終端芯片是指�(yīng)用在終端�(shè)備上的芯�。這里的終端(Terminal),主要指通訊�(wǎng)�(luò)中的代表用戶的節(jié)�(diǎn),因此在很多場合也叫UE(User Equipment,用戶設(shè)備)�
ICT(信息通信技�(shù))在CMOS大規(guī)模集成電路成功商用后得到了快速發(fā)�,�(jìn)�21世紀(jì)之后更是獲得了突飛猛�(jìn)的發(fā)展。作為ICT的新興代�,移動互�(lián)�(wǎng)�2010年之后興�,并呈現(xiàn)出了通信和計算機(jī)�(wǎng)�(luò)逐漸融合的趨�,形成了�-�-端的局面,這主�?dú)w功于智能終端的出�(xiàn)和移動通信技�(shù)和計算機(jī)�(wǎng)�(luò)的發(fā)�,其中起決定性作用的是端,智能終端在通信和應(yīng)用能力上的突破帶來了互聯(lián)�(wǎng)從計算機(jī)到移動終端的�(zhuǎn)�。而智能終端的突破又主�?dú)w功硬件處理能力和操作系統(tǒng),顯�,硬件處理能力的提升仍然是依靠芯�。因為終端有很多類型,包括智能家居終端(如智能機(jī)頂盒�、行�(yè)通訊�(yīng)用終端(如尋呼對講)和蜂窩移動通信終端(如手機(jī)、數(shù)�(jù)�、平板電腦),因此廣義上終端芯片也包含很多種,這里我們以移動互聯(lián)�(wǎng)的典型代表也是最重要的終端——智能手�(jī),來介紹其需要的芯片�
智能手機(jī)的特�(diǎn)是可以運(yùn)行操作系�(tǒng),應(yīng)用能力很�(qiáng),在移動互聯(lián)�(wǎng)中應(yīng)用則要求通信能力也很�(qiáng)。其芯片主要包括通信處理器、應(yīng)用處理器、協(xié)處理器、存�、射�、電源管理、擴(kuò)展功能芯片和外設(shè)接口等芯�,一般認(rèn)為通信處理器和�(yīng)用處理器芯片為主芯片,而且它們經(jīng)常以SoC單芯片的形式集成在一��
通信處理器負(fù)�(zé)手機(jī)與基站的通信,對手機(jī)和基站之間交互的信息�(jìn)行處�。因為移動通信是通過無線電波�(jìn)行信號傳遞的,因此手�(jī)收、發(fā)的信號都需要射頻芯片�(jìn)行中�(zhuǎn)處理,通信處理器負(fù)�(zé)基帶�(shù)字信號處理,射頻芯片�(fù)�(zé)模擬和射頻信號處�,兩者配合完成手�(jī)的通信任務(wù)。在常用的通信處理器設(shè)計中,一般會包括至少一個微處理器核或DSP核以及一個硬件加速器;硬件加速器�(fù)�(zé)�(diào)制解�(diào)、編解碼,以及跟基站�(jìn)行時間頻率同步等工作,因為這部分工作對實時性要求很高,需要專門�(shè)計高速運(yùn)行的硬件電路來實�(xiàn);而微處理器和DSP�(nèi)部集成電路的�(jié)�(gòu)決定了:DSP擅長實現(xiàn)通信中的�(yùn)算量大的算法,微處理器擅長控制和�(diào)�,兩者結(jié)合在一起負(fù)�(zé)完成通信流程的控制和編碼之前/解碼之后的信息處�,實�(xiàn)移動通信比如4G�3.9G)LTE的大量協(xié)議;通常以協(xié)議棧軟件的形式運(yùn)�,因此具有靈活便于修改升級的�(yōu)�(diǎn)�
�(yīng)用處理器�(fù)�(zé)�(yùn)行手�(jī)的應(yīng)用程�,比如音�、視�、拍照、游�、辦公、第三方軟件�,從而實�(xiàn)智能手機(jī)必須具有的豐富功�。同時作為主控芯�,還需要協(xié)�(diào)通信處理器、協(xié)處理器和外圍接口一起配�,完成一個具體應(yīng)用的所有關(guān)�(lián)動作,因為通信和應(yīng)用之間的�(shù)�(jù)量非常大,集成在一起形成主控芯�,可以充分發(fā)揮SoC的好處。應(yīng)用處理器同樣以微處理器為核心,通常也會集成DSP核、硬件加速器,為特定的應(yīng)用比如視頻播放加��
�(xié)處理器一般是針對一些運(yùn)算量大的場景,協(xié)助主控芯片完成計算處理任�(wù),比如圖形圖像處理一般由的GPU來實�(xiàn),從這個角度說,之前曾�(jīng)熱門的MP3、收音機(jī)、手�(jī)電視接收等芯片也算是�(xié)處理�。外圍接�,比如USB、藍(lán)�、鍵盤、MMC/SD、LCD等控制器芯片,主要是為“人-�(jī)”和“機(jī)-�(jī)”提供操作和互連接�,還有一些分立器件,比如PA(功放)、ROM等,也是手機(jī)整機(jī)所需的芯�。另外還有一些附加功能,比如NFC芯片、北斗導(dǎo)航芯�、陀螺儀(MEMS)芯片等�
可見,手�(jī)是目前當(dāng)之無愧的各類芯片的集大成�,因為它不但要實�(xiàn)高速移動通訊,還要能�(yùn)行傳�(tǒng)計算�(jī)上的各種�(yīng)用。這其中當(dāng)�(shù)主控芯片最為重�,它也是手機(jī)成本里面的占比重�,有�(shù)�(jù)顯示,主控芯片和射頻、電源芯片的成本會占整個手�(jī)�30%。如前面所�,主控芯片通常由通信處理器和�(yīng)用處理器組成,是�(shè)計規(guī)�、最�(fù)�、工藝要�、更�?lián)Q代最快的集成電路,并且體�(xiàn)出SOC的特�(diǎn)——IP集成、軟件占比高。像上面提到的一些擴(kuò)展功能如NFC和導(dǎo)航既可以單獨(dú)�(gòu)成芯�,也可以集成在主控SoC芯片里,將來甚至所有基�、射頻處理和微處理器、存儲器以及電源管理都可以集成單芯片的形�,將會給手機(jī)�(shè)計帶來更多的好處:面積更�、成本更�、可靠性更好——這正是“集成”所�(yù)期的�(jié)��
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