探訪微軟硬件實(shí)驗(yàn)室，看頂級(jí)企業(yè)怎么做研發(fā)

美國華盛頓州大西雅圖地區(qū)依山傍水，居住于此的人們驕傲于自己美麗的家園，無時(shí)不刻都想要透過窗戶觀賞風(fēng)景。雷德蒙德市 154 號(hào)路南端的一棟樓卻不是這樣。為了保護(hù)資產(chǎn)，當(dāng)?shù)氐囊患冶ｋU(xiǎn)公司將自己的金庫修在了這棟四面皆壁，密不透風(fēng)的樓里。

時(shí)過境遷，原來的金庫和格子間被替換成了實(shí)驗(yàn)室和站立辦公桌，保險(xiǎn)銷售員和精算師則換成了一幫穿著帽衫設(shè)計(jì)師、工程師和科學(xué)家。光線明亮的走廊和被遮光幕簾圍住的實(shí)驗(yàn)室在樓里形成了鮮明的對比，像是對身處其中的人強(qiáng)調(diào)著“一切秘密不出房間”的保密制度?，F(xiàn)在，這棟樓的主人是雷德蒙德主場的老牌科技公司微軟。樓的編號(hào)定為 87，它是微軟公司最為神秘的硬件實(shí)驗(yàn)室。

87 號(hào)樓主要用于開發(fā)微軟最拿得出手的硬件產(chǎn)品線：Surface。

Surface 誕生時(shí)并非一個(gè)被業(yè)界所看好的硬件品類。微軟一直篤信并試圖安利用戶“平板電腦能取代筆記本電腦”的理念，Surface 的頭兩代產(chǎn)品卻不幸趕上了 Windows 8 青黃不接的時(shí)代，從桌面過渡到扁平化的 ModernUI 并沒有被 Windows 用戶普遍接受，軟件生態(tài)系統(tǒng)一直落后使得大量 Windows 用戶在 2012、2013 年轉(zhuǎn)投蘋果；再加上分體式機(jī)身的設(shè)計(jì)仍在迭代的過程中，放在腿上立不穩(wěn)，很難達(dá)到替代筆記本電腦（laptop）的程度。可以說 Surface 的早期產(chǎn)品帶給用戶的體驗(yàn)是痛苦的，而它也曾成為微軟財(cái)報(bào)中的拖油瓶。變局的希望，落在了 87 號(hào)樓里的設(shè)計(jì)師們身上。

微軟資深設(shè)計(jì)師 Rachael Bell 向我展示了 Surface Pro 4 和 Surface Book 設(shè)計(jì)過程。以 Surface Book 的鉸鏈舉例，對于這樣一臺(tái)“頭重腳輕”的設(shè)備，設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)在折疊狀態(tài)下抬起機(jī)身/屏幕的時(shí)候容易把鍵盤也一起抬起來。為此她們發(fā)明了這個(gè)展開式的鉸鏈，并精確計(jì)算了鉸鏈每一節(jié)的重量和活動(dòng)時(shí)的阻尼數(shù)，使得下方鍵盤相連的每一節(jié)鉸鏈都會(huì)隨著機(jī)身的抬起在桌面上展開，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(shè)計(jì)對于 Surface Book 的核心體驗(yàn)至關(guān)重要。

Rachael Bell，Surface 資深設(shè)計(jì)師

Surface Book 鉸鏈

為了滿足快速迭代的需要，87 號(hào)樓內(nèi)提供了大量的生產(chǎn)設(shè)備，包括世界上最頂級(jí)的大型 3D 打印機(jī)，以及 Surface ***代工商和碩在工廠里使用的工業(yè)級(jí) CNC 車床，供設(shè)計(jì)師和硬件工程師們使用。比如當(dāng)設(shè)計(jì)師需要試驗(yàn)一個(gè) Surface Book 鉸鏈的新設(shè)計(jì)，可以先按照三倍的比例設(shè)計(jì)出一個(gè)模型。生產(chǎn)部門每天晚上下班后會(huì)用設(shè)備加工生產(chǎn)員工提交的模型，完成后會(huì)有專人將它們清理干凈，放到模型提取柜里。第二天員工上班，按照生產(chǎn)記錄“收貨”，然后再進(jìn)行下一步驟的優(yōu)化，或者縮小比例到 1:1，用 CNC 車床和生產(chǎn)級(jí)的鋁鎂合金直接車出一件真實(shí)大小的零件。

工業(yè)級(jí) 3D 打印機(jī)

在這樣的機(jī)制下，Surface 硬件設(shè)計(jì)部門的迭代速度加快到了每 2-3 天一次，而當(dāng)臨近產(chǎn)品投產(chǎn)，或者出現(xiàn)緊急的快速迭代需求時(shí)，則可以加速到 1 天 1 次甚至 1 天幾次。這種機(jī)制讓設(shè)計(jì)師能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一現(xiàn)場獲得最快速的生產(chǎn)反饋，提高了設(shè)計(jì)在微軟設(shè)備部門的地位。

