我們來探討一下“TI也駕馭不了的芯片：手機(jī)處理器廠商消亡史”這個(gè)話題。這確實(shí)是一個(gè)引人深思的現(xiàn)象，體現(xiàn)了移動(dòng)芯片市場競爭的殘酷性和技術(shù)迭代的速度。
"核心觀點(diǎn)："德州儀器（TI）在智能手機(jī)處理器市場，尤其是在高端市場，最終被淘汰，主要是因?yàn)樗茨芗皶r(shí)跟上移動(dòng)處理器對低功耗、高性能、高度集成和快速迭代的需求。隨著蘋果、高通、聯(lián)發(fā)科等廠商的崛起，它們在架構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建以及市場響應(yīng)速度上占據(jù)了優(yōu)勢，最終導(dǎo)致了TI在該領(lǐng)域的衰落。
"“TI也駕馭不了”的背后："
1. "錯(cuò)失移動(dòng)計(jì)算的浪潮：" "早期定位：" TI在移動(dòng)處理器領(lǐng)域起步較早，尤其是在智能手機(jī)興起初期，它憑借在DSP（數(shù)字信號處理器）領(lǐng)域的深厚積累，推出了一些產(chǎn)品（如OMAP系列）。但當(dāng)時(shí)它可能更側(cè)重于維持其DSP優(yōu)勢，對移動(dòng)SoC（片上系統(tǒng)）整合趨勢的把握和投入不夠果斷。 "架構(gòu)落后：" 隨著智能手機(jī)對能效比的要求越來越高，ARM架構(gòu)憑借其低功耗和高性能的特性逐漸成為主流。TI雖然也采用了ARM架構(gòu)，但在CPU核心設(shè)計(jì)、GPU性能、以及將基帶、顯示控制器、內(nèi)存控制器等整合進(jìn)單一芯片的能力上，逐漸落后于蘋果（自研架構(gòu)）、高通（集成度極高、CPU/GPU

相關(guān)內(nèi)容：

來源：內(nèi)容來自「歪睿老哥」，謝謝。

這一刻，一個(gè)手機(jī)處理器離你的手心只有0.5公分。

雖然你看不到它，但是四分之一炷香之后，你就會(huì)了解它實(shí)際是這個(gè)世界上最復(fù)雜也是最懂你的芯片。

因?yàn)槟憧赐赀@篇《大話手機(jī)處理器》。

雖然我本人寫過無數(shù)篇的介紹的芯片的文章，但是我認(rèn)為這篇是最費(fèi)勁的。

01

當(dāng)前國內(nèi)芯片行業(yè)創(chuàng)業(yè)一片繁盛，各種初創(chuàng)公司層出不窮。

例如DPU賽道，GPU賽道，AI賽道，CPU賽道都是一群公司在搞。

但是沒有哪個(gè)初創(chuàng)公司敢挑戰(zhàn)手機(jī)處理器芯片，有手機(jī)大廠造芯也是也先從從做小芯片開始。

2019年全球手機(jī)出貨量在14億臺，這背后是14億個(gè)手機(jī)處理器。

這是個(gè)千億人民幣以上的生意。

一方面是巨大的出貨量，另一方面玩家很少。

這就是扭曲的現(xiàn)實(shí)。

現(xiàn)有的幾個(gè)手機(jī)SOC廠商。

蘋果A系列，三星的Exynos系列，華為的麒麟，高通驍龍，聯(lián)發(fā)科，紫光展銳。

其他人去那里了？

原因很簡單，手機(jī)處理器芯片的難度非常之大，足以擋住如此之火的芯片創(chuàng)業(yè)風(fēng)潮。

可能了解的會(huì)說，手機(jī)處理器不就是買了一堆IP，然后組合到一起。

攢個(gè)芯片，還有優(yōu)越感了？

手機(jī)處理器芯片，其實(shí)不僅僅是處理器，又可以稱為手機(jī)SOC芯片，這個(gè)SOC的意思是片上系統(tǒng)的意思。System On Chip。

