ARM架构处理器—手机SOC参数那点事「闲瓜说17」

前言：

对各位喜欢关注手机的小伙伴来说，各种手机的硬件参数数据，大多都能通过厂商的宣传页大致了解。厂商们在宣传的时候也只会标注比上一代提升了百分之多少。基本上不会和你详细讲解。那么这个系列作为一个手机硬件参数的延伸讲解，感兴趣的小伙伴点个关注吧

正文：

首先来说说手机处理器和电脑处理器最大的区别：

电脑的中央处理器叫做CPU，全称Central Processing Unit，通常分为X86和X64复杂指令集， 由于电脑内可用空间比手机更大，从设计之初就考虑通过主板接口来扩展其他设备，所以电脑的CPU里面集成的模块比手机少了很多。只有内存控制器和GPU等，大多性能强劲的高端CPU通常还不带GPU模块。

手机的中央处理器叫做SOC，全称System on Chip 中文名称叫做 系统级芯片，目前大多都是使用的ARM精简指令集，它是由CPU（中央处理器） GPU（图形处理器）DSP（数字信号处理器）RAM（内存）NPU（神经网络处理器）通信基带 ISP（图像信号处理）等等模块组成。

电脑的处理器设计为性能优先，其他的例如体积、功耗都先放一边，而手机则是优先考续航和体积。

说完区别，咱们就从架构开始来了解 手机处理器吧。

ARM 全称为Advanced RISC Machine，是英国ARM公司设计的精简指令集处理器，特点是 体积小、功耗低，比起电脑处理器的复杂指令集，选取了使用频率最高的简单指令，避免复杂指令，以逻辑控制为主，不用或少用微码控制。

现在咱们所使用的高通、联发科、三星、麒麟等手机处理器均为ARM架构

再来看看SOC里的各个功能模块吧：

这里就拿目前安卓阵营的旗舰 高通骁龙888 来举例吧，这家公司的发展史 麻瓜之前也有做过哦，感兴趣的小伙伴可以到我的空间里看看。

CPU

Kryo 680 CPU 采用了1个超大核，3个大核，4个小核的8核心设计，配有1个基于ARM架构的 X1大核心，主频高达2.84GHz 和3个 基于ARM架构的 A78核心，主频达到了2.4GHz 以及4个基于ARM的 A55核心，主频为1.8GHz ，平时在性能要求不高的使用场景时，会关闭大核心以达到省电的目的，当需要性能时就会启用大核以及超大核，例如玩游戏时，耗电明显增加。

GPU

Adreno 660 为了实现高刷新率游戏而设计的GPU，最高可以达到144赫兹。

还增加了游戏快速触控，可以减少各种帧率下不同游戏的触控操作延迟。

ISP

ISP主要用作于摄像头输出信号处理，骁龙888首次采用了3颗ISP芯片，这样可以同时处理三个独立的相机，因为每个摄像头都有自己的 ISP ，切换摄像头时会更加顺畅。

基带

基带可以理解为通信天线，主要影响的是信号，目前能够自主生产基带的厂商只有高通、联发科、三星、华为等，之前英特尔也有做基带，不过现在已经放弃了。之前著名的苹果信号门便是由于使用了英特尔的基带导致手机没有信号。 目前主要的基带有高通的x60基带，华为的巴龙5000基带，联发科M70基带，三星5100基带以及紫光的春藤510基带。

NPU

NPU是神经网络处理器，负责人工智能AI方面的运算，相比传统标量、矢量运算模式，NPU采用3DCube针对矩阵运算做加速，因此，单位时间计算的数据量更大，单位功耗下的AI算力也更强，相对传统的CPU和GPU实现数量级提升，实现更优能效。

DSP数字信号处理器，主要承担音效与多媒体相关的轻负载工作，此外，还有些注重音质的厂商还会加上HiFi芯片，作用也是为了提高手机的音效体验。此外还有例如安全芯片等等最近才研发出来加入soc的芯片。这里就不多做展开了。各家的soc芯片大致都是由这几个模块组成，他们被封装在同一个模块里，最大程度节约主板空间。同时还要兼顾发热和续航。所以说手机SOC的集成度是要比电脑CPU更高的。

另外，还有一个比较重要的点 – 制程

目前能够生产soc的代工厂为：三星、台积电和英特尔，国内的中芯国际等厂商由于技术原因，制程工艺比较落后。这里主要谈谈台积电和三星两家。台积电目前最新的制程工艺为5nm，同时他也拥有着目前最先进的设备和技术。不过报价会比三星贵一些。三星目前最新的制程工艺也是5nm，不过在技术成熟度方面还比不上台积电，报价会比台积电便宜一些，主要是做自己的猎户座处理器。最近也有代工高通骁龙888处理器，不过或许正是因为三星的5nm导致骁龙888的发热和温度偏高，差点成为了火龙888。在888翻车之后高通也及时推出了骁龙870 SOC ，可能是由于888太过激进的使用了X1大核而导致了翻车，这次骁龙870保守的选择了和865同设计的1大3中4小核心的设计，也选择了更为成熟的台积电7nm制程工艺。从之后骁龙870的实际表现来看，除了跑分和最高性能以外，实际使用体验无论是续航还是游戏表现都不输于骁龙888，究其原因可能是因为三星的制程技术不如台积电，也可能是高通第一次使用Cortex-X1超大核，没有经过足够调校便放出来卖给各手机厂商使用。

最后，再来说说争议比较大的SOC性能孰强孰弱吧。

首先，绝对性能最强肯定还是苹果家的，不过要不了多久就会发热降频，就和上文提到的骁龙888类似的问题，暂时无解，只能通过限制频率来降低发热。其次就是骁龙和麒麟了，麒麟虽然因为你懂的原因，架构一直落后于骁龙，不过最近新出的mate x2折叠屏上的那颗麒麟9000，由于机身空间大，利于散热，可以发挥出更高的性能，在某些方面甚至超过了骁龙888 。

所以嘛，手机SOC 也不能只看绝对性能，还得兼顾续航以及功耗。