说起手机芯片，大家一般会这么讨论，

“你的手机CPU是啥？”

“骁龙8Gen 2啊！”

其实，这么说不是很严谨的，骁龙8Gen 2 是SoC 芯片的名称，它是一颗主芯片不假，但它里面的电路模块可不单单只有CPU，还有GPU, ISP, DSP, NPU, Memory，基带单元 等等。

为了简单，我们可以把SoC芯片叫处理器，但是不能叫CPU，因为CPU 是中央处理器，是众多处理器之一。比如下面这款 骁龙8Gen2, 它的官方名称应该是SoC芯片，但是呢，即使是在高通官方内部，很多情况下也把它叫做处理器 （注意，是处理器，不是中央处理器，如果叫 CPU或中央处理器就外行啦)。

同时手机里面也不是只有一颗SoC芯片，还有很多其它芯片，如电源管理芯片，WIFI芯片，HiFi 芯片，AI芯片。这些芯片有些是按功能单元叫的，有的是按物理实物叫的，很多时候就会发生错乱。今天我们就来缕一缕！

一. 按功能单元介绍

在这一节里，我们按功能单元介绍手机里的13种芯片，这些芯片有可能是独立的一颗芯片，也有可能是和很多其它芯片一起集成到SoC 里；具体做法每个厂商不一定相同。

1， CPU, Central Processing Unit, 中央处理器

中央处理器在功能上其实并不是一个很死的定义，比如手机，笔记本电脑，台式电脑，各自的功能不是完全一样。总的来说，主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。它就象人体的大脑，全身的活动都是它在统筹规划和协调指挥！

手机芯片CPU基本都采用ARM的指令集（ISA）： 华为和联发科购买ARM公司的公版CPU架构去集成；高通和三星即使用ARM 指令集自己设计CPU架构并集成，也会直接购买ARM公司的公版架构；苹果则使用ARM 指令集自己设计CPU架构并集成. 你像下图，CPU 里面的架构全是直接购买ARM 的 Cortex-A76, 然后这个CPU 再集成到SoC 麒麟芯片里，那么这样的SoC 芯片虽然也号称是自研芯片，可是含金量就低多了。（备注：Cortex 是ARM公司使用自己的指令集写出来的CPU机构)

我们再看下 某骁龙芯片的架构图，上面明确标出了 是 Kryo CPU；Kryo 是高通使用ARM指令集自己写出来的CPU架构。也就是说，如果我们再把这颗CPU的内部架构展开来，里面的那些 核 的名称肯定就不是 Cortex-AXX 里，而是Kryo-XX.

这里顺带介绍下 ARM 公司是谁。很多人会把它合ADM 混合。

ADM, 芯片公司，主打电脑的CPU,GPU,显卡。电脑界，处理器没Intel强，但是有显卡；显卡没英伟达强，但是有处理器。 有点类似手机芯片里的三星，啥都有但是啥都不强。ARM, 架构设计公司。就是专门赚 高通，联发科，Intel, 苹果这些牛叉芯片设计公司的钱的牛叉平方的公司。我们做手机制造业的，往往会觉得高通这些芯片公司非常高大上，但是在ARM面前他们也往往会觉得自己就一干苦力的，只有ARM才是高大上的。2，GPU, Graphic Processing Unit, 图形处理器

GPU全称图形处理器，它的主要任务是对输入的图形图片或视频信息进行加工构建和必要的渲染。特点是简单但是量很大的数据运算，而这种任务在图形处理上最多，所以就叫它为图形处理器。

关于GPU的功能，一般教科书上讲得不太好懂，比如上面这个。我尝试用简单的语言来表达：比如我们点击一个照片文件，手机屏幕上就可以看到这个照片的图形；但是我们会发现同一张照片发到不同的手机上打开来后，画面视觉效果不一样，有的会鲜艳些，有的会灰暗些......这就是不同手机GPU功能不一样的结果。

所以，GPU功能是不是和我们日常接触到的美图APP有点类似？没错，功能确实是一样的。只是美图APP通常都是乱美化，而GPU是在遵守一定原则下的美图。当然，时至今日，GPU也不是只会做图像渲染的数据处理了，只要是简单量大的，都可以交给他来做。

GPU无统一指令集。高通和苹果目前自行设计GPU，高通是自行设计的Adreno。 联发科，海思，三星采用ARM公版设计Mali GPU， 但三星目前准备转向AMD平台。

