电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: 高通春风得意，海思自得其乐：来说说手机CPU的那些事 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2017-6-20 21:18 标题: 高通春风得意，海思自得其乐：来说说手机CPU的那些事

如今人们买手机，都比较关心采用了什么CPU，因为CPU直接决定了这台手机的性能，CPU之于手机就好比人的大脑，它是整台手机的控制中枢系统，也是逻辑部分的控制中心。又相当于车的发动机，发动机越强劲，车子就跑得越快，同理CPU性能越强，手机运行起来也会越流畅，大型游戏高清视频都不在话下。
这里说的CPU并不局限于狭义的CPU，可以理解为一颗集成度很高的SoC。
一颗CPU的诞生需要很多厂商一起合作，需要的技术含量非常高，没有一定的技术沉淀是没法完成一个CPU的设计制作量产，市面上主流的几家CPU厂商，它们的情况又是什么样的呢?
手机的CPU总体上来说跟电脑CPU差不多，首先是要有相应的指令集、核心架构，接着就是设计，然后是制造，测试和封装。
先从CPU指令集开始说起，指令集是一颗CPU诞生最原始的必要条件，简单的说，就是吩咐CPU去做什么事情，给它下的命令。
目前来看，具有手机CPU指令集研发能力的就两个公司：ARM和Intel。
ARM的ARMv5/ARMv6/ARMv7/ARMv8指令集
常见的芯片设计厂商例如苹果、三星、高通、MTK、英伟达、海思等芯片厂商都是基于ARM指令集，占据了市场上百分之九十的市场份额。ARM是一个设计芯片指令集和架构的公司，技术功底雄厚，它的使用的是精简指令集(RISC)，特点是指令格式统一，种类比较少，效率高。它不做CPU，只是把这些技术授权给硬件厂商们，从中盈利。
Intel的X86指令集
大家对Intel的印象可能还停留在电脑CPU呼风唤雨的层面，如今，这个电脑CPU制造的大咖面对日益繁荣的智能手机芯片市场，也忍不住要发力了，两年前开始涉足便携终端的CPU市场。
英特尔有着非常雄厚的资金和技术实力，不仅有自主知识产权的指令集和架构，还具有CPU的独立设计和制造能力，像ARM纯粹是设计核心架构来授权获利，其他芯片厂则是获得ARM的授权去设计或者制造，而英特尔这种得天独厚的优势别的厂商无法比拟，不过就算如此，现阶段它在手机CPU的市场的表现有点力不从心，虽然有着牛逼的多线程技术，最新的产品还是一年多以前那颗凌动Z2580。
说完CPU的核心指令集，接下来就是核心架构问题。
除了Intel有这个实力去自主研发指令集，当然ARM自己也提供架构给厂商，也是授权的方式，但是有些厂商不甘于平庸，或者有特殊要求，实力也允许，就拿ARM提供的指令集，去研发自己的CPU架构。
ARM Cortex-A架构
ARM是业界领先的微处理器技术提供商，提供最广泛的微处理器内核，ARM牛逼的地方就在于它不仅有指令集，还有Cortex-A架构，像三星、MTK、英伟达、海思都是用的ARM的指令集和架构，高通最新的骁龙810就是八核Cortex-A57+Cortex-A53。
高通Krait架构
高通(Qualcomm)是一家美国的无线电通信技术研发公司，他最擅长的还是它在基带通讯方面，它的优势在于在手机处理器中把CPU、GPU和基带等打包在一起，骁龙之前也用ARM的Cortex架构，自从骁龙400、600、800、801、805后就一直用Krait架构，不过现在的810貌似又要回到ARM的Cortex-A架构怀里了。
高通现在的市场占有率是最高的，这不出奇，手里握着一堆通讯专利，在CPU的性能和稳定性方面应该是做的最好的，自主设计的Adreno系列GPU处理器性能出色，集成度非常高，研发省时省力，就是贵了点。
苹果Swift&Cyclone
苹果自从iPhone4开始，CPU就开始打上自家的名号，首次命名为A4，其实也是一款基于ARMv7指令集、Cortex-A8架构设计的CPU，到了iPhone5的A6开始，就自己设计了Swift架构，采用ARMv7-A指令集，性能介于Cortex-A9和Cortex-A15之间，到了A7首次使用64位ARMv8架构的Cyclone，如今的A8处理器，性能更加强劲，得益于第二代出色的Cyclone架构设计，专门针对iOS单线程优化，即使参数不漂亮，但是也达到了理想的性能并保证了足够低的功耗。
除了高通和苹果有过自己架构外，像三星、MTK、英伟达等都是拿ARM现成的方案
三星半导体
三星半导体在CPU方面的实力也是不赖，早期苹果的CPU都是采用三星，虽然没有设计指令集和架构的技术，但是它更像一家传统的半导体公司，它有自己的制造工厂，自己设计自己制造，只是集成性方面没有高通那么全面，由于三星手机出货量大也算是自给自足，偶尔还卖一部分给别人。
制造工艺方面值得肯定，苹果CPU一直是三星代工，据说A8处理器的订单被台积电抢去了，Exynos5430是世界上第一款20nm制程的处理器，下一代有望采用14nm工艺，只是三星处理器目前没有集成成熟的基带、GPS、WIFI等模块，开发难度较高，这也让一部分手机厂商望而却步。

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)