cpu组成部分 CPU组成部分及作用


最近,关于“华为屏幕驱动芯片领域”的新闻在网络上引发了广泛关注。消息称,华为计划成立一个新部门,自主研发屏幕驱动芯片。这一举动让人们的目光不仅聚焦于手机的CPU,还关注到其他众多芯片的作用。尽管CPU在智能手机中扮演着核心角色,但单靠CPU并不足以使手机正常运作。事实上,一个智能手机的正常运转依赖于许多芯片的协调配合,包括屏幕显示、声音输出等。接下来,我们将详细探讨智能手机内部各类芯片的功能及其重要性。

智能手机的“大脑”——SoC

提到手机中的芯片,大家最为熟悉的自然是SoC。SoC,即系统级芯片,是一种将多个功能芯片集成在一块芯片上的技术。通常,SoC会集成CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、ISP(图像信号处理器)以及AI(人工智能)模块,因此它被视为手机的“大脑”。

麒麟990 5G SoC

当前,SoC大多将CPU和GPU集成在内,这样的配置往往决定了手机的整体性能。除了CPU和GPU,现代SoC还包括了基带、ISP、AI等功能模块。例如,华为海思麒麟990 5G SoC不仅集成了由Cortex-A76和Cortex-A55组成的八核CPU和Mali-G76 MP16 GPU,还内置了自研的ISP 5.0图像处理器和达芬奇架构NPU(AI芯片),以及双模5G基带。这种设计能够满足手机的主要运算需求,从而节省了空间并降低了功耗。

麒麟990 SoC内置NPU

存储空间的“货仓”——闪存芯片

谈到手机中的存储芯片,我们经常会把RAM(运行内存)和ROM(存储内存)搞混。通常我们提到的8GB+128GB配置中,前者的8GB是指RAM,负责手机的运行速度,类似于电脑的内存;后者的128GB是指ROM,用于存储手机的操作系统和用户数据,相当于电脑的硬盘。闪存芯片也是一种半导体技术制造的芯片,它们通常直接封装在手机主板上。例如,iPhone 11 Pro Max采用了东芝生产的Toshiba TSB4236 512GB NAND Flash闪存芯片。

东芝512GB闪存芯片(图片来自:techinsights)

连通世界的“桥梁”——通信芯片

在手机中,通信芯片扮演着至关重要的角色。最为人熟知的基带芯片负责处理手机的蜂窝网络信号,既包括信号的发送也包括接收和解码。目前,手机的基带芯片有集成和外挂两种形式。例如,麒麟990 5G SoC集成了双模5G基带,而高通的骁龙865处理器则与骁龙X55双模5G基带芯片组合在一起。除此之外,手机还会配备独立的射频芯片,这些芯片由Skywork、Qorvo和AVAGO等公司提供,但随着5G时代的到来,许多手机厂商开始选择高通的5G整体解决方案,其中包括射频模组。

高通X55 5G基带芯片

除了基带芯片,手机还需要支持Wi-Fi和蓝牙功能的通信芯片。这些芯片可以是集成在SoC中,也可以是独立配置。例如,iPhone 11系列配备了独立的Murata 339S00647 Wi-Fi/BT Wireless Combo IC,支持Wi-Fi 6和蓝牙5.0。

Murata 339S00647(图片来自:techinsights)

各类功能芯片的分工

除了SoC、闪存和通信芯片外,手机中还有许多负责特定功能的芯片。比如,电源管理芯片负责手机的电力分配和管理,屏幕触摸控制器负责触控输入的处理,音频IC则处理音频信号。还有NFC芯片、无线充电控制器等功能芯片。例如,iPhone 11 Pro Max配备了STMicrolectronics STB601A0N电源管理IC、Intel PMB6840基带PMIC、Cirrus Logic 338S00509音频编解码器、NXP SN200 NFC芯片以及苹果的UWB技术芯片Apple U1。除此之外,GPS和陀螺仪等传感器也配有独立的控制芯片。

iPhone 11 Pro Max主板局部(图片来自:techinsights)

对于注重音质的手机型号,它们还会使用独立的HiFi芯片。例如,iQOO 5就配备了独立的CS43131 HiFi芯片。

随着智能手机功能的不断扩展,所需的芯片种类也在增加。虽然越来越多的功能被集成到同一块SoC中,但每一类芯片都在智能手机的体验中扮演着不可或缺的角色。智能手机的优秀体验是由所有部件的协同工作共同决定的,就像一只木桶需要所有木板才能充分发挥其作用一样,手机的每一块芯片都是其整体性能的重要组成部分。

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