GPU性能上，高通Adreno 的要强于 ARM Mali 平台。这是高通最新款的 骁龙8 Gen2 能毫无悬念的超越联发科天玑9200的主要原因。 没错，骁龙8Gen2 综合排名比天玑9200更前，不是它的CPU性能更强，而是它的GPU 更强！

不幸的是，有传闻说ARM 公司将于2025年开始禁止公版 CPU 使用外部 GPU、NPU 、 ISP，假如真是这样，那高通反而就麻烦了，它的SoC 芯片里就不能再在GPU模块里搭载他自己的Adreno啦。要说坏孩子，是不是没有哪个坏孩子能坏过ARM？

以上，如果还是不太明白GPU 到底是啥东东，那就这么简单理解：手机的GPU芯片，对等于电脑的显卡。

3， DSP, Digital Signal Processing, 数字信号处理器

负责模拟信号和数字信号的转换。打电话时说话的声音，经过唛的声电转换变成电信号，但是这个电信号它属于模拟信号，芯片无法直接识别，需要DSP转换成数字信号。啥是数字信号，模拟信号呢？

模拟信号： 电流或电压大小是随时间连续不间断的信号数字信号： 电流或电压大小是随时间不连续有间断的信号

注意，手机DSP芯片现在都集成在SoC 芯片里；但是其它领域的芯片还是有独立DSP 芯片的。 厂商有高通，德州仪器（TI）等，其中TI是最大玩家。

4，ISP, Image Signal Processing, 图像信号处理器

对拍摄到的画面进行后期处理，这是手机画质的关键。因为，坦白说，手机的画质主要是靠ISP 给处理出来的，处理技巧高的，即能给我们带来优质画面，还不会让我们有虚假的感觉。下面这张图，据说是华为新款P60 随手一拍的，画质很高端，但是给人一种虚假太过的感觉：

虚假在哪里呢？ 有两大点：

就月亮和塔的这个尺寸大小比例， 至少得在离塔10公里远才能照出这个比例的画面。可是，10公里远，靠手机就能拍出这么清晰的塔出来吗？而且，这明明是一个仰望的角度拍的，说明拍摄者就在塔的旁边，这又是一个矛盾。把图片拉大几倍后就能看到一个画面的细节：塔靠近月亮的那部分，居然被月亮照得比其它位置更亮了。真实的世界里，月亮这么微弱的光，能把自带亮眼灯光的塔尖靠近它得部分照得更亮？

上面第一点，说明这个月亮是靠ISP软件纯P上去的，第二点则说明这个ISP的算法非常拉跨，程序猿连基本的拍照常识都没有。

以上，不是要黑谁，只是想通过一个具体案例，说明ISP 对手机照片图像后期处理的重要性！

ISP 和GPU 都是图形处理功能单元，有什么区别呢？

可以简单这么理解： ISP 考虑的是如何生成一张美图文件；而GPU考虑的是如何把图片文件（不管它是不是美图文件)尽可能美丽地显示出来。

好比有人想吃美味的土猪红烧肉，首先要有养猪人去养土猪（ISP), 然后要有大厨拿着土猪肉去做成红烧肉（GPU).

5. NPU, Netruel Processing Unit, 神经处理单元

专门进行神经网络的处理的计算模型，可以模拟人类对视觉、自然语言等复杂信息的处理过程，特点是快速出结果！因此在智能驾驶、智能对话、现场翻译等领域拥有广泛的应用。对于手机SoC, 智能驾驶肯定用不上，估计还没人敢用手机去进行智能驾驶。但是如果手机NPU 功能强大，在智能对话、现场翻译方面却大有用武之地。

6 . Flash Memory, 运行内存芯片。

注意，存储芯片是外挂的，运行内存一般是集成在SoC里。但是这两兄弟通常是被人一起提及的。 游戏手机的话，内存+存储的起点配置是 12GB+256GB. 大家牢记这个数据，很多情况下就能简单判断出某款手机是否能当游戏手机使用。

7. BP,Baseband Processor，基带芯片

传统上，BP芯片上集成着射频芯片和基带芯片，负责处理手机与外界信号通讯。其中，射频芯片负责射频信号的接收和发射、频率合成、功率放大；基带芯片则负责中频信号的处理和通信的协议处理。传统做法上，射频芯片和基带芯片会被集成到一块芯片上，统称为基带芯片。

