帶你走進 87 號大樓,微軟最神秘的硬體實驗室

作者 | 發布日期 2016 年 05 月 17 日 8:49 | 分類 Microsoft , 平板電腦 , 科技趣聞 follow us in feedly

美國華盛頓州大西雅圖地區依山傍水,居住於此的人們驕傲於自己美麗的家園,無時無刻都想要透過窗戶觀賞風景。雷德蒙德市 154 號路南端的一棟大樓卻不是這樣。為了保護資產,當地一家保險公司將自己的金庫放在這棟四面皆牆壁、密不透風的樓裡。



時過境遷,原來的金庫和格子間被替換成了實驗室和站立辦公桌,保險銷售員和精算師則換成了一幫穿著帽 T 的設計師、工程師和科學家。光線明亮的走廊和被遮光幕簾圍住的實驗室,在大樓裡形成了鮮明的對比,像是對身處其中的人強調著「一切秘密不出房間」的保密制度。現在,這棟大樓的主人是雷德蒙德主場的老牌科技公司微軟。大樓的編號定為 87,它是微軟公司最神秘的硬體實驗室。

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87 號樓主要用於開發微軟最拿得出手的硬體產品線:Surface。

Surface 誕生時並非一個被業界看好的硬體品類。微軟一直篤信並試圖推薦用戶「平板電腦能取代筆記型電腦」的理念,Surface 的頭兩代產品卻不幸趕上了 Windows 8 青黃不接的時代, 從桌面過渡到扁平化的 ModernUI 並沒有被 Windows 使用者普遍接受,軟體生態系統一直落後,使得大量 Windows 使用者在 2012、2013 年轉投蘋果;再加上分體式機身的設計仍在迭代的過程中,放在腿上站不穩,很難達到替代筆記型電腦(laptop)的程度。可以說 Surface 的早期產品帶給使用者的體驗是痛苦的,而它也曾成為微軟財報中的拖油瓶。變局的希望,落在了 87 號大樓裡的設計師們身上。

微軟資深設計師 Rachael Bell 向我展示了 Surface Pro 4 和 Surface Book 設計過程。以 Surface Book 的鉸鏈舉例,對於這樣一台「頭重腳輕」的設備,設計師發現在摺疊狀態下抬起機身 / 螢幕的時候,容易把鍵盤也一起抬起來,為此他們發明了這個展開式的鉸鏈,並精確計算了鉸鏈每一節的重量和活動時的阻尼數,使得下方鍵盤相連的每一節鉸鏈都會隨著機身抬起在桌面上展開,增大鍵盤部分的重量和與桌面的接觸面積,避免了鍵盤重量不足被抬起來的問題。這一鉸鏈位置的設計對於 Surface Book 的核心體驗至關重要。

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▲ Rachael Bell,Surface 資深設計師

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▲ Surface Book 鉸鏈

為了滿足快速迭代的需要,87 號大樓內提供了大量的生產設備,包括世界上最頂級的大型 3D 印表機,以及 Surface 台灣代工商和碩在工廠裡使用的工業級 CNC 車床,供設計師和硬體工程師們使用。比如當設計師需要試驗一個 Surface Book 鉸鏈的新設計,可以先按照 3 倍的比例設計出一個模型。生產部門每天晚上下班後會用設備加工生產員工提交的模型,完成後會有專人將它們清理乾淨,放到模型提取櫃裡。第二天員工上班,按照生產紀錄「收貨」,然後再進行下一步驟的最佳化,或者縮小比例到 1:1,用 CNC 車床和生產級的鋁鎂合金直接車出一件真實大小的零件。

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▲ 工業級 3D 印表機

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在這樣的機制下,Surface 硬體設計部門的迭代速度加快到了每 2 至 3 天一次,而當臨近產品投產,或者出現緊急的快速迭代需求時,則可以加速到一天一次甚至一天幾次。這種機制讓設計師能夠在產品設計的第一現場獲得最快速的生產反饋,提高了設計在微軟設備部門的地位。

設計師 Kait Schoeck 為了尋找適合鍵盤蓋材質的布料,經常在世界各地之間飛行。她是 Alcantara 特製專業鍵盤蓋的背後功臣。

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這款鍵盤所用的合成材料 Alcantara 誕生於日本,揚名於義大利,過去的 50 年間曾被當作防火材料鋪進 F1 賽車,後來也成為歐洲名牌跑車為和真皮區分改採用的內飾材質,最近還被 SpaceX 安裝到了天龍號太空船的太空人座椅上。當然,如果你沒開過跑車也沒出過大氣層,也可能會在售價破萬的森海塞爾 HD800 耳機上見過它。

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在 Surface 團隊的支持下,Schoeck 與 Alcantara 背後的專利和生產商一起花費數月時間重新設計了這種昂貴的材質。在新的特製鍵盤蓋上,Alcantara 在奢侈行業尊貴地位所依賴的工藝流程得以保留,但與之前相比,新的 Alcantara 更加輕薄,表面塗層後不容易沾染灰塵,可以方便地用濕布清潔。Alcantara 特製鍵盤蓋可以搭配 Surface Pro 3 或 4 代使用,雙色的柔和類絨皮手感衝撞著設備的鎂合金外殼,體現這設計和工程的相互呼應。Alcantara 鍵盤蓋的零售價高達約 6,059 元,達到市面上中高階機械鍵盤的價格,當然,還是比蘋果生產的矽膠材質 iPad Pro 鍵盤蓋便宜一點點。

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工程和設計齊頭並進的結果,是你能在微軟產品上看到蘋果的影子:硬體的水平不斷提高,同時你能看到 Windows 10 上使用者介面的視覺風格風格,以及互動的體驗也正在統一化。這背後的動力在於微軟的軟體和服務產品生產過程中引入設計的時間變得越來越早。

