前言:

對各位喜歡關注手機的小夥伴來說,各種手機的硬體參數數據,大多都能通過廠商的宣傳頁大致了解。廠商們在宣傳的時候也只會標註比上一代提升了百分之多少。基本上不會和你詳細講解。那麼這個系列作為一個手機硬體參數的延伸講解,感興趣的小夥伴點個關注吧

正文:

首先來說說手機處理器和電腦處理器最大的區別:

電腦的中央處理器叫做CPU,全稱Central Processing Unit,通常分為X86和X64複雜指令集, 由於電腦內可用空間比手機更大,從設計之初就考慮通過主板接口來擴展其他設備,所以電腦的CPU裡面集成的模塊比手機少了很多。只有內存控制器和GPU等,大多性能強勁的高端CPU通常還不帶GPU模塊。


手機的中央處理器叫做SOC,全稱System on Chip 中文名稱叫做 系統級晶片,目前大多都是使用的ARM精簡指令集,它是由CPU(中央處理器) GPU(圖形處理器)DSP(數位訊號處理器)RAM(內存)NPU(神經網絡處理器)通信基帶 ISP(圖像信號處理)等等模塊組成。




電腦的處理器設計為性能優先,其他的例如體積、功耗都先放一邊,而手機則是優先考續航和體積。

說完區別,咱們就從架構開始來了解 手機處理器吧。



ARM 全稱為Advanced RISC Machine,是英國ARM公司設計的精簡指令集處理器,特點是 體積小、功耗低,比起電腦處理器的複雜指令集,選取了使用頻率最高的簡單指令,避免複雜指令,以邏輯控制為主,不用或少用微碼控制。

現在咱們所使用的高通、聯發科、三星、麒麟等手機處理器均為ARM架構

再來看看SOC里的各個功能模塊吧:

這裡就拿目前安卓陣營的旗艦 高通驍龍888 來舉例吧,這家公司的發展史 麻瓜之前也有做過哦,感興趣的小夥伴可以到我的空間裡看看。


CPU


Kryo 680 CPU 採用了1個超大核,3個大核,4個小核的8核心設計,配有1個基於ARM架構的 X1大核心,主頻高達2.84GHz 和3個 基於ARM架構的 A78核心,主頻達到了2.4GHz 以及4個基於ARM的 A55核心,主頻為1.8GHz ,平時在性能要求不高的使用場景時,會關閉大核心以達到省電的目的,當需要性能時就會啟用大核以及超大核,例如玩遊戲時,耗電明顯增加。




GPU


Adreno 660 為了實現高刷新率遊戲而設計的GPU,最高可以達到144赫茲。

還增加了遊戲快速觸控,可以減少各種幀率下不同遊戲的觸控操作延遲。


ISP


ISP主要用作於攝像頭輸出信號處理,驍龍888首次採用了3顆ISP晶片,這樣可以同時處理三個獨立的相機,因為每個攝像頭都有自己的 ISP ,切換攝像頭時會更加順暢。

基帶

基帶可以理解為通信天線,主要影響的是信號,目前能夠自主生產基帶的廠商只有高通、聯發科、三星、華為等,之前英特爾也有做基帶,不過現在已經放棄了。之前著名的蘋果信號門便是由於使用了英特爾的基帶導致手機沒有信號。 目前主要的基帶有高通的x60基帶,華為的巴龍5000基帶,聯發科M70基帶,三星5100基帶以及紫光的春藤510基帶。

NPU


NPU是神經網絡處理器,負責人工智慧AI方面的運算,相比傳統標量、矢量運算模式,NPU採用3DCube針對矩陣運算做加速,因此,單位時間計算的數據量更大,單位功耗下的AI算力也更強,相對傳統的CPU和GPU實現數量級提升,實現更優能效。

DSP
數位訊號處理器,主要承擔音效與多媒體相關的輕負載工作,此外,還有些注重音質的廠商還會加上HiFi晶片,作用也是為了提高手機的音效體驗。

此外還有例如安全晶片等等最近才研發出來加入SOC的晶片。這裡就不多做展開了。

各家的soc晶片大致都是由這幾個模塊組成,他們被封裝在同一個模塊里,最大程度節約主板空間。同時還要兼顧發熱和續航。所以說手機SOC的集成度是要比電腦CPU更高的。


另外,還有一個比較重要的點 - 製程

目前能夠生產soc的代工廠為:三星、台積電和英特爾,國內的中芯國際等廠商由於技術原因,製程工藝比較落後。這裡主要談談台積電和三星兩家。
台積電目前最新的製程工藝為5nm,同時他也擁有著目前最先進的設備和技術。不過報價會比三星貴一些。
三星目前最新的製程工藝也是5nm,不過在技術成熟度方面還比不上台積電,報價會比台積電便宜一些,主要是做自己的獵戶座處理器。最近也有代工高通驍龍888處理器,不過或許正是因為三星的5nm導致驍龍888的發熱和溫度偏高,差點成為了火龍888。
在888翻車之後高通也及時推出了驍龍870 SOC ,可能是由於888太過激進的使用了X1大核而導致了翻車,這次驍龍870保守的選擇了和865同設計的1大3中4小核心的設計,也選擇了更為成熟的台積電7nm製程工藝。從之後驍龍870的實際表現來看,除了跑分和最高性能以外,實際使用體驗無論是續航還是遊戲表現都不輸於驍龍888,究其原因可能是因為三星的製程技術不如台積電,也可能是高通第一次使用Cortex-X1超大核,沒有經過足夠調校便放出來賣給各手機廠商使用。



最後,再來說說爭議比較大的SOC性能孰強孰弱吧。
首先,絕對性能最強肯定還是蘋果家的,不過要不了多久就會發熱降頻,就和上文提到的驍龍888類似的問題,暫時無解,只能通過限制頻率來降低發熱。其次就是驍龍和麒麟了,麒麟雖然因為你懂的原因,架構一直落後於驍龍,不過最近新出的mate x2摺疊屏上的那顆麒麟9000,由於機身空間大,利於散熱,可以發揮出更高的性能,在某些方面甚至超過了驍龍888 。


所以嘛,手機SOC 也不能只看絕對性能,還得兼顧續航以及功耗。