什么是智能手機中的SoC？

名詞解釋——SoC

SoC的全稱叫做：System-on-a-Chip，中文的的意思就是“片上系統”。高通Snapdragon SoC可以稱為傳統示例。這些的架構與PC處理器有很大的不同。

SOC有AP/CPU，GPU，RAM（運行內存），Modem（通信模塊），ISP（圖像處理），DSP（數字信號處理），Codec（編碼器）和WiFi等模塊。

先讓我們了解：“什么是片上系統？”

SoC（片上系統）是將所有組件集成到單個芯片中的IC。它可能包含全部位于單個芯片基板上的模擬，數字，混合信號和其他射頻功能。如今，SoC由于其低功耗而在電子行業中非常普遍。

隨著手機發展為功能強大的智能終端，制造商不得不考慮將PC的所有基本組件塞入盡可能小的空間的新方法。因此，片上系統（SoC）的誕生。它是決定設備性能以及支持的硬件類型的芯片：相機，顯示分辨率，USB 3.0或2.0，藍牙版本等。SoC內部的功能在不同的制造商之間有所不同，但它們都至少包含以下組件：

SoC包括：

· 控制單元：在SoC中，主要控制單元是微處理器，微控制器，數字信號處理器等。中央處理單元，這是背后的“大腦”。大多數現代處理器具有多個內核，最強大的處理器總共具有多達10個內核。

· 內存塊：ROM，RAM。閃存和EEPROM是SoC芯片中的基本存儲單元。

· 時序單元：振蕩器和PLL是片上系統的時序單元。

· SoC的其他外設包括計數器計時器，實時計時器和上電復位發生器。

· 模擬接口，外部接口，穩壓器和電源管理單元構成了SoC的基本接口

SoC工作：

SoC的工作原理類似于微處理器或微控制器與其外圍設備進行交互，但是這里唯一的區別是外圍設備不是外部添加的，而是內置在芯片本身（在同一基板上）上的。

2020年最佳移動處理器排名表

毫無疑問，SOC是現代智能手機最關鍵的組件之一。處理器的性能與手機的速度和用戶體驗直接相關。具有快速處理器的智能手機將在眨眼間打開所有消費者的應用程序，所有的任務將立即完成。但是處理器較弱的手機會導致不良的用戶體驗，并可能導致過熱和滯后等問題。如果喜歡打王者榮耀，SOC也將成為手機的主要性能瓶頸。

根據測評機構Centurion Mark的數據：

截至2020年3月，最佳SOC是Apple A13 Bionic，它為iPhone 11 Lineup提供核心支撐。在Android設備中，Snapdragon 865是目前最好的處理器，其次是Exynos 990，MediaTek Dimensity 1000，Snapdragon 855+和Kirin 990。

選擇智能手機SoC時要考慮的事項

相機，RAM，內部存儲器，屏幕尺寸和電池容量可能是選擇智能手機時要考慮的方面。但是智能手機的SoC是智能手機的最主要組件，它負責性能，多任務處理，游戲，電池壽命和發熱問題。

芯片廠商

目前主要的智能手機SoC制造商：高通的Snapdragon版本，三星的Exynos芯片，帶有MT和Helio處理器的聯發科，蘋果的A系列和華為的麒麟芯片，它們每個都設計了多種用于低檔的芯片，中端和高端智能手機。

大多數智能手機使用ARM設計的CPU架構

現在幾乎所有的移動處理器都擁有ARMv8-A（64位）架構，它的64位核心處理器還注重功耗效率，同時保持與32位軟件的兼容性。此外，ARMv8 cortex-A系列將其處理器標記為A7X系列，可在消費類產品（Cortex-A76，Cortex-A75，Cortex-A73和Cortex-A72），A5X系列（Cortex-A57，Cortex ）中提供非常高性能。-A55和Cortex-A53）以實現平衡的性能和效率，最后，A3X系列（Cortex-A35和Cortex-A32）用于實現最低功耗。

幾乎所有的移動制造公司（例如高通，蘋果，三星，聯發科，華為等）都具有基于ARM的CPU體系結構的體系結構許可，這與聯想和Xolo等基于英特爾x64處理器的智能手機不同。

型號

芯片廠商會的目標是在每個版本中提供更好的產品，并根據它們的版本進行分類，以提供差異化的產品線。高通公司的Snapdragon系列于2013年推出，其中Snapdragon 800伴隨著200、400和600系列。

核心數量

核心數量與完成一項給定任務所需能力有關。。因此擁有更多核（手）并不總是更好的選擇。單核處理器的局限性在于其時鐘速度，散熱和準確性。額外的內核通過有效地乘以CPU處理的數據量來克服時鐘速度的這一限制，因為多內核CPU能夠比單內核CPU接收更多的數據，并且顯示速度更快。

處理器架構

任何芯片，無論是處理器，內存還是GPU，都是通過集成大量晶體管制成的。晶體管只是電子信號的開關，具有兩種狀態（ON / OFF）。納米（nm）架構是晶體管的大小。尺寸越小，可將更多晶體管嵌入到處理器芯片中，從而增加其計算量。45nm，32nm，28nm，14nm，10nm，8nm和7nm基本上是采用新制造技術的晶體管的縮放比例。7nm（納米）芯片是電流流動的路徑。由于機器只能將位作為信息（位是二進制數字0和1等效于ON / OFF狀態），因此7nm芯片基于類似的方式。芯片的長度越短，電流（或信息）可以流過的速度就越快。同樣，較短的芯片消耗的電壓更少，因此，

高通公司的Snapdragon 855是在7納米Fin FET處理器上設計的，與10納米芯片相比，可提供高達45％的性能提升或25％的功耗降低。

圖形處理單元（GPU）

GPU是一種圖形引擎，比如高通公司（Qualcomm）以Adreno的名義命名的Snapdragon GPU為用戶提供了便攜式android設備中的高速GPU，具有更好的圖形，更好的節能效果和更高的性能。而且，ARM基于Mali GPU的智能手機依賴于全新架構，這在大多數GPU中并不常見。這些功能可以更好的時鐘速度在當今各種智能手機中實現復雜的2D和3D游戲。在將設備測試到其運行極限之前，不能簡單地通過規格在這些GPU之間進行比較。

網絡連接性（3G，4G LTE，5G頻段）

智能手機具有多種通信和連接功能，包括3G，4G LTE，GPS，藍牙和Wi-Fi，這需要調制解調器和芯片的硬件支持。涉及數據傳輸的任務（例如上網，社交網絡，發送電子郵件）需要更強大和更可靠的連接。最新的智能手機包括諸如4G LTE頻段和4G VoLTE（LTE語音）頻段之類的術語。這兩個是通用術語，可在移動通信中互換使用。4G（或4G LTE）是第四代移動通信技術，比現有3G和2G快五到七倍。截止目前，采用4G通信系統的SOC可提供通信功能，在現在的5G手機中，多采用外觀Modem的方式實現。

總結：

SOC是智能手機的核心器件，對智能手機的性能有著決定作用，現在SOC芯片朝著越來越集中化的趨勢發展，集中在少數幾個廠商手中。面向5G，5G手機需要支持更快的訪問速度和支持更大頻段的基帶，5G手機相比4G手機，通信模塊是不一樣的，需要對基帶芯片進行替換，這里的通信模塊就是基帶芯片。目前，全球僅剩5家可以生產5G基帶芯片的廠家。

越發凸顯SOC的重要性！

以上是我的淺薄之見，歡迎指正，謝謝！