SOC這個(gè)詞更加準(zhǔn)確描述了手機(jī)處理器芯片功能，這是一個(gè)SYSTEM系統(tǒng)。包括CPU，GPU，DSP，ISP，4G/5G基帶，NPU，WIFI，藍(lán)牙,GPS北斗，顯示系統(tǒng)等等。

就這，華少一口氣也說不完。

這個(gè)系統(tǒng)為什么這么復(fù)雜，還需要從手機(jī)處理器發(fā)展談起。

02

如果說蘋果是智能手機(jī)時(shí)代的王者，那么功能機(jī)時(shí)代的王者就是諾基亞。

功能機(jī)時(shí)代提供手機(jī)SOC芯片最著名廠商就是TI（德州儀器）。

TI（德州儀器）是一家老牌的芯片設(shè)計(jì)廠商。

提起TI，你肯定就不困了。

因?yàn)檫@個(gè)公司和集成電路芯片密切相關(guān)，其本身就是一部集成電路的發(fā)展歷史。

1954年，TI生產(chǎn)了全球第一個(gè)晶體管，1958年，TI發(fā)明了全球第一塊集成電路。1982年TI發(fā)布了全球第一個(gè)數(shù)字信號處理器DSP。

那么國內(nèi)做數(shù)字信號處理的工程師和廠商，誰沒有用過TI的芯片。

沒有用過就不敢稱做過數(shù)字信號處理。

TI后來發(fā)布了手機(jī)處理器OMAP系列，

這是是一個(gè)經(jīng)典的應(yīng)用處理器。

這個(gè)處理器第一個(gè)提出了異構(gòu)的概念，就是DSP+ARM處理器。

這種處理器結(jié)構(gòu)一下贏得了手機(jī)廠商的青睞，因?yàn)榭梢蕴幚砀鞣N無線通信的數(shù)字信號處理業(yè)務(wù)，保證通話的質(zhì)量，畢竟功能機(jī)時(shí)代的手機(jī)最重要的功能就是打電話。

瞄準(zhǔn)核心訴求，TI的DSP能力誰能匹敵。

2004年底諾基亞推出其第一款Series60平臺手機(jī)—6630時(shí)，用的就是TI公司的杰作—OMAP1710。

OMAP1710當(dāng)中包含的程序處理器型號為ARM926，最大工作頻率可以達(dá)到 220MHz，與此同時(shí)， ARM926的一級緩存已經(jīng)提升為32KB，達(dá)到了前一代處理器的2倍，依舊支持JAVA硬件加速，因此TI宣稱OMAP1710比前一代處理器又有了40%的性能提升。

OMAP1710采用了Low-voltage 低電壓技術(shù)，制程的減小也就意味著工作電壓的下降，而普通待機(jī)狀態(tài)下的耗電量僅為10mAh，可謂節(jié)能高手。

而隨著諾基亞產(chǎn)品線的不斷壯大，OMAP 1710用過的諾基亞手機(jī)又多少？

天上的星星數(shù)不清，用OMAP1710的諾基亞的手機(jī)也不好數(shù)，6630、 6680、6681、E50、E60、E61、E62、E65、E70、N70、N71、N72、N73、N80、N90、N91和N92等等。

一款SOC運(yùn)行那么多產(chǎn)品線和堅(jiān)挺這么長時(shí)間，這個(gè)是智能機(jī)時(shí)代的手機(jī)SOC所不能想象的。

當(dāng)然TI后面也不斷推出更新一代的SOC處理器。

TI賦能了諾基亞，諾基亞也成就了TI功能機(jī)芯片之王。

一代功能機(jī)芯片之王TI占據(jù)了手機(jī)處理器的60%以上的份額，這個(gè)是如今的高通也望塵莫及的。

通話質(zhì)量好，待機(jī)時(shí)間長，憑借優(yōu)異的實(shí)力，TI成就了諾基亞背后的男人。

03

看到TI的在移動(dòng)領(lǐng)域的順風(fēng)順?biāo)?，其他廠商也想在這個(gè)領(lǐng)域分一杯羹。

那些廠商都有誰？

這個(gè)名單就很長了，并且都是大牌廠商，英特爾，飛思卡爾，marvel，高通等等。

英特爾 xscale系列很早出現(xiàn)了。PXA210就是這已系列的集大成之作。

PXA210是intel基于ARM指令集的一款芯片，其內(nèi)部叫做strongARM。

英特爾使用ARM指令集，沒有想到吧。

英特爾在移動(dòng)領(lǐng)域下手也很早，并且性能很強(qiáng)，應(yīng)該是那個(gè)時(shí)代性能最強(qiáng)的手機(jī)處理器。

