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什么是SOC？您需要了解的有关智能手机芯片组的所有信息
科技爱好者喜欢谈论处理能力和芯片，无论是从PC和游戏机到最新的智能手机。我们在这里做很多事情bob哪个彩靠谱，深入覆盖了ARM，华为，高通公司，三星，Mediatek等最新处理器。对于初学者而言，这些主题是用术语和抽象的想法密集的，这些想法像砖墙一样，甚至可以理解“什么是SOC？”之类的基本问题。
要适当地围绕芯片设计的细节，这可能需要多年的学习才能使您的头部缠绕，这是不好的，如果您只是尝试研究潜在的购买。今天，我们将做一些更友好的初学者，并用尽可能少的技术巫术来解释现代智能手机芯片的来龙去脉。
什么是SOC？
SOC代表芯片上的系统。顾名思义，SOC是单个软件包中包含的完整处理系统。它不是单个处理器芯片软件包，如果您曾经构建过PC，您可能会熟悉它。取而代之的是，SOC包含多个处理零件，内存，调制解调器以及其他基本碎片和零件，并在焊接到电路板上的单个芯片中制造。
芯片上的系统是智能手机的大脑。
将多个组件组合为单个芯片可以节省空间，成本和功耗。本质上，SOC是您的智能手机的大脑bob体育提现Android操作系统检测何时按下电源关键按钮。SOCS也将连接到其他组件，例如摄像机，显示器，RAM，闪存存储等等。
下面的列表包含您在芯片上智能手机系统中会找到的最常见组件。我们将在本文中介绍一些最重要的内容。
- 中央处理单元（CPU） -SOC的“大脑”。为Android OS和大多数应用程序运行大部分代码。bob体育提现
- 图形处理单元（GPU） -处理与图形相关的任务，例如可视化应用程序的用户界面和2D/3D游戏。
- 图像处理单元（ISP） -将手机相机的数据转换为图像和视频文件。
- 数字信号处理器（DSP） -比CPU处理更多的数学密集功能。包括解压缩音乐文件和分析陀螺仪传感器数据。
- 神经加工单元（NPU） -用于高端智能手机加速机器学习（AI）任务。这些包括语音识别和相机对象细分。
- 视频编码器/解码器 -处理视频文件和格式的功率转换。
- 调制解调器 -将无线信号转换为手机理解的数据。组件包括4G LTE，5G，WiFi和蓝牙调制解调器。
最后，谈论SOCS通常会提及所谓的制造过程。它被列为纳米（NM）中的数字。一般而言，NM尺寸越小，SOC的内部接线越小。这对功率效率和硅面积大小更好。尽管有不同的制造方法可以使直接比较棘手。在撰写本文时，5NM是智能手机SOC使用的最小的制造过程。
SOC的例子
现在，我们简要概述了什么是SOC，几个例子。在智能手机空间中，高通，三星半导体，华为的Hisilicon和Mediatek是该业务中的四个最知名人士。您的智能手机很有可能来自其中一家公司的芯片。
高通公司是智能手机SOC的最大提供商，大部分运输芯片旗舰，中期，甚至低端智能手机释放每只耳朵。高通的Socs属于Snapdragon品牌。高级芯片拥有该公司最好的技术，由Snapdragon 800系列横幅下，例如最新的Snapdragon 888。中型和超中层产品分别用Snapdragon 600和700系列名称进行品牌。例如，Snapdragon 765是具有5G连接性的相对较新的中档芯片。入门级产品以400系列命名。
三星的Exynos Socs在类似的溢价，中和入口级量表上运行。这些以前被列为Exynos 9900、9800和9600系列，其中Exynos 7000系列产品支撑了投资组合的预算末端。但是，三星的最新高端芯片是Exynos 2100，而Exynos 1080是一个5G中层芯片组。
三星的Exynos命名计划过去与华为的相似，但现在已经改变了。这基林9000是华为的最新旗舰芯片，它具有4G和5G变体。Kirin 600系列类似于Snapdragon 600系列，为更实惠的智能手机提供了中层规格。
最后，联发科技的Helio系列跨越以游戏为中心的G系列的负担得起的P系列产品。制造商的最新旗舰系列是焦点1200，紧随其后的焦点1100。
一切都从CPU开始
您可能会熟悉“处理器”一词，因为在这个对话圈子中，通常与CPU互换使用。CPU是最常用的处理器类型。它旨在高度灵活，适合各种任务。因此，CPU运行Android操作系统和您的应用程序bob体育提现。它也部分负责SOC内其他处理器之间的数据同步。
作为快速概述，CPU使用预测单元，寄存器和执行单元进行操作。这被称为CPU架构。寄存器通常以64位数据格式将数据或指针放在内存中。执行单元使用一个或多个寄存器做点事，例如阅读和写作记忆或执行数学。可以在CPU中一次使用多个执行单元，每个执行单元都可以完成一两个时钟周期以完成其功能。
不要错过：单核与多核处理器：哪个更适合智能手机？
CPU的灵活性足够适合各种任务。可以通过更改时钟速度（以GHz），核心数量或更改基础体系结构以在每个时钟周期中进行更多操作来缩放性能。后一点通常是构建“更宽”或“更大” CPU的内容，这就是方式苹果的电话芯片是如此强大。但是，这些更广泛的设计也有能力和效率的权衡。
