提到手機芯片,大多數人腦海中浮現的第一個詞大概率是"處理器"——麒麟、驍龍、天璣、蘋果A系列等等,這些名字幾乎成了手機性能的代名詞。但如果把一臺手機拆開,你會發現手機中芯片絕不止SoC一顆,其余那些默默工作的芯片,同樣缺一不可。
先說大家最熟悉的處理器。嚴格來講,如今手機里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)。
以第五代驍龍8至尊版為例,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(數字信號處理器)、基帶芯片等多個模塊。從功能上看,它一個頂好幾個;從物理上看,它確實只是一顆芯片。但正是因為這種高度集成,讓人們誤以為手機里就這一顆重要的芯片。
事實上,SoC再強大,也無法覆蓋手機的所有功能。離開了其他芯片的配合,手機連開機都做不到。
以存儲芯片為例,手機里的存儲芯片至少有兩顆:一顆是運行內存(RAM),負責臨時存放正在運行的數據;另一顆是閃存(UFS或NAND Flash),負責長期存儲照片、應用和系統文件。
這兩顆芯片的性能直接影響手機的流暢度和讀寫速度。旗艦手機普遍采用LPDDR5X內存和UFS 4.0閃存,它們各自都是一顆獨立的芯片,封裝在主板上。
手機里有一類芯片雖然不起眼,卻至關重要,那就是電源管理芯片(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,管理著十幾條供電通道。此外,快充協議芯片、電池保護芯片、充電IC等也各司其職,共同守護著手機的電力系統。光是和供電相關的芯片,就有好幾顆。手機之所以叫手機,通信能力是根本。除了SoC內部集成的主基帶芯片外,手機還需要射頻前端芯片(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,射頻前端芯片的數量尤其多,不同頻段需要不同的濾波器和放大器,一臺全頻段5G手機里的射頻相關芯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芯片或模塊。雖然有些被集成進了SoC,但外部仍然需要配套的射頻芯片和天線匹配電路。
手機能感知周圍環境,靠的是各種傳感器芯片。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)芯片每一顆都很小,但功能各異。
攝像頭模組里除了鏡片和感光元件(CMOS圖像傳感器),還有對焦驅動芯片,用于OIS光學防抖和自動對焦的音圈馬達驅動,以及激光對焦模塊等。如果手機有三到四顆攝像頭,每顆模組里都有各自的傳感器和驅動芯片,數量自然成倍增長。
屏幕驅動芯片(DDIC)負責將圖像數據轉換為屏幕上的像素信號。OLED屏幕還需要觸控IC、屏幕指紋傳感器芯片(光學或超聲波)等。折疊屏手機還額外需要鉸鏈角度傳感器和相關的控制芯片。
除了以上幾大類,手機里還有不少容易被忽略的小芯片:音頻編解碼芯片(Codec)、振動馬達驅動芯片、紅外遙控發射芯片、eSIM芯片、安全芯片(用于支付和密鑰存儲)等等,每一顆都在自己的崗位上默默工作。
寫在最后:
把以上所有類型的芯片加起來,一臺旗艦手機里的芯片總數輕松超過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,但沒有其他芯片的配合,它不過是一塊無法工作的硅片。

