老司机简单介绍什么是SoC

对电脑稍有了解的同学知道手机和电脑类似有CPU、GPU、RAM和硬盘等等。科技把这些东西通过集成在了一个拇指大小的芯片上并装在手机中。虽然提供手机芯片的厂商有很多（高通、联发科、华为海思、三星Exynos和苹果等），但都有同一个专利提供商——ARM

图1（图片来自网络，侵删）

我们先把各个手机芯片厂商类比为不同的房地产开发商，比如高通要设计制作一款新的手机SoC，那他就要向ARM购买专利权（向政府购买地皮），ARM每隔几年都要推出新的处理器指令集、架构和新的GPU（每年地皮都有开发和涨价—哭>.

高通拿到地皮就要建房子（设计SoC），他可以选择用公版架构（已经设计好的房屋图纸），也可以自己设计。只用ARM的指令集，并在公版架构上自己优化调整，甚至全部自己设计（只用提供的技术，房屋布局自己设计）。自己设计SoC的风险会出现“骁龙810”这样的产品（IT之家纠正：骁龙810采用的是公版架构），华为海思方案目前为止都是使用公版架构，虽然不会有很强劲的的性能但是不会出现大的失误（样板房户型都不会很差）。

我们知道手机不只有CPU和GPU，还需要外围芯片支持才能提供正常的打电话上网等功能（小区需要配套设施，附近有地铁、学校、医院和商场等），这点高通做的最好，他有优秀的基带提供通讯和图像处理器来处理拍出来的照片（学区房，地铁房和便利的交通），价格自然会贵一些，有的厂商自己设计不出很好的外围芯片或者某种外围芯片就会向高通、三星等别的厂商购买。参考图2

图2（图片来自网络，侵删）

华为近年来通过技术努力也能做到为数不多的全网通基带，三星就要差一些,需要购买高通的基带才能在中国售卖。苹果比较特殊，他一直走的是自主设计的路线，然后外挂高通基带，处理器性能也比较强劲（类似于别墅区笑），联发科一直被人以奇葩的三丛集而诟病，他的SoC大概就是排屋中混着安置房。参考图3

图3（图片来自网络，侵删）

总之做SoC难度很大不是会作处理器和GPU就行的，不然德州仪器，英伟达，Intel不会放弃这么大的一块蛋糕，小米通过购买某厂商的芯片推出了自己的澎湃S1，希望以后不会步Intel的后尘吧。

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什么是手机的SoC？你真的了解吗？详解手机SoC芯片

首先举个例子，比如近日发布的高通骁龙855 Plus在描述上并不把它称之为CPU（中央处理器），而是将其称为移动平台（SoC）。

那么它为什么不能称之为CPU呢？SoC又是什么？

CPU≠SoC！

首先对于CPU，全称为Central Processing Unit，意为中央处理器 ， 它是整台手机的运算核心系统和逻辑部分的控制中心。

高通骁龙835 SoC的MSM8998 CPU核心

而对于SoC，全称为System on Chip，意为系统级芯片，它是把CPU（中央处理器）、GPU（图形处理器）、数字信号处理器（DSP）、RAM（内存）、调制解调器（Modem）、导航定位模块以及多媒体模块等等整合在一起的系统化解决方案，对于某一台手机性能水平的高低，SoC就在其中起了决定性的作用。

高通骁龙845 SoC的子芯片示意图

以市面上最常见的高通骁龙移动平台为例，在整个SoC中，CPU部分只占芯片面积的15% ，其他85%则被图像处理器（GPU）、数字信号处理器（DSP）等等芯片或者模块占据。

从某种意义上如果把手机的SoC比作太阳系的话，那么“CPU”就是太阳系中的太阳，是整部手机系统核心芯片中的核心。

解读手机SoC中的子芯片

目前全球手机芯片制造商主要有华为海思、联发科、高通、三星以及苹果等，各个厂商所制造的SoC结构也都各不尽相同。

下面就以高通为例，介绍手机SoC中的主要子芯片

1、首先来说中央处理器（CPU） ，它被成为手机的大脑，手机厂商所宣称的核心数指的就是CPU，CPU是一块超大规模的集成电路，也是手机的运算核心和控制核心，它在SoC的所占面积比例虽不大，但却承担了最重要的功能。

工作时，CPU主要承担手机通用任务处理控制和仲裁工作。例如“A”操作的执行顺序等等这些事儿CPU一秒钟要“思考”万亿次。

例如高通骁龙855 SoC所搭载的Kryo™485 CPU和Octa-core CPU核心。

2、图形处理器（GPU） ，被称为速度超快的画师，在手机上你所玩的不管是2D游戏还是3D游戏，都是GPU在负责绝大多数包括游戏图形以及其它图形的渲染。同时GPU芯片也是占据SoC面积最大的子芯片。例如高通骁龙855 SoC所搭载的Adreno™640 GPU。

3、基带/射频前端 共同负责手机与外界的通讯，基带芯片可以说是手机与外界联系的纽带，射频前端主要负责信号的数字/模拟转换工作，同时还要负责信号的放大。二者共同组合决定了手机的制式，也就是你的手机是4G手机还是5G手机。

4、调制解调器（Modem） 被称为手机与无线网络之间的桥梁，当我们使用手机打电话、上网、发短信等等联网行为时，都是由它处理执行的，调制解调器会在手机和无线网络间建立起一条逻辑通道，传送联网数据、调整通讯模式。

5、数字信号处理器（DSP） ，被称为处理数据的专家，负责处理数字信号，常见如使电话可双方同时讲话、辅助相机运算，甚至还用来做Ai运算。

◆◆芯片为什么要封装成SoC？◆◆

高度集成化 是未来芯片行业发展的必然方向。

从手机制造商角度来看，手机在向着越来越轻薄的方向发展，所以手机内部的空间寸土寸金，高集成度的芯片可以有效的提高手机内部空间的利用率，降低手机的设计难度;同时也缩短了手机的开发时间，有利于产品更快上市。

从芯片制造厂商角度来看，提高手机芯片的集成度也有利于产品的成本控制以及提高竞争力。因为如果采用单独芯片设计的话，前期的晶圆开发成本就会非常高。

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