但是打個(gè)電話，發(fā)個(gè)短信，誰需要一個(gè)性能這么強(qiáng)的處理器。

哎，來得早不如來的巧。

生不逢時(shí)。

最后，還是老朋友比爾.蓋茨來幫忙了。

為了一同打開手機(jī)市場的局面，微軟同時(shí)推出了一款面向移動(dòng)端的系統(tǒng)，WINCE。

就是PXA210+WINCE，要復(fù)制PC端X86+WINDOWS的輝煌。

這個(gè)是一個(gè)多普達(dá)的2006年的智能手機(jī)產(chǎn)品，Intel PXA + WINCE的組合。

坦白說，沒有掀起什么風(fēng)浪，只是在某些小型渠道流行過一陣。

電腦上的文件，例如WORD，MP3，MP4，在手機(jī)上直接能打開，音頻，視頻播放都沒有問題，在當(dāng)時(shí)并沒有掀起購買的風(fēng)潮。

英特爾和微軟不約而同的看到了未來智能手機(jī)的雛形。

智能手機(jī)時(shí)代就是一個(gè)蓋世英雄，早晚踏著七彩祥云來拯救芯片廠商。

英特爾和微軟猜到了開頭，卻沒有猜到結(jié)尾。

因?yàn)榱硪粋€(gè)人猜到了，那個(gè)人叫做喬布斯。

雖然英特爾產(chǎn)品性能領(lǐng)先，但是在功能手機(jī)時(shí)代，并沒有太高的性能焦慮。

英特爾還按照PC業(yè)務(wù)那套打法，陽春白雪，不接地氣。

2005年全球手機(jī)應(yīng)用處理器市場總計(jì)達(dá)8.39億美元，德州儀器占69%，高通占17%，英特爾只占7%的份額，

因?yàn)橐苿?dòng)領(lǐng)域遠(yuǎn)沒有INTEL的PC端和服務(wù)器端掙錢，INTEL把PXA手機(jī)業(yè)務(wù)賣給了MARVEL，退出了這個(gè)領(lǐng)域。

陽春白雪的英特爾走了，更接地氣的芯片公司來了。

2005年，一家最初本來是研發(fā)光驅(qū)芯片的公司，完成了GSM樣片的開發(fā)，同時(shí)為了賣芯片，手機(jī)應(yīng)用處理器和GSM處理器整合到一起，提供了MTK芯片的解決方案，同時(shí)提供了一整套的SDK。

這家就是聯(lián)發(fā)科，其創(chuàng)始人蔡明介也被稱作”山寨機(jī)“之父。

在沒有Andriod系統(tǒng)之前，每個(gè)廠商都要開發(fā)一套手機(jī)界面，對于小廠來說還是有一些難度的。

聯(lián)發(fā)科推出一站式手機(jī)解決方案，將手機(jī)芯片和軟件平臺預(yù)先整合在一起，這一下子就讓手機(jī)廠商制造手機(jī)門檻降低太多了，一時(shí)間造手機(jī)跟開餐館一樣簡單。

