國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)鏈相較國際仍有差距,SoC芯片發(fā)展之路任重而道遠(yuǎn)!
從1947年在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明出第一個(gè)晶體管,到現(xiàn)如今集成幾十億個(gè)晶體管的CPU,今天已有70 多年的歷史。而其中兩個(gè)重要的發(fā)展節(jié)點(diǎn),一個(gè)是1958-1959年,來自仙童的羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)發(fā)明了硅集成電路。來自德州儀器的杰克·基爾比(Jack Kilby)發(fā)明了鍺集成電路。另外一個(gè),就是SoC的出現(xiàn)。
什么是SoC?
SOC(System-On-Chip), 即片上系統(tǒng)?梢院唵蔚睦斫鉃榘严到y(tǒng)做在一塊芯片上。
20世紀(jì)90年代中期,因使用專用集成電路來實(shí)現(xiàn)芯片組受到啟發(fā),萌生應(yīng)該將完整計(jì)算機(jī)所有不同的功能塊一次直接集成于一顆硅片上的想法。
一個(gè)完整的SoC通常包含以下幾個(gè)模塊:
中央處理器(CPU)-- SoC的“大腦”。運(yùn)行Android 或者IOS和大多數(shù)應(yīng)用程序的大部分代碼。
圖形處理單元(GPU)-- 處理與圖形有關(guān)的任務(wù),例如可視化應(yīng)用程序的用戶界面和2D、3D游戲。
圖像處理單元(ISP)--將手機(jī)攝像頭中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像和視頻文件,對(duì)圖像用AI算法進(jìn)行進(jìn)階處理。
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)-- 處理比CPU更復(fù)雜的數(shù)學(xué)功能。包括解壓縮音樂文件和分析陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)。
基帶處理單元BBU(Building Base band Unite)—用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
存儲(chǔ)器(ROM/RAM)-- 用來存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)信息的記憶部件。存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器(簡稱主存或內(nèi)存)和輔助存儲(chǔ)器(簡稱輔存或外存)兩大類。和CPU直接交換信息的是主存。
神經(jīng)處理單元(NPU)-- 用于高端智能手機(jī),以加速機(jī)器學(xué)習(xí)(AI)任務(wù)。這些包括語音識(shí)別和相機(jī)處理。
除了以上幾個(gè)主要單元,還有藍(lán)牙,5G,WI-FI等模塊。
SOC的特點(diǎn)
SOC技術(shù)可以有效地降低電子信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期,提高產(chǎn)品的競爭力,是未來工業(yè)界將采用的最主要的產(chǎn)品開發(fā)方式。
任何SoC的設(shè)計(jì)都是性能、功耗、穩(wěn)定性、工藝難度幾方面的平衡。
國內(nèi)SOC公司以及和國際對(duì)比
提起國內(nèi)的SoC,最先想到的是海思的麒麟系列。海思麒麟可以說是華為自主設(shè)計(jì)的一款SOC,其中CPU和GPU應(yīng)用的架構(gòu)是由ARM授權(quán)的。NPU(Neural Network Processing Unit)-- 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器,曾經(jīng)是采用寒武紀(jì)的產(chǎn)品,目前搭載的是自研NPU,代號(hào)達(dá)芬奇。麒麟處理器主要應(yīng)用在華為自家的旗艦機(jī)上,對(duì)標(biāo)的是蘋果A系列,高通驍龍,以及三星的獵戶座處理器。雖然性能上相比以上幾款稍差,但在這個(gè)性能過剩的時(shí)代,海思足以滿足智能手機(jī)對(duì)性能的要求。在臺(tái)積電不再為華為代工之后,國產(chǎn)最強(qiáng)SOC也走到了盡頭。近期有新聞傳出華為計(jì)劃在上海建芯片廠,麒麟SOC在不久的將來也許會(huì)回歸。
紫光展銳作為國內(nèi)第二大芯片設(shè)計(jì)廠商,在5G領(lǐng)域具有全面的產(chǎn)品與技術(shù)解決方案。目前展銳的UNISOC在移動(dòng)終端,工業(yè)交通,電子電力等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。
其中紫光展銳新一代5G SoC--虎賁T7520,是紫光展銳第二代5G智能手機(jī)平臺(tái),其采用6nm EUV制程工藝,集成了最高主頻達(dá)2.7Hz 的CPU,最高頻率800Hz且支持的分辨率3200*1440的 GPU,NPU,存儲(chǔ)器以及通信模塊。據(jù)悉,T7520預(yù)計(jì)在今年年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),搭載這款處理器的手機(jī)于明年年初上市。雖然其于目前主流的頂級(jí)處理器還有一定的差距,但也并非無名之輩,從目前公布的技術(shù)參數(shù)來看,其性能大致相當(dāng)于麒麟810的水平。目前來看搭載這款SOC的應(yīng)該是海信的終端機(jī)
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