一隻iPhone的全球之旅

從2007年蘋果發表第一支iPhone以來，現在已賣出超過十億台，如果加上其他運行iOS的裝置，更是賣出超過二十億台。怎麼辦到的?除了產品吸引人之外，背後是一個製造和物流的帝國在支撐。

世界上最大的Iphone組裝廠，在河南鄭州

這個廠2010年完工，本來是一片荒煙蔓草，但就是這樣土地才會便宜。省政府幫忙出了大約6億美金，幫忙鋪路、蓋發電廠、提供出口獎勵等等。工廠內一分鐘可以製造350台iPhone, 一天產量達到50萬台，全年無休的話一年可以生產1億8250萬台。聽起來很驚人對吧? 至今更是賣超過十億台了! 經過組裝、測試和包裝後，會送到離工廠只有幾百公尺的海關。在這個特殊的區域，產品就已經完成進口和出口，間接省去很多稅費。

鄭州工廠內的產線，個人只有方寸之地

手機出廠後分成兩條路徑，一條去美國，一條去上海。往美國的會搭乘波音747寬體貨機運往美國，一台貨機可以載15萬台iPhone. 過程中會在阿拉斯加的安克拉治(Anchorage)停留，加點油，同時也是一個大型物流中心。為什麼不直飛呢? 直飛需要攜帶更多的油料，不僅飛行效率下降，能載的手機也變少了。往上海的用卡車載，一台卡車載3萬6000台iPhone, 開18個小時從鄭州送到上海，運輸途中還有武警戒備。有趣的是，運到上海和運到舊金山一樣久。接下來我們把手機拆開，繼續探究為什麼供應商遍布六大洲，來自200多個國家。下圖左下角是放SIM卡的位置，即便SIM卡已經從Mini-SIM, Micro-SIM到Nano-SIM, 它在其他晶片前還是如此巨大，所以之後的主流是eSIM, 虛擬的SIM卡以節省空間。

下面這塊PCB版主要是放射頻相關元件，包括4G, Bluetooth, Wi-Fi, NFC等等。舉手機接收訊號為例，首先經過天線，到前端模組(Front-end Module)，下面兩張圖可以看到Skyworks(思佳訊), Avago(安華高)的前端模組。前端模組是手機晶片裡的「外交官」，2G, 3G, 4G, GPS的訊號都需要射頻前端模組。而後訊號進到Intel的訊號收發器(Transceiver)，再到Intel的基帶處理器(Baseband Processor).大家常用的藍芽、Wi-Fi功能，直接合併成一個模組，由日本公司Murata(村田)和日月光集團的USI(環鴻科技)負責。無線充電功能是STMicroelectronics(意法半導體)生產。

iPhone 11 pro max 拆解圖，左下角為SIM卡位置

蘋果的A13仿生晶片的是一個系統單晶片(System on Chip)，利用高階封裝技術(Package on package)把ARM架構64位元6核心的CPU和三星4GB的同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)封裝在一起。這片PCB版上有很多PMIC(Power Management ICs)，負責電源管理。總的來說，iPhone 11 pro max 的續航力比前代多出5個小時! 真是超級有感的進步。

iPhone 11 pro max 拆解圖，A13仿生晶片為台積電代工的七奈米製程

製造一隻iPhone, 需要這麼多元素(黃色部分)。

製造處理器，主要需要矽(Si)，也會摻雜磷(P)、銻(Sb)、砷(As)、硼(B)、銦(In)、鎵(Ga)使導電性變好

要使螢幕有優異的色彩，需要稀土元素鋱(Tb)、釓(Gd)、釔(Y)和銪(Eu)

這些是衝突礦產(Conflict Minerals)，指購買這些礦產的錢會被當地武裝份子拿去利用，迫害人民、國家動盪。包含錫(Sn)、鎢(W)、金(Au)、鉭(Ta)和鈷(Co)

把所有零件拆解到原物料的層面，我們終於看到了橫跨六大洲，來自200個國家的供應鏈全貌。這篇文章如同「如何為Google量身打造伺服器?」一樣，採用Top-Down的方法，從巨觀走向微觀，從消費者常見的走向生產者常見的，由興趣向根本探求原理。下次把玩手上的iPhone時，相信您又多了一層體悟。

參考資料

圖片:
1. Here’s where you can buy the iPhone 11, 11 Pro, and 11 Pro Max https://www.theverge.com/2019/9/11/20838912/apple-iphone-11-pro-max-preorder-how-to-verizon-att-t-mobile-unlocked
2. Inside the largest iPhone factory in the world: Slashed salaries, slumping fortunes https://www.nzherald.co.nz/business/news/article.cfm?c_id=3&objectid=12208891
3. Foxconn Parent Applies for Shanghai Listing of Internet Unit https://www.caixinglobal.com/2018-02-12/foxconn-parent-applies-for-shanghai-listing-of-internet-unit-101210863.html
4. Apple iPhone 11 Pro Max Teardown https://www.techinsights.com/blog/apple-iphone-11-pro-max-teardown

文章:
1. APPLE’S SUPPLY CHAIN FROM THE FACTORY FLOOR TO RETAIL STORES http://s354933259.onlinehome.us/mhi-blog/apples-supply-chain-factory-floor-retail-stores/
2. Inside ‘iPhone City,’ the massive Chinese factory town where half of the world’s iPhones are produced https://www.businessinsider.com/apple-iphone-factory-foxconn-china-photos-tour-2018-5

影片:
1. We traced what it takes to make an iPhone, from its initial design to the components and raw materials needed to make it a reality https://www.cnbc.com/2018/12/13/inside-apple-iphone-where-parts-and-materials-come-from.html

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