高通就是负责设计的,架构是ARM,制造是台积电,那为什么说高通芯片厉害?

2024-03-08 08:35:16 文章来源 :网络 围观 : 评论

  高通就是负责设计的,架构是ARM,制造是台积电,那为什么说高通芯片厉害?

  高通的厉害之处的就在于芯片的设计上,不要以为这没什么技术含量,看看全球总共有几家可以做移动终端处理器的就能知道,据小编所知,也就只有高通和苹果拥有自主架构的CPU,而海思麒麟和联发科的CPU都是采用的公版架构,并且处理器作为SOC片上系统,不只包含有CPU部分,还有GPU、ISP、基带等等,而高通和苹果除了使用了ARM指令集外,剩下的东西都需要自己做进芯片中,你能说这种公司不厉害吗?

  ARM公司本身并不生产和销售芯片,它只是为芯片厂商提供知识授权,站在了产业链的制高点,相当于规则的制定者。ARM的授权分为两种,一种是如高通、苹果一样获得指令集授权后,自行设计内核,完成整个CPU的搭建,这种被我们称为自主CPU架构。另一种是ARM公司自行设计好的内核授权给芯片商使用,然后芯片商再根据自身所需选择核心数、缓存等完成搭建工作,联发科和海思麒麟目前就属此列。

  台积电则是芯片制造厂,自己并不设计芯片,只是为芯片商代工生产,工艺的先进与否决定着处理器的功耗以及性能,工艺越先进,代表着同一体积内可以装下更多的晶体管,性能越强,功耗越低。目前高通骁龙855和麒麟980处理器都是采用的最先进的7nm工艺制程。

  综上所述,ARM相当于规则的制定者,高通、苹果、联发科和海思等不管是自主架构还是公版架构都是基于ARM的指令集来设计,而台积电则是属于最终的生产者,提供先进的工艺。所以终端处理器的制造生产并不是一家公司就可以搞定的,每一个环节都不应该被小觑。

  很高兴能够看到和回答这个问题!

  其实这个问题的答案很简单,用我们生活常识就能解答说明。ARM公司设计的芯片架构就像是毛坯房,房子想要正常入住和使用还需要再加工,也就是精装修。在芯片领域,高通充当的就是装修公司,而且是技术非常好的精装修公司。这也是高通的芯片虽然基于的架构是ARM,制造是台积电,但人们还是说说高通芯片厉害的原因所在!

  

半导体公司分为三类,每一类公司在芯片领域的专长不同。

 

  一类是做IDM的,也就是专门做集成设计与制造的,比如英特尔和三星。第二类是典型的国际电工产品中心的OEM。第三档是设计公司,就是公司的设计,而不是制造。华为海思、美国高通公司、苹果、联发科都是这一类。

  多年来,高通几乎垄断了所有必要的基础手机通信专利。简单来说,只要你的手机能打电话,手机厂商就需要为高速通信专利买单。高通在此基础上建立了两种臭名昭著的专利使用费模式。高流量基本上可以让所有手机厂商按在地上剧烈摩擦。甚至开玩笑说,高发展的商业模式是专利销售和SOC转让。事实上,arm提供的架构并不包括SOC手机的所有功能,至少没有主带。就像arm架构一样,苹果一直挂在第三基带之外,这也是为什么。提供的功能不一定是最好的。

  Arm是另一个品种。它的设计,连流媒体网络都不做,而是出售授权,允许其他企业基于arm设计修改自己的芯片。由于实力雄厚,treble和苹果自主探索基于arm的结构,产品比arm版略高。对于中国,如联合开发办等,则略有提高。

  目前,近99%的手机和手持设备都采用了臂式结构设计,但仍有不少差异。比如苹果a of chip系列只用了一套手臂指令,如CPU、GPU等,都是按照手臂指令设计的。在中国,臂指令集和微架构是同时使用的。高频流使用arm指令集,但GPU内核与arm无关。处理器基于 cortex ARM 芯片进行了两次设计,其 kyno 内核是开发的。

  只有高带宽和苹果有独立的处理器结构。小编知道,苹果有独立的处理器结构。华为公司海思麒麟和联发集团共享,手臂除了使用手臂指挥外,并不自己生产或销售芯片,只是通过站在生产链的顶端 在最后,它给芯片厂商提供了智能动力,这符合规范活动。

  最重要的模块是处理器和GPU,以及手机和其他终端产品。这两个模块都是作为通用版的手臂,而不是单独的结构。其他不是很重要,还需要电源管理模块、视频解码模块、音频解码模块、它的内存管理模块等。这些模块都是一样的,没有人卖。比如说视频文件,没有人会宣传自己的产品,但其实每家都可以解码1080p的高级视频播放。这些MP4的东西,平板电脑等电子产品也应该准备好了。只剩下通讯模块了,而手臂本身没有通讯模块,所以苹果只能在挂带上买,这对苹果来说不是好事。

  其实美国高通公司的成功也是必然的。10年前智能手机市场的渗透,伴随着基带的变化。但在过去的通信领域,很多人买了一个AP芯片,显然不需要基本带,更不用说开发基本带了。这就导致了高度自主化的局面,基础磁带与通过收购获得的半城市AP和GPU相结合,市场门槛更高。

  以上便是我的一些见解和回答,可能不能如您所愿,但我真心希望能够对您有所帮助!不清楚的地方您还可以关注我的头条号“每日精彩科技”我将竭尽所知帮助您!