2007年，中國手機(jī)牌照取消，深圳一下子冒出了無數(shù)的手機(jī)小廠商。

時(shí)勢造英雄，還是英雄造時(shí)勢？

從聯(lián)發(fā)科和山寨機(jī)來看，都趕上了歷史的大勢，也創(chuàng)造了屬于他們的時(shí)代。

華強(qiáng)北的廠商依靠著聯(lián)發(fā)科這套解決方案，大殺四方，盆滿缽滿。

山寨機(jī)最瘋狂時(shí)，年銷售到了1億部。

MTK芯片成就了華強(qiáng)北，也成就了聯(lián)發(fā)科。

英雄和時(shí)勢彼此成就。山寨機(jī)雖然遠(yuǎn)去，但江湖上從來沒有停止過這些傳說。

04

2007年，喬布斯發(fā)布了第一代iPhone，它的3.5英寸全觸控屏幕、金屬機(jī)身以及iPhoneOS真正推開了智能手機(jī)時(shí)代的大門。

這款iPhone 3G用的三星的SOC處理器，S5L8900。

S5L8900采用90nm工藝制造，主頻在412-620Mhz，內(nèi)部采用ARM11。

最重要的集成一個(gè)GPU，PowerVRMBX-lite。

GPU是智能手機(jī)時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)配置，并且有著超過CPU的重要性。Imagination的PowerVR是嵌入式GPU的領(lǐng)導(dǎo)者。

英特爾的PXA系列也被授權(quán)PowerVR MBX的GPU。

高通自己收購ATI移動(dòng)GPU部門Imageon，將其改名Adreno。這個(gè)時(shí)候還在摸索階段，不成氣候。連和ARM的Mali對比處于下風(fēng)。

用了三星的處理器，蘋果搞成了一代IPHONE。

而蘋果也點(diǎn)燃了三星做處理器之火。

趁熱打鐵，三星推出的Exynos系列，成為智能手機(jī)SOC最重要的玩家之一。

當(dāng)世界出現(xiàn)蘋果手機(jī)時(shí)，其他的手機(jī)廠商開始焦慮，如何對抗蘋果手機(jī)以及IOS。

WINCE是沒有掀起什么水花，這個(gè)系統(tǒng)太像WINDOWS，理念和操作都是。

難堪大用。

Andriod應(yīng)運(yùn)而生了。

其實(shí)Andriod最早并不是google開發(fā)的，Andriod是安迪·魯賓創(chuàng)建的Andriod公司開發(fā)的，

安迪.魯賓也被稱為Andriod之父。

安迪.魯賓是一個(gè)大神級的技術(shù)人員，但是卻不是一個(gè)優(yōu)秀的經(jīng)理人。接近開發(fā)完畢時(shí)候，公司也是財(cái)務(wù)極度緊張，一度需要依靠借債度日。

這個(gè)已經(jīng)不是安迪.魯賓的第一次創(chuàng)業(yè)了，早在2002年，安迪.魯賓和他的朋友們成立了一家名為“危險(xiǎn)（Danger）”的公司，發(fā)明了一款可上網(wǎng)的智能手機(jī)叫做Sidekick。

2002年初，魯賓在斯坦福大學(xué)給硅谷工程師講課，其間談到了Sidekick的研發(fā)過程。

他的聽眾中有兩個(gè)人，下課后，這兩個(gè)人走到魯賓身邊查看Sidekick，被這個(gè)可以上網(wǎng)的新玩意兒深深吸引。對啊，正經(jīng)人誰不喜歡上網(wǎng)。