2015 年加入微軟應用服務事業群的首席設計長 Mike Gough 監督著這個統一化的進程。他之前在 Adobe 擔任體驗設計副總裁,花了 8 年的時間想要將統一 Adobe 旗下所有產品的介面和體驗。「觸控、手寫筆、VR 和 AR……在 Adobe,我們就像守株待兔一樣等待創新的發生,然後去迎合這些創新去推出產品。」

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▲ Mike Gough,應用和服務事業群首席設計長

而在雷德蒙德,Mike Gough 可以親眼目睹這些對消費電子或者商業世界帶來變革的創新技術誕生,有點像從乙方跳槽到甲方的感覺。

「我才發現,科學技術正在經歷的創新,原來已經深入到了足以改變和增強我們的基礎觀念的程度。」

關於微軟的科學技術創新,很多人都知道總部位於北京中關村的亞洲研究院人才濟濟,卻很少有人知道 87 號大樓裡的另一位科學家。在經常因實驗需要保持黑暗的應用科學實驗室裡,傑出科學家 Stevie Bathiche 的任務是攻克那些讓軟硬體部門叫苦連連的科學難題。

比如一個關於手寫筆很現實的問題就是:怎樣在使用手寫筆的時候,體驗能夠盡量貼近真實的筆尖浸染在紙面的樣子。這是一個系統級的問題,裡面其實涉及了很多細小的指標,包括螢幕對筆尖滑動反應的延遲,對筆觸和施力角度改變的反應靈敏度,螢幕的顯像層和外面的康寧玻璃之間的距離(太遠就不真了)等,更別提螢幕不能偏色和漏光,亮度還得足夠……留給 Stevie Bathiche 的全是棘手難題。

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▲ Stevie Bathiche,微軟傑出科學家

他介紹,微軟嘗試在 LCD 螢幕的 RGB 子像素之外加入一個額外的、能夠感知到輕微壓力或光照變化的「像素」,從而將顯示螢幕改造成了「觸摸」螢幕。這種技術被命名為 PixelSense,和以往更常見的電容式觸摸螢幕之間存在根本性的機制差異,原生支持多點觸控,而且靈敏度更高。後來經過多次迭代,PixelSense 進入了 Surface Book 的螢幕裡,還朝其他方向有了一些演化,成為了應用科學實驗室最驕傲的作品之一。

實驗室裡還有一些不知道何時降臨的奇怪技術。比如懸浮顯示螢幕,或許用在 HoloLens 裡效果不錯。

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再比如(下圖),當筆尖觸到螢幕上顯示的不同虛擬「材質」,比如木紋、大理石或者滑板的防滑砂礫,筆尖裡的震動元件會提供不同震動回饋效果。這個 demo 看起來異常臃腫,觸摸筆連接到一塊開發板再連接到平板電腦上,但其實做成完全無線是有可能的,只是 Surface Pen 的電池支持不了太久續航。Stevie Bathiche 告訴我,這項研究正在幫助他們更好地優化筆觸落到螢幕上給手指帶來的反饋,讓 Surface Pen 的互動接近真實紙筆,「一切為了給用戶更完美的體驗」。

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備受「軟粉」歡迎的明星高層、Surface 部門負責人 Panos Panay 並不痴迷於字面意義上的完美──儘管他曾因為錙銖必較的性格被媒體賜了一個「微軟 Jony Ive」的外號。「完美不是一個絕對的概念,沒有什麼事情是絕對完美的,但我們還是應該盡善盡美。」

至於盡善盡美應該達到一個什麼程度,Panos Panay 有一個經典的「第三眼」理念:當你拿起一款電子產品,第一次觀察它,「嗯哼,還不錯。」但當你仔細把玩它,就會在細節之處發現那些第一眼看不到的微小缺陷;最後你把它放下,如果還會有再次拿起來的慾望就說明你已經「淪陷」了。而 Panos Panay 認為,Surface 產品必須要能過得了「第三眼」。

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▲ Panos Panay,Surface 電腦部門公司副總裁

他告訴我,Surface 項目啟動之初的目標是補足硬體業務。距離第一款產品發布已經過去了 4 年,Surface 在剛剛過去的 2016 Q2 和 Q3 一共為微軟帶來了 21 億美元的營收,佔據該兩季總營收的 50%,增長非常迅速,「現在,我們的目標是進入非常高階的市場競爭,給高階設備用戶提供更多選擇。」

不僅如此,他還明確表示微軟在 Surface 產品線上將蘋果視為重要競爭對手,「我們的目標不是讓其他人跟我們都一樣……但你也看到了,其他公司受到了啟發。」

Panos Panay 的這句話讓我想起了 4 年前。在 2012 年蘋果的一次季度財報會議上,有分析師問 CEO Tim Cook 會不會考慮推出平板 / 筆記混合型電腦,而 Cook 的答覆是,「你可以把烤麵包機和冰箱組裝在一起,但那樣的東西應該不可能取悅用戶的。」那時的蘋果一直是高階個人電腦設備市場的統治者,擁有近乎無限的議價能力和品牌忠誠度。可是就在去年,蘋果突然推出了二合一形態的 iPad Pro,還配上了一支曾經被創始人 Steve Jobs 所不齒的手寫筆。結果,微軟的另一位高層 Terry Myerson 發布了這樣一條推文回應蘋果:

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至於 Panos Panay 口中「受到啟發」的公司,是同樣推出了二合一設備的聯想和三星,還是完整照抄了 Surface Book 的昂達,亦或是蘋果,又有什麼關係呢?

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(本文由 PingWest 授權轉載) 

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