設(shè)計(jì)師 Kait Schoeck 為了尋找適合鍵盤蓋材質(zhì)的布料，經(jīng)常在世界各地之間飛行。她是 Alcantara 特制專業(yè)鍵盤蓋的背后功臣。

這款鍵盤所用的合成材料 Alcantara 誕生于日本，揚(yáng)名于意大利，過去的 50 年間曾被當(dāng)作防火材料鋪進(jìn) F1 賽車，后來也成為歐洲名牌跑車為和真皮區(qū)分所采用的內(nèi)飾材質(zhì)，最近還被 SpaceX 安裝到了龍飛船的宇航員座椅上。當(dāng)然，如果你沒開過跑車也沒出過大氣層，也可能會(huì)在售價(jià)過萬的森海塞爾 HD800 耳機(jī)上見過它。

在 Surface 團(tuán)隊(duì)的支持下，Schoeck 與 Alcantara 背后的專利和生產(chǎn)商一起花費(fèi)數(shù)月時(shí)間重新設(shè)計(jì)了這種昂貴的材質(zhì)。在新的特制鍵盤蓋上，Alcantara 在奢侈行業(yè)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，表面涂層后不容易沾染灰塵，可以方便地用濕布清潔。Alcantara 特制鍵盤蓋可以搭配 Surface Pro 3 或 4 代使用，雙色的柔和類絨皮手感沖撞著設(shè)備的鎂合金外殼，體現(xiàn)這設(shè)計(jì)和工程的相互呼應(yīng)。Alcantara 鍵盤蓋的零售價(jià)高達(dá) 1198 元人民幣，達(dá)到了市面上中高端機(jī)械鍵盤的價(jià)格，當(dāng)然，還是比蘋果生產(chǎn)的硅膠材質(zhì) iPad Pro 鍵盤蓋便宜一點(diǎn)點(diǎn)。

工程和設(shè)計(jì)齊頭并進(jìn)的結(jié)果，是你能在微軟產(chǎn)品上看到蘋果的影子：硬件的水平不斷提高，同時(shí)你能看到 Windows 10 上用戶界面的視覺風(fēng)格風(fēng)格，以及交互的體驗(yàn)也正在統(tǒng)一化。這背后的動(dòng)力在于微軟的軟件和服務(wù)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中引入設(shè)計(jì)的時(shí)間變得越來越早。

2015 年加入微軟應(yīng)用服務(wù)事業(yè)群的首席設(shè)計(jì)官 Mike Gough 監(jiān)督著這個(gè)統(tǒng)一化的進(jìn)程。他之前在 Adobe 擔(dān)任體驗(yàn)設(shè)計(jì)副總裁，花了 8 年的時(shí)間想要將統(tǒng)一 Adobe 旗下所有產(chǎn)品的界面和體驗(yàn)?！坝|控、手寫筆、VR 和 AR……在 Adobe，我們就像守株待兔一樣等待創(chuàng)新的發(fā)生，然后去迎合這些創(chuàng)新去推出產(chǎn)品?！?/p>

Mike Gough，應(yīng)用和服務(wù)事業(yè)群首席設(shè)計(jì)官

而在雷德蒙德，Mike Gough 可以親眼目睹這些對消費(fèi)電子或者商業(yè)世界帶來變革的創(chuàng)新技術(shù)誕生，有點(diǎn)像從乙方跳槽到甲方的感覺。

“我才發(fā)現(xiàn)，科學(xué)技術(shù)正在經(jīng)歷的創(chuàng)新，原來已經(jīng)深入到了足以改變和增強(qiáng)我們的基礎(chǔ)觀念的程度?！?/p>

關(guān)于微軟的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，很多人都知道總部位于北京中關(guān)村的亞洲研究院人才濟(jì)濟(jì)，卻很少有人知道 87 號(hào)樓里的另一位科學(xué)家。在經(jīng)常因?qū)嶒?yàn)需要保持黑暗的應(yīng)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，杰出科學(xué)家 Stevie Bathiche 的任務(wù)是攻克那些讓軟硬件部門叫苦連連的科學(xué)難題。

比如一個(gè)關(guān)于手寫筆很現(xiàn)實(shí)的問題就是：怎樣在使用手寫筆的時(shí)候，體驗(yàn)?zāi)軌虮M量貼近真實(shí)的筆尖浸染在紙面的樣子。這是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的問題，里面其實(shí)涉及了很多細(xì)小的指標(biāo)，包括屏幕對筆尖滑動(dòng)反應(yīng)的延遲，對筆觸和施力角度改變的反應(yīng)靈敏度，屏幕的顯像層和外面的康寧玻璃之間的距離（太遠(yuǎn)就不真了）等等，更別提屏幕不能偏色和漏光，亮度還得足夠……留給 Stevie Bathiche 的全是棘手難題。

