iPhone X的原型机故事,是Apple历史上最惊心动魄的技术豪赌之一。这款内部代号为D22的十周年iPhone机型,在最终定型前经历了至少四次重大设计推翻,诞生了数十个截然不同的原型版本,每一个被废弃的方案背后,都藏着Apple在技术、设计与商业之间的艰难抉择。
2016年初,Apple正式启动iPhone十周年项目。在此之前,iPhone 6、iPhone 6s和iPhone 7三代产品沿用了完全相同的设计语言,市场上Apple创新乏力的批评声越来越大。
Apple内部将D22项目定义为不能失败的战役,目标是彻底打破过去十年的iPhone形态,推出一款真正意义上的未来手机。
项目一开始就确立了两个不可动摇的核心原则:正面必须是一整块完整的屏幕,彻底移除沿用了10年的物理Home键;必须提供与Touch ID同等甚至更好的生物识别体验。为了实现这两个目标,Apple投入了超过2000名工程师,成立了多个相互独立、严格保密的研发团队,甚至连团队成员都不知道彼此的存在。
屏下指纹原型是Apple最初最看好的路线,也是投入资源最多的团队。Apple早在2014年就收购了拥有屏下指纹专利的LuxVue公司,为这个方案做了多年技术储备。
2016年底的测试结果给了Apple当头一棒,当时的光学屏下指纹识别率只有75%左右,湿手、油污或强光下几乎无法使用,超声波屏下指纹技术还停留在实验室阶段,功耗是光学方案的3倍,体积也大得惊人。最致命的是,OLED屏幕的像素发光会严重干扰指纹传感器的信号,这个问题在当时没有任何可行的解决方案。
到了2017年1月,Apple不得不承认,屏下指纹技术至少还要两年才能达到量产标准,这个方案被彻底放弃。
在屏下指纹失败后,后置指纹成为了工程团队的首选。Apple制造了超过5000台这个版本的原型机,甚至已经完成了配套的用户指南和包装设计,内部暂定名为iPhone 9。
这款原型机采用铝合金喷砂后盖,比玻璃更便宜也更耐摔,Touch ID模块精确地放在Apple标志正下方,经过了数千次人体工学测试,正面是上下等宽的非对称全面屏,没有刘海,屏幕四角是直角,还提供了量产版iPhone X从未有过的白色前面板选项。
在2017年2月的内部评审会上,这个方案获得了工程和供应链团队的全票支持,他们认为这个方案技术成熟、成本可控、风险极低,完全可以在9月按时量产。
但是,以Jony Ive为首的设计团队投出了唯一的反对票,Jony Ive在会上表示,在iPhone背面挖一个洞,就像在一件完美的艺术品上打了一个补丁,这不是Apple应该做的产品。更重要的是,后置指纹在iPhone放在桌面上时无法解锁,这在很多场景下都会破坏用户体验。
在后置指纹方案陷入争议时,有人提出了将Touch ID集成在电源键上的侧边指纹方案,Apple也制作了少量原型机进行测试。但这个方案很快也被放弃,因为侧边指纹模块的面积太小,识别率和速度都不如传统的Home键,电源键需要做得更厚才能容纳传感器,影响了iPhone的整体手感,安全性也不如传统Touch ID,被破解的概率更高。
Apple内部其实一直有一个终极梦想,就是做出一款没有任何刘海、上下边框等宽的真全面屏iPhone,他们也制作了相应的原型机,将前置摄像头和传感器都放在了屏幕下方。
但在2017年的技术条件下,这个方案根本无法实现,屏下摄像头的透光率只有正常屏幕的40%,拍照效果惨不忍睹,也无法在屏幕下方集成3D结构光传感器,只能使用安全性极低的2D人脸识别,同时屏幕的显示效果会受到严重影响,出现明显的色差和亮度不均。
就在整个项目陷入停滞,所有人都以为Apple不得不妥协采用后置指纹的时候,第三个团队带来了一个意想不到的惊喜。这个团队负责的是3D面部识别技术,也就是后来的Face ID,他们的技术基础来自于Apple在2013年以3.6亿美元收购的以色列公司PrimeSense。
这家公司曾是微软Kinect体感设备的核心技术提供商,掌握着全球最先进的3D结构光技术,被Apple收购后,PrimeSense的170名工程师全部加入了Apple的以色列研发中心,用了整整四年时间,将原本体积庞大的Kinect传感器缩小到了可以放进iPhone刘海里的尺寸。
2017年3月14日,这是iPhone X研发史上最重要的一天。Tim Cook、Jony Ive以及Apple所有高管观看了Face ID的最终演示,演示结果让所有人都感到震惊:Face ID的识别速度比Touch ID还要快,平均解锁时间只有0.3秒,可以在完全黑暗的环境下工作,不受光线影响,即使戴眼镜、帽子、口罩或者留胡子,也能准确识别,安全性更是Touch ID的20倍,被破解的概率只有百万分之一。
演示结束后,Tim Cook沉默了一分钟,然后当场做出了改变整个行业的决定,就用这个方案。
这个决定的风险极大,当时Face ID还没有经过任何大规模量产测试,距离原定的9月发布日期只剩下不到6个月的时间。为了给Face ID的量产争取时间,Apple不得不将iPhone X的发售日期推迟到11月,这是iPhone历史上第一次推迟发布。
Tim Cook的决定意味着,之前所有的指纹识别原型机都变成了废品。Apple在全球各地的工厂集中销毁了超过10万台各种版本的iPhone X原型机,销毁过程有专人监督,确保没有任何一台完整的机器流出。
还是有极少数原型机通过各种渠道流入了市场,这些原型机大多是工程测试阶段的样品,很多都无法正常开机,或者只能运行内部测试系统,但在数码收藏市场上却有着极高的价值。
2022年,一台保存完好的后置指纹原型机在eBay上拍出了1.2万美元的价格,2023年,一台带有完整系统的白色前面板原型机在一次私人拍卖会上拍出了超过3万美元的价格,而最稀有的无刘海全面屏原型机,据说在收藏圈的价格已经超过了10万美元。
2017年11月3日,iPhone X正式发售。虽然初期因为Face ID的产能问题出现了严重的缺货,但依然获得了巨大的商业成功,首年销量超过了6000万台。
Face ID也成为了Apple后续所有iPhone和iPad Pro的标配功能,引领了整个智能手机行业的面部识别潮流。