射频芯片

基带芯片的厂商有苹果、高通、英特尔、三星、华为、联发科、中兴、展锐。

从高通骁龙888开始，因为是5nm工艺，基带能塞进去了，就不外挂了，后面的骁龙8 Gen 1、8+ Gen1、8 Gen2 SoC 都内部集成进了基带芯片，这一来，对传统只做基带芯片的公司，虽然不是灭顶之灾，但也很惨。因为他们就只能做射频芯片那块了。

8. 存储芯片

就是负责存储文件的芯片，对手机而言，文件可以是拍照的图片，通话的录音，微信聊天的记录，安装的APP的自带文件等等。 通常，如果不是太喜欢拍照或拍完后会定期同步到云端的，存储芯片可不用选容量太大的。128G 够用，256G 用得很舒心。

9. AI 芯片，人工智能芯片

AI 的功能单元和NPU有些类似，我的理解它就是一东东，只是不同的名称。或者说，比较高端玩法的AI 芯片单元就叫 NPU

10. 音频处理芯片：

对音频进行渲染处理，比如人工添加低音炮的效果，比如 HIFI 音质效果。

11.电源管理芯片。

所谓电源管理说的有些玄，其实就是对电源电压进行升压，降压或稳压处理。 中高端手机的电源芯片基本都是外挂，不会集成到处理器芯片里。原因不是有什么技术难度，主要是电源芯片数量太多，都集成到SoC里面的话，不但SoC会负荷过重，PCB板的线路也会太繁杂。

主要厂商有德州仪器（TI）

12. WI-FI，蓝牙，红外，GPS,收音机芯片

这些个芯片单元，从名字上就看得出功能是什么，就不多说了。

13. 通信射频芯片

具体功能解释见第7点BP，基带芯片。 为什么射频芯片不能象基带芯片那样也一股脑的集成到SoC里呢？主要是因为它处理的是射频信号，需要靠近天线。

二. 按实际手机芯片介绍1. SoC: System on Chip, 芯片上面的系统，

这个名词取得好吧。妥妥的透露出这个芯片功能强大的含义，强大到什么地步呢，强大到它是一个系统！

从技术上来讲，所有功能单元都可以集成到SoC 芯片里；而且手机受空间限制，设计者都会尽可能的把更多的单芯片集成到它里面。但是为了兼顾一些其它因素，厂商有时会特意将某些单元外挂，做成独立芯片。所以SoC 芯片到底含有哪些功能单元，不同品牌会有不一样的设计考虑，有不完全一样的结果。

目前主流的手机SoC 芯片，按功能单元来讲的话，有CPU,GPU,ISP, DSP, BB, RAM, AI。

手机SoC芯片市场的一些有趣现象梳理：

设计厂商--高通，联发科 ：这两家只做芯片设计，即不搞芯片制造也不自己去生产手机；但是这两家垄断了大部分的手机芯片设计市场。有朋友可能要问，难度芯片大牛Intel 不做手机芯片吗？ 它其实进两出，最后还是退出。设计厂商--苹果: 即做手机芯片设计，也做手机设计；而且它的手机芯片只给Apple手机用，不搞外卖；其它手机厂商想买它的芯片，门都没有。注意，苹果无论是手机还是手机芯片，都只做设计，不搞生产。设计出来后外发给代工厂做制造这一块。设计厂商--三星: 手机设计，手机芯片设计，手机制造，手机芯片制造这四大板块它都做。而且能力都是国际级的，虽然芯片制造没有台积电强，但比我国的芯片制造能力就强多了。 而且它的手机芯片不但给自己的手机用，还搞外卖制造厂商--台积电，三星：高端手机芯片基本就集中在这两家，没有第三家了。台积电做代工，占大头；三星即做代工也给自己制造。基本上，谁得罪了台积电，高端手机芯片的江湖就没得混了。高通在这点上吃过大亏。 高通骁龙888、骁龙8gen1处理器没给台积电代工，而是给三星，结果设计完美的这两代芯片差点把高通拖死。两款的功耗能都太大，结果就是用户打游戏时它温度一直上升，温度高了性能上的明显表现就是掉帧！这两款骁龙处理器后来一直被手游江湖戏称为火龙处理器，搭载这两款处理器的手机曾经一度没人买。最后高通赶紧设计了新一版骁龙8gen+1处理器给台积电代工，才恢复他在手机芯片上的江湖地位。为什么三星的芯片制造工艺水平远不如台积电呢？ 先卖下关子，后面会介绍手机处理器芯片常见品牌： 三星，Exynos; 联发科，天玑，Helio; 海思，麒麟； 苹果， A系列，M系列；高通，骁龙，注意火龙是戏称，不是真品牌哦。 特别注意，高通占有的市场份额最大，但是性能天花板在苹果