智能手机Soc中的CPU具有多种口味，所有风味都基于ARM CPU架构。来自ARM的最新CPU核心是大Cortex-X2和Cortex-A710，以及Little Cortex-A510。这三个都是基于最新的ARMV9架构。智能手机CPU通常以八核配置出现，具有更大的强大核心，可用于更苛刻的应用和较小的发电核心，以确保较长的电池寿命。
集成图形
除了CPU，图形处理单元（GPU）是另一个包装到手机SOC中的传统数字处理硬件。GPU的通用性要比CPU少得多，因此设计的差异很大。它们的构建是可以并行地通过数学函数反复循环的，它们可以比正常的CPU更快地做。请记住，在您的1080p显示屏上填充数百万像素，每个应用程序都必须在运行应用程序或喜欢的游戏时进行计算。
阅读更多：GPU vs CPU：有什么区别？
大多数图形操作一遍又一遍地重复以填充屏幕上的所有像素。因此，GPU旨在一次在大量数据上一次运行大量数学。与每个周期执行一个或两个操作的CPU不同，GPU执行每个周期的数十个，数百甚至数千个并行操作。这取决于GPU设计的大小和性能。
Android SoC空间中的两个主要GPU是Armbob体育提现的Mali和高通的Adreno。两者都提供越来越小的GPU技术，旗舰筹码装在其最强大的硬件中3D游戏。高通谈论了Adreno的内部运作，但我们对Mali了解全部。您可以阅读有关最新的马里建筑。苹果公司还拥有自己的iPhone Socs的GPU，AMD很快将与三星的Exynos达成图形交易。
伟大的相机需要好的处理器
智能手机越来越多地根据其摄影功能进行评判。虽然高端传感器和镜头硬件是必不可少的强大的图像处理功能是故事的同样重要的一部分。只看一下Google Pixel 4的简单相机硬件设置。
虽然通常在CPU和GPU上进行图像编辑和调整，但在将图像保存到手机上之前，在相机传感器数据上进行了大量处理。ISP是一个专业的DSP，可以处理拜耳转换，聚焦，表演，锐化和降噪等常见成像任务。换句话说，它将数字信息从摄像头传感器转变为看起来不错的图片。
最后两只在智能手机中尤其重要，智能手机倾向于过高并生产廉价手机糊状的细节。
高端芯片组越来越多地提供高端功能。例如，华为的基林990是DSLR级的第一SOC块匹配和3D滤波（BM3D）降低噪音，而高通公司和三星的最新ISP允许实时软件视频散布模糊。
最重要的是好看的图片需要强大的图像处理器。
下一代AI处理
诸如神经处理单元，AI处理器或机器学习核心之类的术语通常可以互换使用，但它们都倾向于在现代智能手机SOC中含义相同的内容：一种专门针对数学和算法专门优化的处理器神经网络。
就像GPU是针对图形数学和ISP优化的GPU是针对图像任务优化的处理器一样，NPU是专门设计用于与CPU更快，更有效地运行神经网络和机器学习任务的处理器。NPU也具有自己的本地内存缓存，以加快执行速度而无需使用较慢的RAM。
阅读更多：为什么包括AI处理器在内的智能手机？
神经网络通常需要操作，这些操作只需进行多种输入数据即可生成一个输出。多功能操作特别受欢迎，通常以各种数据尺寸从16位减少到8位甚至4位数据。这与CPU使用的数学和数据类型有很大不同，尽管某些操作可以在灵活的GPU上加速。
NPU是最新的专业处理器，可以找到他们进入电话SOC的方式。虽然大多保留用于旗舰层芯片，但这项技术已经很快降低到负担得起的芯片组和手机。
4G和5G调制解调器用于更快的数据
现代智能手机SOC的最后一块是数据调制解调器，它使您可以从运营商访问数据网络。不同的调制解调器还确定数据连接的速度和质量。功能最强大的调制解调器的下载速度在1Gbps以上。也有用于Wi-Fi和蓝牙数据的调制解调器，但我们今天关注的是4G和5G调制解调器。
阅读更多：5G：炒作与现实的状态两年后
在过去的几年中，智能手机SOC拥有综合的4G调制解调器。这意味着4G调制解调器位于SOC内部。智能手机的前5G调制解调器是外部的，因此必须连接到主SOC。这是节能效率较低的，但可以更轻松地实施高端功能并提供制造商的灵活性5G网络向更多的消费者推出。
集成的5G调制解调器和功能现在也在这里。来自高通公司，三星和华为的旗舰处理器都具有支持Sub-6GHz和MMWave 5G功能的集成调制解调器。2021年的旗舰5G手机都具有集成的调制解调器，在达到峰值数据速度时提高功率效率。
有关智能手机Socs的更多信息
电话爱好者喜欢比较CPU和GPU规格，但是随着性能成熟和新功能，这变得越来越不相关。智能手机SOC越来越少地涉及任何单一功能，而是关于解决处理问题的异质计算方法的更多信息。换句话说，将最有效的处理器类型用于手头的任务。
当今的手机比以往任何时候都处理更大的工作量。结果，每个芯片中的专用处理器数量继续增加。从几年前的基本CPU和GPU组件到DSP，Advanced ISP和NPU。这些不太接近的零件只会随着安全性，机器学习和5G的进步而变得越来越重要。
有关特定智能手机芯片组的更多信息，请查看下面的指南：