我想设计一台手机

2025年 6月 29日


理由

昨天晚上睡不着在床上打滚的我,干脆拿起手机翻看技术文章推送。有一篇文章提到【Postmarket OS】这个可以安装在手机上的Linux发行版最近一次更新添加了新支持的旧手机。看了看博客,新支持的旧手机不包括我拥有的旧手机。真是遗憾呢。

这个所谓可以安装在手机上的真正的Linux发行版,其实早两年我刚开始接触安卓刷机时就听说过。翻看他们网站支持列表,没有找到支持我手头上的设备时就放弃考虑了。我真的很希望他们能支持我的旧手机。多年以来,我一直不喜欢用手机的主要原因就是对隐私和自由度的考虑。不管是以前还是现在,手机上的操作系统一直都是出厂后自带系统为主。普通用户想要安装使用自定义系统的困难程度,比通用X86_64计算机高出几百倍。

相比于X86_64计算机,ARM64手机在系统引导方面各有不同。因为不同的ARM芯片公司在设计芯片时使用的启动引导方式各有各的差异,不像通用电脑那样统一使用BIOS或者UEFI引导。此外,由于ARM是给芯片厂商提供指令集的使用授权,并非芯片构造的统一标准,这就造成了不同的ARM SoC使用的Linux内核都是OEM定制内核,上游主线Linux内核基本不包含这些芯片专用代码。甚至有些芯片和主板制造商违反开源协议,完全不开放源代码。

所以我非常讨厌使用移动设备:封闭、Bootloader限制、没有统一引导、主线Linux不支持、出厂系统预装了大量广告软件,以及系统本身就臃肿不堪、随意获取用户隐私数据等。

如今到了信息时代,使用便携移动设备在所难免。如果市面上有售卖能自由拆解组装、操作系统由用户自由安装的手机就好了。

后来我发现一个模块化硬件的手机,好像是叫【FirePhone】吧,可以让用户购买零件自由组装。但是据说性能太差而且最重要的操作系统部分不允许用户自定义安装其他的操作系统。我认为模块化硬件在硬件方面有很大的自由度,可对于普通用户来说,在某个价格范围内当然是硬件配置越高越好。如果有性能更强劲的硬件,干嘛要用性能更差的硬件呢?有些硬件比如扬声器、内存颗粒等没有其他选择或兼容的第三方硬件(接口)时,完全没有必要做成模块化。只需将电池、屏幕、存储器这种经常需要更换的消耗品做成模块化就好了。既然是模块化手机,当然还要有统一标准的接口,比如提供 M.2、mPCIe、TYPE-C接口等常见的标准化协议和接口。

既然是模块化手机,在体积方面当然无法做到一体式手机那样小巧,但也不能完全不顾大小。最合适的大小应该是介于小巧和臃肿之间。

设计思路

以下是我想象的设计。一种专为极客打造的手机。硬件的模块化部分就只有存储器、电池、屏幕。硬件必须在主线Linux内核支持。系统引导只支持UEFI(主板内置)。操作系统主要支持标准Linux发行版,其次是ARM Windows。用户可以通过USB安装操作系统或通过TF卡安装操作系统。

硬件

  • SoC、主板:ARM/RISC-V

  • 主板包含的硬件

    • 振动器
    • 陀螺仪
    • 内存
    • SoC
    • 扬声器、麦克风
    • GPS
    • 摄像头
    • TF卡槽
    • SIM卡槽/eSIM(可选,如果有进网许可)
    • UEFI芯片
    • 存储器(eMMC、NAND、NVME等)
  • 模块化部分

    • 屏幕
    • 电池

外观

  • 大概2k的屏幕,长方形非全面屏,顶部留空给扬声器、摄像头和屏幕可拆卸结构。

  • 屏幕可以按需选择 OLED或LCD等。

  • 使用金属框架,分三层

    • 屏幕框:可拆卸屏幕、摄像头、扬声器、麦克风
    • ——金属框架隔开——
    • 主板:包含SoC等结构和各种硬件接口,另外提供M.2、mPCIe、调试串口等接口以及安装空间
    • ——金属框架隔开——
    • 电池:上半部分是摄像头和电源模块;中间部分是可拆卸电池结构;下半部分是扬声器和麦克风
  • 框架四周提供TYPE-C接口,上下左右各一个,与主板相连

  • 框架左右是电源按钮和音量按钮(竖着拿手机的方向)

  • 可以按市场设计其他硬件,比如物理键盘、折叠屏、多摄像头等,不同型号的手机。

软件

  • 硬件必须受主线Linux内核支持
  • UEFI引导操作系统启动
  • 可通过TF卡、eMMC、NVME固态、USB启动系统
  • ARM芯片可支持 ARM Windows
  • 系统支持触控

电池与屏幕

电池和屏幕支持拆卸替换,但不代表可以随意拆卸。需要一点机械强度的同时保证用户不会经常反复去拆开。可拆卸的目的是为了方便更换损坏的配件,提升整体使用寿命。

  • 屏幕支持触控、指纹识别,有多种规格可选。
  • 电池有多种容量型号可选,比如4000、8000、12000,对应厚度和重量不同,但是都可以兼容安装。
  • 即便没有电池,也支持上电开机。

售价

  • 包装盒中屏幕、电池与本体分离,用户自行组装。
  • 附赠一张预装定制版 Debian 或其他系统的 TF 卡,用户首次使用先插入TF卡安装系统。

不同型号不同价格,以下是价格基本考量:

  • 【500-1500价位】

    • 4000毫安电池
    • 8G内存
    • 中端RISC-V SoC/低端ARM SoC
    • M.2接口 NVME 固态
  • 【1500-3000】

    • 8000毫安电池
    • 12G内存
    • 高端RISC-V SoC/中端ARM SoC
    • M.2接口 NVME 固态
    • 内置 64-256G eMMC
  • 【3000-?】

    • 8000毫安电池
    • 16-32G内存
    • 高端RISC-V SoC/高端ARM SoC
    • M.2接口 NVME 固态
    • 内置 256G-1T eMMC

操作系统

常见的Linux桌面发行版都能启动到图形界面,附赠定制的 Debian 发行版应该包含WayDroid、Wine和Box86。

最合适的方法是让 Postmarket OS 或其他类似操作系统支持这个手机系列。

目标群体

极客、开发者等喜爱折腾的发烧友。前期市场以英文语系的地区为主。等到生态成熟,向普通用户发展。

未来

  • 永远保持安装操作系统的自由,装什么系统由用户决定。
  • 拳打某为,脚踢OV,干翻某米,自由万岁!

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