手機晶片只有處理器?一文拆解旗艦機內部 背後藏逾百粒微型晶片
提到手機晶片,大多數人腦海中浮現的第一個詞大概率是「處理器」——麒麟(Kirin)、驍龍(Snapdragon)、天璣(Dimensity)、蘋果A系列等等,這些名字幾乎成了手機性能的代名詞。但如果把一台手機拆開,你會發現手機中晶片絕不止SoC一顆,其餘那些默默工作的晶片,同樣缺一不可。
先說大家最熟悉的處理器。嚴格來講,如今手機裏的處理器早已不是一顆單純的CPU,而是一個高度集成的片上系統(SoC)。
以Snapdragon 8 Elite Gen 5為例,一顆SoC內部就集成了CPU、GPU、NPU(神經網絡處理單元)、ISP(圖像信號處理器)、DSP(數碼訊號處理器)、Baseband等多個模組。從功能上看,它一個頂好幾個;從物理上看,它確實只是一顆晶片。但正是因為這種高度集成,讓人們誤以為手機裏就這一顆重要的晶片。
事實上,SoC再強大,也無法覆蓋手機的所有功能。離開了其他晶片的配合,手機連開機都做不到。
儲存晶片
以儲存晶片為例,手機裏的儲存晶片至少有兩顆:一顆是記憶體(RAM),負責臨時存放正在運行的數據;另一顆是快閃記憶體(Flash,如UFS或NAND Flash),負責長期存儲照片、應用和系統文件。這兩顆晶片的性能直接影響手機的流暢度和讀寫速度。
旗艦手機普遍採用LPDDR5X內存和UFS 4.0閃存,它們各自都是一顆獨立的晶片,封裝在主板上。
電源管理晶片
手機裏有一類晶片雖然不起眼,卻至關重要,那就是電源管理晶片(PMIC)。它的職責是將電池輸出的電壓轉換為各個模塊所需的精確電壓,確保CPU、屏幕、攝像頭等組件都能獲得穩定、合適的供電。一顆PMIC內部往往集成了多路DC-DC轉換器和LDO穩壓器,管理着十幾條供電通道。
此外,快充協定晶片、電池保護晶片、充電IC等也各司其職,共同守護着手機的電力系統。光是和供電相關的晶片,就有好幾顆。
通訊相關晶片
手機之所以叫手機,通訊能力是根本。除了SoC內部集成的主基帶晶片外,手機還需要射頻前端晶片(RFFE)、功率放大器(PA)、濾波器、天線開關等大量射頻器件。支持5G的手機,射頻前端晶片的數量尤其多,不同頻段需要不同的濾波器和放大器,一台全頻段5G手機裏的射頻相關晶片可能多達十幾顆甚至更多。
Wi-Fi、藍牙、NFC、GPS這些功能同樣需要各自的晶片或模塊。雖然有些被集成進了SoC,但外部仍然需要配套的射頻晶片和天線匹配電路。
傳感器晶片
手機能感知周圍環境,靠的是各種傳感器晶片。加速度計和陀螺儀通常封裝為一顆六軸IMU,此外還有氣壓計、地磁傳感器、環境光傳感器、接近傳感器、ToF傳感器等。這些MEMS(微機電系統)晶片每一顆都很小,但功能各異。
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相機模組晶片
相機模組裏除了鏡片和感光元件(CMOS影像感應器),還有對焦驅動晶片,用於OIS光學防震和自動對焦的音圈馬達(VCM)驅動,以及雷射(Laser)對焦模組等。如果手機有三到四顆攝像頭,每顆模組裏都有各自的傳感器和驅動晶片,數量自然成倍增長。
屏幕驅動晶片
螢幕驅動晶片(DDIC)負責將影像數據轉換為螢幕上的像素訊號。OLED 螢幕還需要觸控IC、螢幕指紋感應器晶片。摺疊屏手機還額外需要鉸鏈角度傳感器和相關的控制晶片。
其他晶片
除了以上幾大類,手機裏還有不少容易被忽略的小晶片:音頻編解碼晶片(Codec)、振動馬達驅動晶片、紅外遙控發射晶片、eSIM晶片、安全晶片(用於支付和密鑰存儲)等等,每一顆都在自己的崗位上默默工作。
寫在最後
把以上所有類型的晶片加起來,一台旗艦手機裏的晶片總數輕鬆超過30到40顆,如果算上射頻濾波器等微型器件,數量甚至可以突破100顆。它們各司其職,從供電到通信,從感知到顯示,構成了一個精密協作的微型生態系統。處理器固然是這個系統的大腦,但沒有其他晶片的配合,它不過是一塊無法工作的硅片。
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