  码字不易,感觉写的还行的话,还请点个赞哦!

  ·

  高通芯片是很厉害,对于国际先进的企业,该承认差距的还是要承认。很多人知道高通仅仅是在手机的芯片,其实高通的芯片在很多行业都有,例如WIFI芯片高通也很厉害。

  至于台积电,芯片制造是另外一个范畴,目前大部分的手机芯片公司,台积电都是最佳的代工企业,不仅仅是高通,苹果、华为也是。例如7nm EVU的工艺目前只有台积电能提供。7nm的设计能力是芯片设计的范畴,而台积电是制造范畴,二者缺一不可。

  很多朋友觉得华为的5G芯片取得了领先,其实华为是后来居上。世界上第一个5G的芯片就是高通的X50,在2022年底推出。也就是全球的运营商和设备商如果要做5G的研究,在几乎1年多的时间内,只有高通的芯片可以用。

  因此也不能说华为巴龙5000超越高通X50有多么骄傲,毕竟X50是一年多前推出的芯片,不支持最新的5G的SA标准也很正常。不过目前从柏林的消息来看,华为在5G的SoC芯片上应该又领先高通,还是要替华为点赞!

  高通的手机SoC芯片牛就牛在它采用的不是公版的ARM架构,而是采用自研的ARM架构。也就是同样基于ARM,华为、MKT、展讯都是采用ARM提供的公开架构,而高通是把ARM架构魔改后进行了充分的优化。目前全球具有这个能力的也就是只有高通和苹果。

  高通骁龙855采用自演的Kryo 485架构,性能相对骁龙845提升45%,GPU能力提升达到20%。骁龙855引入了“超级核心”(Prime Core)的概念,支持多种核心、频率组合运行模式,而且各个核心的性能也有了很大的提升,这在业界是领先的。

  高通的手机SoC芯片另一个很厉害的地方,就是自研的GPU。众所周知华为的GPU一直是华为的弱项,特别相对于高通和苹果而言,这是由于华为的麒麟或者MKT也采用公版的GPU内核,性能受制于公版的ARM的GPU,无法提供跟高的能力。

  高通采用自研的GPU,GPU图形核心一直是高通的强项,骁龙855的GPU采用Adreno 640核心。整体能耗比业界领先,同时还有丰富的图形技术特性,包括第一个支持Vulkan 1.1图形规范,同时继续支持OpenGL ES 3.2、OpenCL 2.0 FP。

  所以高通的手机SoC,不管是CPU还是GPU,都是非常强,仅次于苹果。当然,华为在NPU上有了自研的达芬奇架构,性能有了碾压性质的突破,在未来会有更强的竞争力。

  高通在1985年创立于美国加利福尼亚州,第一个产品和服务是OmniTRACS卫星定位和传讯服务,广泛的应用于长途货运公司。深耕集成电路的无线电数字通信技术的高通迅速地成为无线设备通信技术龙头企业,并且凭借整合基带功能的AP(Application Processor应用处理器)芯片成长为全球第一大IC设计公司。

  每一个移动通讯设备里面都有一个基带芯片,它是一种用于无线电传输和接收数据的数字芯片,分为处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器、接口模块。

  早年诺基亚手机热潮时代,许多的半导体公司烧钱进入了手机芯片AP领域,包括高通、博通、英伟达、德州仪器、意法、爱立信、英特尔、ADI、联发科。3G网络时代带来一场手机智能化的变革,高通将基带芯片集成到移动处理器中让许多的传统AP厂商尝到了一杯苦酒。

  高通芯片对智能手机的市场的强烈冲击,加上诺基亚的疲软,意法、爱立信、博通、德州仪器、ADI、英伟达、英特尔相继撤离了手机及手持设备芯片市场。

  比如英特尔早在1997年就从DEC公司收购了StrongARM架构,2000年左右就推出了StrongARM系列处理器(Xscale前世)。但手机AP并没有给英特尔带来可观的利润,于是在2006年英特尔将手机及手持设备芯片业务以6亿美元的价格整体卖给了Marvell。

  随着苹果手机的大卖英特尔又重新地回到了手机芯片的队伍中,x86架构的处理器也正式进军智能手机领域,联想K800、Organge的Santa Clara和LAVA的Xolo x900就是采用的英特尔的ATOMZ2460。但现实是英特尔的移动部门接连亏损,到了2022年亏损达42亿美元,坚持到2022年英特尔不得不停止ATOM系列处理器产品线的开发。

