手机里的SOC到底是什么东西?

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手机里的SOC到底是什么东西?插图

你是否好奇过一部小小的手机为什么能存在复杂的系统运行庞大的应用?而这一切都离不开它内部最重要的硬件 SOC。SOC 又叫系统级芯片,手机 SOC 生产过程就像是在上面建立一座城市,一般由厂商设计好图纸,然后交由代工厂进行生产。而我们熟知的国产华为麒麟 SOC 一直以来也只是掌握了设计,并不具备独立制程的能力。

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一块小小的 SOC 上集成了多个超大规模集成电路,CPU 只是其中的一小部分。首先我们来说说 SOC 最主要的两个负责算力的超大规模集成电路,CPU 和 GPU。CPU 就像是一个大脑,它负责处理指令,计算数据,最后执行,所以 CPU 强弱决定了一台设备的综合算力性能。

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而 GPU 它的主要任务是对系统输入的视频信息进行构建和渲染。在手机开发者选项中,有个强制开启 GPU 渲染选项,这是因为在应用程序中使用 2D 程序加速。图形界面的渲染工作,只有部分由 GPU 来完成,其他的还是由 CPU 来做,打开选项后由 GPU 来渲染,减轻 CPU 的压力。

而之所以这个选项默认关闭,主要还是为了减少 GPU 的使用造成功耗影响续航。我们平时玩游戏的时候,GPU 就会开始加速图形、图像的处理,减轻 CPU 的负载,所以这就是我们也能在一些终端 SOC 当中看到 CPU 导致旗舰 SOC 性能更强的原因。

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然后我们再来说说近两年刚加入的 NPU,又称嵌入式神经网络处理器芯片。可以理解为多了一个人工智能分析,也就是我们所说的 AI 功能。在 NPU 加入之前,智能分析和图像处理都是由 CPU 和 GPU 来跑。这就有个劣势,要是 CPU 和 GPU 有任务的时候,那么就没时间分出资源来做智能处理。

华为麒麟 970 是首个加入 NPU 的 SOC。有了 NPU 的加入之后,不但可以完成图像处理,智能分析,还可以协调 CPU 和 GPU 的资源,让功耗更低,效率更高。

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我们日常使用的人际交互,人脸识别,还有每次拍完照给你智能美颜照片的,也是 NPU。

不知道大家有没有这样的感觉,手机在解压一个大型文件的时候,往往都要比一些电脑还快。这就得说到 SOC 中的 DSP,又叫数字信号处理器,主要应用在实时快速的实现各种数学,信号处理算法,专门处理那些超大规模并行的数据,简单来说,它就是一个编 ****。

在我们解压一个大型文件夹时,它可以实现更快的速度实时改善视频的画质,改善音频就像是偏科生在自己擅长的领域发挥最大的性能,为 CPU 跟 GPU 省下更多的资源。

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在我们平时拍照的时候,除了感慨摄像头的优秀外,有多少人知道 ISP。ISP 又叫图形信号处理器,在拍照的时候,光线从镜头进入到达传感器,传感器负责采集记录光线,并把它转换为电流信号,然后交由 ISP 图形信号处理器进行处理,最后由手机处理器进行储存。除了拍照,ISP 芯片也可以实现人脸识别,自动场景识别等功能。

最后我们再来说说基带,主要的作用是负责完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码的工作。我们的 5G,4G 网络也都是由基带完成,而基带一般除了集成在 SOC 中,也有直接采用外挂基带。

最常见的就是苹果的 A 系列 SOC,虽然在性能上秒天秒地,但自己并不研发基带,从来都是外挂基带一直采用的都是英特尔和高通的基带。可以说集成基带更有优势。

以上就是手机 SOC 常用的部分功能,然而只有指甲这么大的 SOC,功能却并不仅于此。

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追风者
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