手机Soc

Soc一般常被称为系统级芯片，也有称片上系统是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。它是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上，Soc是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么Soc就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将Soc定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器集成在单一芯片上，它通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。

目前市面上流行的手机都搭载了Soc，如：高通骁龙、华为麒麟、苹果A系列等。

SoC有两个显著的特点：一是硬件规模庞大，通常基于IP设计x模式；二是软件比重大，需要进行软硬件协同设计。

手机Soc包含了：CPU、GPU、NPU、ISP、FPGA、基带等。

电脑CPU和手机Soc架构不同

CPU架构，是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，目的是为了区分不同类型CPU的重要标示，架构是CPU的核心部分，就像是一座大楼的基础框架，它决定着你的CPU的性能可以达到的最高程度。

就好比盖楼房的地基和框架，决定你的楼房能够盖10层、20层还是能够盖一个摩天大厦。

电脑基本采用了X86架构。

1978年X86架构诞生，它是CPU执行的计算机语言指令集，采用复杂指令系统（CISC），定义了芯片的基本使用规则，也是英特尔通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。

X86架构由CPU、北桥芯片、南桥芯片、内存、显卡、显示接口、网卡、声卡、串行高级技术附件、硬盘、总线组成。

目前的PC架构绝大多数都是Intel的X86架构，正是因为这个架构，成就了今天英特尔在PC芯片领域的霸主地位。

手机处理器架构主要是基于ARM架构

ARM架构是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。

ARM架构由ALU、通用寄存器、高速乘法器、浮点部件、控制器、指令译码以及控制逻辑、指令流水线和数据/地址寄存器组成。

手机处理器是基于ARM架构的，ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例，是全世界最大的32位架构之一。

ARM处理器主要应用在便携设备上，如智能手机、掌上游戏机、多媒体播放器等。

两种不同的架构产生了两种不同的CPU技术，而这两种CPU在性能、兼容性、功耗等方面有着巨大的差距。这种差距是数量级的差距，相同主频下电脑CPU要比手机CPU的运算能力高几十到几百倍，就好比汽车和火车的差别，再豪华的汽车也只能坐几个人，而火车再破旧，也能拉几百号人。

手机CPU与电脑CPU巨大的性能差距

电脑CPU整体比手机CPU在性能方面要强得多，运算速度也快得多。

目前手机CPU已经达到了5nm工艺，例如：骁龙888、麒麟9000、苹果A14都采用了台积电的5nm工艺制程，晶体管数量也达到了上百亿个。

英特尔最新CPU目前采用10nm工艺制程，在工艺上已经落后于手机芯片了。

骁龙 888使用台积电最先进的5nm生产工艺，可以为用户带来了当前最强大的旗舰处理器生产工艺，并且是第一个与5G基带集成的骁龙旗舰处理器，还为用户带来了新的超级内核ARM Cortex-X1。高通称其为“超级核心”，频率为2.84GHz。在CPU架构方面，仍然采用1 + 3 + 4方式，并使用最新的A78和A55内核为用户带来超大内核ARM Cortex-X1 +三个2.4GHz A78内核+四个1.8GHz A55内核为用户提供的CPU性能提供最强大的GPU：Adreno 660，并在游戏中进行了新的优化，对144fps游戏进行了优化，并提供了可更新的GPU驱动程序，以为用户带来更好的游戏体验。

骁龙888目前最新的安兔兔跑分在74万+以上。

尽管从数据上看骁龙888手机芯片已经非常强大，但是其在综合性能上与电脑CPU仍然无法比较。

英特尔酷睿酷睿 i9 10900，主频为3.0-5.2GHz ，三级缓存20M，64位处理器。

CPU的主频才与实际的运算能力存在一定的关系，

英特尔酷睿酷睿 i9 10900，主频为3.0-5.2GHz

骁龙888频率为2.84GHz

看似差距不大，实际上由于架构不同，其运算能力相差几十倍，甚至几百倍。

此外CPU的位数很重要，位数大一些运算速度也更强，这也就是搭载了64位的CPU的手机比32位快得多的原因。

手机CPU电脑CPU的缓存

缓存是缓冲存储器，属于静态电路存储器，和寄存器、内存共同决定了运算的速度。

寄存器属于CPU的一个组成部分而缓存只是集成到CPU封装内完全是和CPU独立的器件。另外二者速度相差很大，寄存器存取速度最快其次是缓存最后是内存。三张容量上的关系就像饭碗、饭锅和米缸的关系，容量越大级别越低，速度越慢与CPU的联系越不密切。

缓存大小是CPU的重要指标之一，从一路使用手机我们也知道，缓存对CPU速度有着极大的影响力，在CPU内缓存的运行频率极高，工作效率远远大于系统内存和硬盘。缓存容量增大可以提升CPU的性能。因为缓存可以大幅度地提升CPU内部读取数据的命中率，所以自然是越大越好，但是由于CPU一般面积都不大，成本制作也高，综合这些因素来考虑，缓存其实都是很小的。

因此电脑CPU尽管只有20M的缓存，但是对电脑的性能有着很大的提高。

电脑64位CPU，加上几十兆缓存，再配上复杂的X86架构，绝对要比手机芯片性能强大的多了。