  接连的失利并没有让英特尔放弃手机芯片的这块大蛋糕,基带芯片引起的“腥风血雨”让英特尔意识到基带芯片的重要性,于是在2010年英特尔接手了英飞凌的无线解决方案(WLS)。但英特尔的基带性能还是不敌高通,英特尔的手机芯片梦也彻底碎了。在2022年,英特尔宣布推出5G智能手机调制解调业务,专注5G网络基础设施和其他数据中心业务。

  几乎99%的手机领域及手持设备芯片都是采用ARM架构开发的,但还是存在着许多的不同,比如苹果的A系列芯片只是使用了ARM的指令集,像CPU、GPU这些都是根据ARM指令集自研出来的。华为则同时使用了ARM的指令集和微架构。高通使用了ARM的指令集,但GPU核和ARM没有什么关系,CPU则是基于ARM的Cortex微架构进行二次开发,开发了自己的Kyno核。

  这样似乎很难说明高通的芯片的优势,这就好比同时玩乐高积木的,绝大多数人只能拼出简单的图形,而某些高手却可以拼出一艘豪华“邮轮”。这也同样能解释得通台积电代工这个问题,全世界60%以上的芯片都是台积电生产出来的,台积电生产出来的芯片确实有质量保障,但并不是每个芯片都那么出色,这跟设计图有很大的关系。

  高通的成功有“必然”,也存在“偶然”。十年以前智能手机突进手机市场,也伴随着基带的更替。但过去的很多通信行业大佬都是通过购买AP芯片,显然不需要基带,更没有朝着基带方面发展。这就造就了高通独大的局面,高通将它的基带与半路出家的AP以及收购回来的GPU集成到一起,给市场设立了更大的门槛。

  虽然高通的AP和GPU并不见得十分突出,但它的基带确实是太优秀了,所以很多手机厂商都倾向采用高通的芯片。在一个行业浸淫了多年,别人想要追赶也是很难的,但并不代表就没有机会了。

  以上个人浅见,欢迎批评指正。

  高通芯片厉害之处,在于它能完全自研基带和GPU,同时对ARM架构的CPU内核进行魔改。

  和麒麟芯片一样,骁龙芯片上的CPU内核也来自ARM的授权,不同之处在于,麒麟芯片的CPU内核采用的是ARM公版设计,高通则对ARM的CPU内核调整了频率、缓存,改变内核配置,优化了部分电路设计(就是业界所说的魔改),以便控制成本(毕竟像苹果那样堆料,芯片会贵到小米、vivo等手机大厂拒绝下单或砍单),但CPU的主要核心还是ARM的内核。

  比较骁龙855和麒麟980的CPU内核,可以发现两者都是采用ARM架构,但麒麟采用公版设计,骁龙的则被改造了:

  CPU内核配置,从公版的2大核+2中核+4小核,变成1大核+3中核+4小核,通过减少大核数量,提升大核频率,来控制功耗(想想两个大核全速狂奔和1个大核全速狂奔,哪个耗电多?),同时节省了1个大核的二级缓存(省下的都是钱,缓存很贵);

  骁龙855还减少了8个CPU内核的三级缓存,麒麟980的共用三级缓存是4MB,骁龙855的三级缓存则是2MB,阉割了一半(这块争议很大,其实没什么好争议的,能省一分是一分嘛);

  由于骁龙855和麒麟980的CPU内核跑分不相上下(有时骁龙领先,有时麒麟在前),可以认为两者实力相当,但骁龙的用料(缓存和大核数量)更少,高通芯片的设计实力可见一斑。

  说过CPU内核,再说GPU内核。

  GPU内核,麒麟采用的也是ARM公版内核,但骁龙采用的却是高通完全自研的内核。当然这个自研的GPU内核也不是高通从0到1的自己摸索的结果,而是购买自AMD的移动GPU芯片部门(专利和设计团队打包买下)。十多年前,AMD吞下显卡大户ATI,结果消化不良,造成亏损,为了续命,卖掉移动GPU芯片部门(专做笔记本显卡的),保留看起来更有前途的桌面GPU芯片部门和英伟达继续斗。

  这笔收购的好处是,高通不用再买ARM的GPU了,使骁龙在和麒麟的游戏跑分比赛中(对GPU资源消耗最大)领先。

  采用ARM的公版GPU内核,是麒麟芯片的短板。

  在ISP和基带方面,麒麟和骁龙也不相上下,互有长短。

  综上可以看出,骁龙领先麒麟主要在GPU的完全自研和CPU的优化设计上,也是高通的芯片设计竞争力所在。

  

高通就是负责设计的,架构是ARM,制造是台积电,那为什么说高通芯片厉害?

  

高通就是负责设计的,架构是ARM,制造是台积电,那为什么说高通芯片厉害?

  

高通就是负责设计的,架构是ARM,制造是台积电,那为什么说高通芯片厉害?

  

高通就是负责设计的,架构是ARM,制造是台积电,那为什么说高通芯片厉害?

相关文章

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
推荐文章