手机soc厂商自研架构成趋势

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最近,因为三年前的一起收购案,业内最重要的芯片设计架构公司Arm与合作多年的大客户高通关系破裂。

而双方矛盾的导火索源于高通在2021年收购的一家初创公司Nuvia。Nuvia是由前苹果工程师2019年创办的芯片设计架构公司。这家公司产品对标Arm,主攻服务器、PC市场,曾宣称其Phoenix CPU核相同功耗下可以提供比Arm CPU核高出50%至100%的峰值性能。

有媒体报道称,Arm正在取消其与高通之间的芯片设计许可协议。该许可协议允许高通基于Arm的标准设计自己的芯片。但无论Arm是否同意授权ALA给到Nuvia,都不能阻挡高通自研架构的决心。就在今年10月,高通推出了第二代Oryon架构。

实际上,近年来手机soc厂商都逐渐在探索自研架构。

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手机SoC发展史

在手机诞生之初,手机的功能还仅限于简单的通讯,还不需要强大的处理器驱动。但随着手机功能的丰富,对处理器的要求逐渐提高,各式各样的手机SoC开始出现。OMAP 是由德仪所推出的开放式多媒体应用平台架构,使用低功耗的 ARM 架构处理器,可适用于移动式平台。如诺基亚的 N70、N95、N900、N9 就是分别使用的德仪 OMAP 1710、OMAP 2420、OMAP 3430 和 OMAP 3630 处理器。

诺基亚手机的另一家主要的 SoC 供应商是飞思卡尔。飞思卡尔同样是美国半导体生产厂商,它的前身是摩托罗拉的半导体部门,2004 年的时候从摩托罗拉剥离出来。飞思卡尔(摩托罗拉)在功能机时代也是重要的手机处理器供应商,诺基亚的一代街机 5320、N81、E62 等就是采用的飞思卡尔 MXC300-30。

三星则在2000 年的时候推出自己的首款 SoC S3C44B0,基于 ARM7 架构,采用 250nm 工艺制造,主频 66MHz。2002 年的时候它被用于全球首款真正意义上的智能手机 Danger Hiptop 上。

在功能机时代,TI OMAP 和飞思卡尔这两个品牌的处理器具有统治地位。此时的SoC主要集成CPU等基本的处理功能,并开始尝试将基带和应用处理器集成到一块芯片上。

随着iPhone手机和智能手机的兴起,智能手机发展迅猛,开始进入全民智能移动手机时代,手机的功能需求远远超过了功能机,需要更强大的处理器和更高效的图形处理能力,手机 SoC 市场也发生了巨大的变化。

新的供应商如高通、联发科等迅速崛起,并推出了自己的手机SoC。同时,原有的供应商如德州仪器、飞思卡尔等也继续投入研发,市场竞争日益激烈。甚至英伟达(Tegra系列)、英特尔也推出了自己的soc芯片产品。

2011年,苹果A系列处理器在智能手机市场上脱颖而出。2013年,首款64位SoC诞生,标志着手机SoC技术的重要突破。此外,高通凭借其出色的性能和强大的通讯功能以及捆绑基带的经营策略,联发科则以其性价比高、功能强大以及打包整体方案而备受消费者和智能手机厂商欢迎。

近年来,随着三星Exynos的竞争力下降和麒麟芯片制程受到限制,手机SoC市场逐渐形成了高通骁龙、联发科天玑、苹果A系列处理器三足鼎立的局面。

高通在2024年10月发布了新一代旗舰手机SoC骁龙8Elite,采用了台积电第二代3nm工艺,性能大幅提升。联发科也发布了新一代旗舰5G智能体AI芯片天玑9400,同样采用了先进的3nm工艺,并在AI和游戏性能方面表现出色。

随着5G、人工智能等技术的不断发展,手机SoC的应用场景也越来越广泛。例如,在自动驾驶和智能辅助车辆等应用中,边缘计算和机器学习的结合显著提高了运营效率。同时,SoC中增强的连接功能(包括5G和Wi-Fi 6技术)可以满足超连接世界的需求。

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现存手机SOC主流厂商

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