這兩個(gè)人就是谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇和謝爾蓋·布林。

有了這層背景，Andriod公司又缺錢，2005年8月份Andriod被Google收購，這是google最成功的收購之一。

2007年，Andriod很快就推出了第一個(gè)版本，并且創(chuàng)建了開放手機(jī)聯(lián)盟。

Andriod以開源形式服務(wù)于全球手機(jī)廠商，但是Andriod只是一個(gè)操作系統(tǒng)。

但是，當(dāng)時(shí)卻沒有一家硬件手機(jī)公司支持。

機(jī)緣巧合，HTC（宏達(dá)）出現(xiàn)了。

宏達(dá)最早開始做智能手機(jī)代工，老板是王雪紅，2008年收購了多普達(dá)，但是實(shí)際上多普達(dá)和宏達(dá)是一家人。

一個(gè)代工，一個(gè)自有品牌，玩的就是PXA+WINCE。

玩過WINCE的宏達(dá)看到Andriod，就像看到陌生的老朋友，夢中的新情人，一定要搞成。

那就和WINCE說拜拜吧。

HTC的首席執(zhí)行官周永明，2002年和魯賓最初創(chuàng)辦的公司Danger洽談過代工制造Sidekick手機(jī)，和魯賓是老相識。

衣不如新，人不如舊。

安迪.魯賓想起了周永明，魯賓承諾周永明與HTC合作。而HTC也派人接近50名工程師直接在google總部工作。

最終有了世界上個(gè)第一款A(yù)ndriod手機(jī)。

這款A(yù)ndriod手機(jī)，成就了HTC的在Andirod時(shí)代的短暫的輝煌，也帶火了智能機(jī)時(shí)代的SOC王者。

2008年，HTC推出全球首款安卓手機(jī)T-Mobile G1，成為第一個(gè)站在蘋果iOS系統(tǒng)對面的安卓挑戰(zhàn)者。

這款手機(jī)采用了高通的MSM720 處理器。

本來在高通的這款處理器不是專門為Andriod開發(fā)的。

最早是用在WINCE上的。

對這款芯片熟門熟路的HTC用高通芯片第一個(gè)來做了Andriod手機(jī)。

高通MSM7201A采用了雙核的解決方案（采用ARM11+ARM9雙核構(gòu)架），內(nèi)部3D圖形處理模塊，還有3G通信模塊。同時(shí)圖像模塊高分辨率的圖像以及視頻播放，流媒體功能表現(xiàn)也很出色

從通信一路走來的高通，終于搞明白智能SOC應(yīng)該怎么來做了。

大小核，GPU，集成通信模塊。一直沿用至今，成就了一代曉龍。

而后續(xù)跟進(jìn)的廠商的開發(fā)Andriod的智能手機(jī)，在選擇手機(jī)SOC時(shí)，不約而同的選擇了高通。

以通信起家的高通，對于通信非常在行，畢竟CDMA的專利權(quán)等都在自己手里，集成通信處理器完全不再話下。

反觀原來的霸主TI，則有兩個(gè)劣勢：

一方面：TI處理器無法覆蓋全部網(wǎng)絡(luò)制式，導(dǎo)致采用OMAP芯片組的制造商購買了德儀處理器還要額外購買基帶芯片，這樣既增加了生產(chǎn)成本，又增加了功耗，市場份額大減。

另一方面：手機(jī)處理器更新?lián)Q代非常之快，TI采用自己制造，其實(shí)和英特爾非常類似，如果自己設(shè)計(jì)，自己制造，就會(huì)有高制程工藝的需求，TI的制程是難以滿足手機(jī)處理器對工藝無節(jié)制的索取的。

基帶搞不定，節(jié)奏跟不上。

進(jìn)入智能機(jī)時(shí)代，TI的份額一降再降。

2012年，TI決定放棄OMAP系列處理器，未來將會(huì)把重點(diǎn)投資從移動(dòng)芯片領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到包括汽車生產(chǎn)和工業(yè)設(shè)備等更廣泛的市場。

TI和諾基亞，難兄難弟，不離不棄。

一起消失在智能機(jī)時(shí)代。

而也成就了高通 Android領(lǐng)域第一霸主的地位。

HTC成就了高通，卻沒有成就自己。

2017年，HTC的手機(jī)業(yè)務(wù)已經(jīng)奄奄一息，谷歌宣布將斥資11億美元收購HTC公司的手機(jī)業(yè)務(wù)。

除了專利外，其中一個(gè)重要因素就是，HTC推出了第一款A(yù)ndriod手機(jī)。還有HTC曾經(jīng)派50人駐場一起開發(fā)，那些一起戰(zhàn)斗的激情燃燒的歲月，沒有白費(fèi)。