Stevie Bathiche，微軟杰出科學(xué)家

他介紹，微軟嘗試在 LCD 屏幕的 RGB 子像素之外加入一個(gè)額外的，能夠感知到輕微壓力或光照變化的“像素”，從而將顯示屏改造成了“觸摸”屏。這種技術(shù)被命名為 PixelSense，和以往更常見的電容式觸摸屏之間存在根本性的機(jī)制差異，原生支持多點(diǎn)觸控，而且靈敏度更高。后來經(jīng)過多次迭代，PixelSense 進(jìn)入了 Surface Book 的屏幕里，還朝其他方向有了一些演化，成為了應(yīng)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)室最驕傲的作品之一。

實(shí)驗(yàn)室里還有一些不知道何時(shí)降臨的奇怪技術(shù)。比如懸浮顯示屏，或許用在 HoloLens 里效果不錯(cuò)。

再比如（下圖），當(dāng)筆尖觸到屏幕上顯示的不同虛擬“材質(zhì)”，比如木紋、大理石或者滑板的防滑砂礫，筆尖里的震動(dòng)元件會(huì)提供不同震動(dòng)回饋效果。這個(gè) demo 看起來異常臃腫，觸摸筆連接到一塊開發(fā)板再連接到平板電腦上，但其實(shí)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(xù)航。Stevie Bathiche 告訴我，這項(xiàng)研究正在幫助他們更好地優(yōu)化筆觸落到屏幕上給手指帶來的反饋，讓 Surface Pen 的交互接近真實(shí)紙筆，“一切為了給用戶更完美的體驗(yàn)?！?/p>

備受“軟粉”歡迎的明星高管，Surface 部門負(fù)責(zé)人 Panos Panay 并不癡迷于字面意義上的完美——盡管他曾因?yàn)殄O銖必較的性格被媒體賜了一個(gè)“微軟 Jony Ive”的外號(hào)。“完美不是一個(gè)絕對的概念，沒有什么事情是絕對完美的，但我們還是應(yīng)該盡善盡美?！?/p>

至于盡善盡美應(yīng)該達(dá)到一個(gè)什么程度，Panos Panay 有一個(gè)經(jīng)典的“第三眼”理念：當(dāng)你拿起一款電子產(chǎn)品，第一次觀察它，“嗯哼，還不錯(cuò)?！钡?dāng)你仔細(xì)把玩它，就會(huì)在細(xì)節(jié)之處發(fā)現(xiàn)那些第一眼看不到的微小缺陷。最后你把它放下，如果還會(huì)有再次拿起來的欲望就說明你已經(jīng)“種草”了。而 Panos Panay 認(rèn)為，Surface 產(chǎn)品必須要能過得了“第三眼”。

Panos Panay，微軟全球副總裁

他告訴我，Surface 項(xiàng)目啟動(dòng)之初的目標(biāo)是補(bǔ)足硬件業(yè)務(wù)。距離第一款產(chǎn)品發(fā)布已經(jīng)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，占據(jù)該兩個(gè)季度總營收的 50%，增長非常迅速，“現(xiàn)在，我們的目標(biāo)是進(jìn)入非常高端的市場競爭，給高端設(shè)備用戶提供更多選擇?！?/p>

不僅如此，他還明確表示微軟在 Surface 產(chǎn)品線上將蘋果視作重要競爭對手，“我們的目標(biāo)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(fā)?！?/p>

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(cái)報(bào)會(huì)議上，有分析師問 CEO Tim Cook 會(huì)不會(huì)考慮推出平板/筆記本混合型電腦，而 Cook 的答復(fù)是“你可以把烤面包機(jī)和冰箱組裝在一起，但那樣的東西應(yīng)該不可能取悅用戶的。”那時(shí)的蘋果一直是高端個(gè)人計(jì)算設(shè)備市場的統(tǒng)治者，擁有近乎無限的議價(jià)能力和品牌忠誠度?？删驮谌ツ辏O果突然推出了 2 合 1 形態(tài)的 iPad Pro，還配上了一支曾經(jīng)被創(chuàng)始人 Steve Jobs 所不齒的手寫筆。結(jié)果，微軟的另一位高管 Terry Myerson 發(fā)布了這樣一條推文回應(yīng)蘋果：

至于 Panos Panay 口中“受到啟發(fā)”的公司，是同樣推出了 2 合 1 設(shè)備的聯(lián)想和三星，還是完整照抄了 Surface Book 的昂達(dá)，亦或是蘋果，又有什么關(guān)系呢？