手机SoC芯片市场的一些有趣不成为的规则梳理：

同代竞争品里，性能等级评定上，联发科的要矮高通的半截。比如联发科天玑9000，要矮高通骁龙8Gen1 半截。笔者认为这是品牌效应成分高些。但是，在高端手机芯片里，联发科有反超高通的趋势。比如很多业内人士就认为天玑9200要比高通骁龙8 Gen2 排名更靠前。当然，这个有争议，更多人认为 骁龙8 Gen2 要更强。相同工艺，代工厂是台积电和三星的含金量也不一样，三星的要矮一截。比如，如果说某芯片是5nm 制程，默认是台积电的5nm 制程；如果是三星的，则需标识成 "三星5nm 制程", 行业内老鸟一看就明白，相当于台积电6nm 制程。笔者认为台积电工艺制造能力远比三星强大，原因主要是台积电做代工，天生就有批量生产的优势。量大了，持续稳定生产，自然就能积累很多工艺能力。然后反哺市场竞争力，最后进入一个良性循环里。三星即设计又制造手机芯片，但是无论是设计还是制造，在高端芯片里都是垫底的（注意，只是在高端芯片里)。苹果设计的芯片，A系列芯片给台积电代工，M芯片给三星代工。所以，买Apple 手机时，如果看到芯片是M系列的，最好绕开，避免高价买了条火龙。游戏手机，CPU配置至少骁龙870。骁龙870以上有哪些CPU芯片，可见文末附图。注意，骁龙870只是手机游戏的底限，预算可以的话，尽量往高处拉，下同。2. 部分独立小芯片

如 存储芯片，AI 芯片，音频处理芯片,电源管理芯片, WI-FI/蓝牙/红外/GPS/ 收音机芯片, 射频芯片等。

这些小芯片中，除了存储芯片，电源管理芯片几乎全是独立芯片；其它的，不同手机厂商有不同的处理方案，有的保持其为独立小芯片，有的把它集成到SoC里，这个在第一大部分将各自功能芯片单元时也有讲到。

3. 手机厂商自研芯片

这块是手机厂商的热点，因为能自研芯片代表该厂商在手机领域的技术高度。目前已有的自研芯片大概如下：

OPPO， 马里亚纳X 自研芯片Vivo, V2 自研芯片小米， 澎湃P1,G1,C2 自研芯片红米，红芯R2自研芯片荣耀，射频自研芯片

需要说明下的是，目前这些自研芯片，没有谁的可以像三星苹果那样自给自足；都还是照旧要向高通或联发科购买他们的SoC 芯片。

那么我们的这些国产手机商辛辛苦苦高出来的自研芯片有什么意义呢。我觉得有两点：

意义一：可以从外购的SoC 芯片里分担一些任务到自研芯片去处理，降低SoC 的负荷，同时也将分担出来的这些任务做得更专业深入。目前各家自研芯片承担的处理任务也各不相同，OPPO家主要是影像方面， 红米家侧重于游戏方面。Vivo没公布过，只是小道消息说他家的是影像和游戏都一起搞。小米和荣耀目前在这一块比较落后，自研芯片只是处理些射频和电源管理方面的工作。意义二：夯实基础,累积实战经验，为将来做完整的手机SoC 自研芯片做好准备。像华为那样，一炮打响，自研芯片麒麟系列直接就可以取代外购的SoC 芯片，毕竟是少数人才能做到。华为能做到，除了自身狼文化确实厉害，同时还因为他有几十年的通信科研技术做铺垫；况且，华为最后不也就搞不下去了？

附：手机笔记本电脑CPU天梯图---需要装格时，到这个表查一查，立即就能说出哪个CPU 性能更强

发布于 2023-03-28 13:24・IP 属地广东