十年之前，我不認(rèn)識你，你不屬于我，我們一起建功立業(yè)。

十年之后，Andriod日出磅礴，HTC已經(jīng)沒落，是在一起也是永遠(yuǎn)分別。

05

推出了第一代iPhone之后，就像打開了智能手機(jī)未來之門。

很快蘋果就開始體會(huì)了智能手機(jī)SOC和之前最大不同了，那就是智能手機(jī)對性能無盡的索取。

智能手機(jī)，既是裝在口袋里的電腦，也是游戲機(jī)，還是照相機(jī)，是一切娛樂的集大成者。

如果娛樂關(guān)鍵時(shí)刻頻繁卡頓，手機(jī)的伴侶人類，體驗(yàn)就會(huì)很差。

體驗(yàn)很差就會(huì)移情別戀。

更好的手機(jī)值得更優(yōu)秀的處理器，蘋果自研的處理器就走上了日程。

蘋果并沒有芯片研發(fā)基礎(chǔ)，但是這個(gè)不是問題。

2008年，蘋果公司出手收購P.A.Semi，一家面向嵌入式設(shè)備的芯片廠商。

這是一次平平無奇的收購。

但是卻因此得到了一位大神Jimkeller。Jim keller當(dāng)時(shí)在P.A.Semi做技術(shù)負(fù)責(zé)人，這次收購的結(jié)果就是他入職蘋果。

就是那位以AMD的ZEN之父而聞名天下的Jim keller。而當(dāng)時(shí)他還只是一個(gè)優(yōu)秀的芯片設(shè)計(jì)師Jim keller，還不是享譽(yù)世界的芯片大神Jim keller。

jim keller就這樣成為蘋果公司的員工。在蘋果工作期間，Jim keller主持設(shè)計(jì)了A4、A5兩代移動(dòng)處理器，用在iPhone4/4s、iPad/iPad 2等設(shè)備上。開啟了蘋果自研手機(jī)處理器的之路。

Jim keller 采訪回憶說，自研的處理器讓喬布斯非常滿意。

除此之外，所以Jim keller在蘋果時(shí)，就在手機(jī)SOC項(xiàng)目中開始大核架構(gòu)的設(shè)計(jì)。

當(dāng)需要處理器更強(qiáng)大時(shí)，有兩種方法可以做到：一種方式是基本結(jié)構(gòu)做得更大，簡單說就是一個(gè)大核。第二種是調(diào)整功能，搞一堆小核。明顯前者的難度更大，也更有效，因?yàn)椴皇撬谐绦蚨伎梢圆⑿械蕉嗪松蠄?zhí)行，就有某些設(shè)計(jì)廠商設(shè)計(jì)出”一核有難，七核圍觀“的場景

蘋果SOC處理器一直以更少的核數(shù)，提供給用戶更強(qiáng)性能體驗(yàn)。

從此蘋果的SOC一直成為了手機(jī)SOC芯片性能的天花板。

一直被追趕，從未被超越。

但是蘋果SOC處理器一直沒有集成通信處理器。這也是被人詬病的部分。

蘋果的手機(jī)一直使用的英特爾的基帶，所以一直被詬病信號不好。

但是說句公道話，信號不好，不是因?yàn)槭謾C(jī)SOC和通信基帶分離的原因，更可能是基帶芯片本身的設(shè)計(jì)就會(huì)差一些。

比起高通以通信起家的SOC廠商來說，英特爾的儲(chǔ)備更薄弱一些。

2019年，蘋果收購了英特爾的基帶業(yè)務(wù)，最后一塊拼圖完整了。

但是IPhone12 用的還是高通的基帶。

拼圖完整了，什么時(shí)候能夠拼上還需要一段時(shí)間。

人生不如意十之八九。

強(qiáng)如蘋果，亦有遺憾。

06

作為整機(jī)廠商，蘋果自研芯片開了個(gè)好頭。

后面就有更多廠家踏上了這條路。

華為來了。

2011年，余承東調(diào)任華為終端業(yè)務(wù)董事長，開啟了華為搞高端手機(jī)之路

自研處理器只是其中一個(gè)環(huán)節(jié)。

2012年，華為發(fā)布了K3V2，號稱是全球最小的四核ARM A9架構(gòu)處理器。集成GPU，40nm制程工藝，這款芯片得到了華為手機(jī)部門的高度重視，直接商用搭載在了華為P6和華為Mate1等產(chǎn)品上面，可謂寄予厚望，要知道當(dāng)初華為P6是作為旗艦產(chǎn)品定位。

