng không còn phải làm như vậy với những mẫu iPhone mới.