专栏 | 5G芯科普 新生活
什么是5G手机 SoC芯片
栏目开篇词：2018年以来，因“缺芯”之痛，芯片热在中华大地持续延烧，芯片成为全民关心的重要名词。作为信息时代的粮食，芯片的重要性不言而喻，芯片与我们的生活紧密关联。为揭示芯片与我们的生活，以及各行各业的关联性，科闻社联合中国领先的芯片企业紫光展锐，从今天起开辟“5G芯科普新生活”科普新栏目。该栏目将重点聚焦芯片在社会与经济生活中的种种应用，以帮助大家更多地了解芯片的作用与价值，以及对我们的生活的意义。该栏目将于每周五推出，敬请广大读者垂注。今天刊发第一篇《什么是SoC芯片》
手机历经三十发展，从1G到5G，从模拟到数字再到当下的智能手机，性能不断强大，应用不断丰富，从单一的语音功能直至成为以语音为基础涵盖多种应用的智能终端。当下，我们正处于4G向5G通讯全面转型的阶段。数据表明，2021年底，中国5G手机用户近5亿，这个数字将在2024年增加至7.5亿。
具体到手机，不同的通讯技术时代，对应了不同形态的手机。1G手机，对应的是“大哥大”；2G手机，在1G模拟语音的基础上，变成了“数字移动电话”，机身变秀气，最具代表性的机型由诺基亚、摩托罗拉两大手机厂商主宰；3G手机，除语音之外的应用功能开始发力，最初是简单的拍照功能以及上网功能，在3G时代的2007年，以iPhone为代表的触摸屏智能手机横空出世，这使得手机的功能和定位发生巨变；4G手机，在3G的基础上，除上网速度进一步大幅提升，智能手机中嵌入的功能越来越多，游戏、影音、视频通话等“尽在手中”；及至现在的5G手机，除上网速度进一步提升外，其它如观看影视、打游戏等方面的性能则更为“丝滑”。可以说，一代通讯技术一代手机。
一部智能手机，由硬件和软件共同构成。硬件模块包括，触屏交互模块（液晶屏幕）、相机模块（前置/后置摄像头）、音频模块（扬声器/话筒/耳机插孔）等。软件则分为操作系统软件、应用软件等，操作系统当前主要是安卓系统和苹果系统，应用软件，就是我们下载的各种APP。而支持或者说实现手机软硬件高速快速运作的就是手机的核心处理器。如果说，一代通讯技术一代手机，同时也是一代手机一代核心处理器。所谓处理器，也就是我们常说的芯片。
5G手机跟之前的4G手机一样，或使用iOS系统或Android系统，以及有众多的应用软件。从手机呈现的性能来说，5G手机拥有4G手机所有的功能，也就是说，像摄像头、液晶屏、指纹识别或人脸识别这样的非通信部件，是没有4G、5G之分的，4G也能用的，5G也会继续用。两者的最大差别在于：4G手机的核心处理器是4G芯片，5G手机的主处理芯片则是5G芯片——5G SoC芯片（System-on-a-Chip）。
所谓SoC（系统级芯片）是将多个负责不同类型计算任务的计算单元，通过光刻的形式制作到同一片晶圆上。对应至5G SoC芯片，也就是手机的主处理芯片，由基带芯片和AP(Application Processor，包括CPU\GPU)共同构成，或者说由基带芯片和AP(Application Processor，包括CPU\GPU)集成而来。所谓基带芯片，就是处理基带信号（最基础的、未经调制的信号），相当于我们家庭中使用的Modem（上网用的猫），这决定了手机支持什么样的网络制式（GSM、CDMA、WCDMA、LTE等），速度能达到多快的标准。移动通讯之所以是移动通讯，就是因为有“基带芯片”这一关键的“通信模块”。对应到5G手机的核心关键，是它的“通信模块”——即5G基带芯片。
基带芯片的性能，是手机主处理芯片性能的关键。综合说来，通过基带芯片，5G芯片实现支持5G通信频段，包括 Sub6GHz(低频)、mmWave(毫米波，高频)，支持5G通信标准，支持在5G网络下工作。5G芯片可以让手机实现最高10Gbps的理论数据下载速率。
5G SoC芯片中，除5G基带芯片外，就是AP芯片，包括了CPU、GPU在内的应用处理器。CPU（负责管理手机运行速度）、GPU（管理手机的游戏等性能），也就是说5G SoC芯片要集合通讯芯片和应用处理芯片。
由上可见，5G SoC芯片，并不是我们常规理解的一个芯片，而是一套芯片。因为是一套芯片，所以，技术与研发难度都相当大，投入也大。有评论指出：任何SoC的设计都是性能、功耗、稳定性、工艺难度几方面的平衡。同时，集成度越高，封装、调试难度就越大。
故而，全球面向公开市场的5G芯片企业只有三家：美国的高通、中国台湾地区联发科、以及中国大陆的紫光展锐，紫光展锐也是中国大陆公开市场上唯一的一家。
作为中国代表性芯片+通讯企业，紫光展锐的手机芯片从第一代起步，2G\3G\4G,直至5G，历经近二十年，构建起了深厚的技术积累和实力。2022年，紫光展锐先后推出了三款5G芯片T760\T770\T820，这三款芯片采用了当下先进的6nm EUV制程工艺，性能较第一代芯片产品提升超过100%。
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