但由于其芯片發(fā)熱過于嚴(yán)重且GPU兼容性太差等，使得該芯片被各大網(wǎng)友所吐槽。

自己設(shè)計(jì)的芯片，含著淚也要的用到自己手機(jī)里，被用戶一臉嫌棄。

經(jīng)過了幾輪迭代，到麒麟9系列時(shí)，已經(jīng)逐漸漸入佳境。

2017年9月2日，在德國柏林國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)上，華為發(fā)布人工智能芯片麒麟970。同年10月16日，首款采用麒麟970的華為手機(jī)為Mate 10在德國慕尼黑正式發(fā)布。

麒麟970不是華為最牛的芯片，但是確是華為帶給整個(gè)手機(jī)SOC智能時(shí)代的標(biāo)志。

從麒麟970開始，華為首先在手機(jī)SOC芯片中集成了一個(gè)以前從來沒有的部件，NPU。

現(xiàn)在手機(jī)內(nèi)部集成AI加速部件稱為了共識，當(dāng)時(shí)在當(dāng)時(shí)，基本上很少人能夠認(rèn)識這其中的意義。

第一款華為采用了寒武紀(jì)的IP，后面逐漸轉(zhuǎn)向了 Da Vinci 達(dá)芬奇架構(gòu)。

幾天后，加載NPU的蘋果A11仿生也發(fā)布了。

英雄所見略同，智能手機(jī)SOC的“人工智能”時(shí)代開始了。

華為麒麟970的NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）、Google Pixel2內(nèi)置的IPU（圖像處理器），以及蘋果A11 Bionic，都是實(shí)現(xiàn)上述功能特性的專用硬件解決方案。

手機(jī)芯片處理器，除了多核CPU，多核GPU，DSP，ISP，基帶，顯示，安全等等。

現(xiàn)在NPU也來加入進(jìn)來了。

手機(jī)攝影已經(jīng)進(jìn)入了“計(jì)算攝影”的時(shí)代，可以給用戶提供更好的拍攝體驗(yàn)，但是就是需要更為頻繁的AI的運(yùn)算。

2020年，華為海思被而美國禁止在中國臺灣的臺積電流片，麒麟9000也成為了一代絕唱。

華為SOC最先引入了NPU，引領(lǐng)智能手機(jī)真正進(jìn)入“人工智能”時(shí)代。

手機(jī)“人工智能”仍在發(fā)展，華為的處理器卻不能出新了。

人面不知何處去，桃花依舊笑春風(fēng)。

華為人總說：燒不死的鳥是鳳凰。

期待鳳凰涅槃時(shí)。

07

時(shí)至今日。

手機(jī)SOC芯片已經(jīng)到了5nm。

面臨著三大問題，設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本增加，功耗難以控制。

最早的手機(jī)SOC就是CPU，現(xiàn)在早已超出了CPU的概念。

一眾廠商不斷加料。

TI在里面加了DSP。

高通和聯(lián)發(fā)科集成了通信處理器CP。

三星高通英特爾各家又分別添加GPU。

華為蘋果又帶來的NPU。

多個(gè)ISP引入，競賽般支持了2個(gè)/3個(gè)/4個(gè)CMOS攝像頭。

CPU也是一樣，從單個(gè)CPU，從雙核，大小核，四核，六核，到現(xiàn)在8核。

ARM架構(gòu) A8A9到A78，A79，直到現(xiàn)在的 X1；從ARM A8的雙發(fā)射，A78的四發(fā)射，X1變成了五發(fā)射。

GPU從ARM的MALI，高通曉龍的AdrenoGPU，蘋果用過多年的imagination的powerVR、

這些子系統(tǒng)，包括CPU，GPU，影像，AI，存儲(chǔ)，無線，安全等等；

通常在芯片的介紹或者手冊上，這些都是孤立的存在。

但是，一個(gè)SOC上最核心還有IP的互聯(lián)和數(shù)據(jù)流向，這些一般是通過總線和各種DMA模塊來實(shí)現(xiàn)的。通過總線連接各種IP子系統(tǒng)，同時(shí)各種通用DMA或者定制DMA模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)流的交換。這些才構(gòu)成了整個(gè)復(fù)雜的SOC系統(tǒng)。

非?？简?yàn)集成能力，還帶來成本增加。

這些成本增加，一方面是面積增加，另一方面而在7nm以后，制程的提升，單個(gè)晶體管的成本反而增加了。

一次性投入，IP費(fèi)用，MASK費(fèi)用都在增加。

全都在漲價(jià)，只有全球手機(jī)銷量在減少。

一個(gè)手機(jī)SOC接近八九十個(gè)平方mm2，這個(gè)是在7nm或者5nm來算的。這么大的芯片，如果是同等類比AI芯片，預(yù)計(jì)要幾十瓦。而手機(jī)SOC芯片的功耗在幾瓦，休眠功耗就更小了。

如何控制手機(jī)SOC的功耗是手機(jī)SOC的核心問題，主要就是時(shí)鐘控制，電源關(guān)閉，電壓調(diào)節(jié)三種手段，甚至電壓頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)等多種手段。

下圖是一個(gè)典型三從集功耗性能分析圖，綠色為小核，藍(lán)色為中核，紅色為大核。橫坐標(biāo)為性能提升，縱坐標(biāo)為能耗增加。

通過在合格功耗表格，不同負(fù)載下運(yùn)行不同的核。關(guān)閉其他的核就有一些依據(jù)。

工程師都知道，在小負(fù)載下運(yùn)行在小核，負(fù)載再增加，運(yùn)行在中核，更高的負(fù)載，只能運(yùn)行在大核。單線程模式下。但是在什么負(fù)載運(yùn)行在那個(gè)核上，比較經(jīng)濟(jì)，通過這個(gè)圖就能看出來。。

隨著單線程性能的提升，同時(shí)也有性能的增加，如何保證性能增加的同時(shí)，盡可能運(yùn)行在一個(gè)合理的功耗，這一切調(diào)整芯片固件調(diào)整有關(guān)系。也是考驗(yàn)各個(gè)廠家底層優(yōu)化能力的部分。

目前幾款5nm處理器，用戶不約而同反饋功耗比較大，是“火龍”。

目前看，隨著集成度增加，在低制程工藝下，越來越多的功耗的問題就可能層出不窮。

用戶體驗(yàn)的“柔順絲滑”的帶來了性能焦慮和電池焦慮。

性能的問題逐漸解決了，電池的問題卻更突出了。

不服跑個(gè)分的時(shí)代還沒有走遠(yuǎn)。

不要成為“火龍”的需求卻一直存在。

08

手機(jī)SOC引領(lǐng)著手機(jī)的發(fā)展。

蘋果，三星，高通，華為，聯(lián)發(fā)科等等，每年發(fā)布的芯片時(shí)刻都是芯片設(shè)計(jì)業(yè)界一流高手對決。

高手對決三個(gè)要素，快，勇，智。

高手對決要快，平均12個(gè)月迭代一款百億晶體管量級的芯片。

芯片錯(cuò)過一時(shí)，手機(jī)就錯(cuò)過一代。

高手對決要勇，7nm，5nm都是手機(jī)SOC芯片需求催著制程的發(fā)展，

復(fù)雜的集成度但是還要嚴(yán)酷的低功耗，低制程是必然卻又未知的選擇，是芯片制程工業(yè)未知領(lǐng)域的趟路人。

高手對決要智，多路ISP到集成NPU，手機(jī)SOC產(chǎn)品定義從未完成過。

如何保持特色，在性能，功耗，體驗(yàn)上得到用戶的認(rèn)可，成為最懂用戶的芯片。

手機(jī)處理器作為手機(jī)的大腦，在不斷進(jìn)化，成為人類最親密的助手。

而沉迷手機(jī)的人類則在不斷退化，越來越依賴手機(jī)。

這是一個(gè)有趣卻又諷刺的現(xiàn)實(shí)。

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