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在剛剛過去的一個(gè)多月時(shí)間里，華為麒麟芯片9000s突破美國封鎖的消息傳遍全網(wǎng)，帶動(dòng)了全國人民的購買熱情，華為mate 60系列手機(jī)銷售異常火爆。Mate60 pro的客戶預(yù)約訂單已經(jīng)排到3個(gè)月之后，據(jù)預(yù)測(cè)mate 60系列的手機(jī)銷量有望突破4000萬臺(tái)。今天我就重點(diǎn)給大家詳解一下這部成功手機(jī)芯片構(gòu)成。

在講解華為手機(jī)芯片之前，我們首先做一下科普。手機(jī)芯片通常包含多種芯片單元，用于不同的功能和任務(wù)，包括應(yīng)用處理器芯片（CPU）、圖形處理器芯片（GPU）、無線通訊芯片、存儲(chǔ)芯片、攝像頭圖像傳感器芯片、觸摸屏控制芯片、電源管理芯片、傳感器芯片和音頻芯片等，下邊我們逐一看一下每種芯片單元的具體功能和分類。

1. 應(yīng)用處理器芯片（Application Processor）：這是手機(jī)中的主要處理器，負(fù)責(zé)運(yùn)行應(yīng)用程序和處理手機(jī)的各種任務(wù)。應(yīng)用處理器芯片是手機(jī)中最重要的芯片之一，它負(fù)責(zé)處理手機(jī)的各種應(yīng)用程序和任務(wù)。以下是應(yīng)用處理芯片的核心技術(shù)、發(fā)展史和核心制造企業(yè)的概述：

1.1 核心技術(shù)：

(1) 微處理器架構(gòu)：手機(jī)應(yīng)用處理芯片通常采用ARM架構(gòu)，這種架構(gòu)具有高效能和低功耗的特點(diǎn)，適合移動(dòng)設(shè)備。

(2) 制程技術(shù)：隨著制程技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)應(yīng)用處理芯片的制造工藝不斷提高，從16納米、10納米到7納米、5納米，甚至更小的制程節(jié)點(diǎn)，使芯片能夠在更小的尺寸上集成更多的功能單元。

(3). 多核處理：為了提高處理性能和能效，手機(jī)應(yīng)用處理芯片采用多核心設(shè)計(jì)，使得多個(gè)處理核心能夠同時(shí)工作，提供更快的響應(yīng)速度和更好的多任務(wù)處理能力。

1.2 發(fā)展史：

手機(jī)應(yīng)用處理芯片的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段：

(1) 初期階段：早期的手機(jī)應(yīng)用處理芯片功能有限，處理性能較弱。

(2) 集成化階段：隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)應(yīng)用處理芯片逐漸實(shí)現(xiàn)了更高的集成度，能夠支持更多的功能和任務(wù)。

(3) 多核心階段：為了滿足日益增長的處理需求，手機(jī)應(yīng)用處理芯片開始采用多核心設(shè)計(jì)，提供更強(qiáng)大的處理能力。

(4) AI加速階段：近年來，隨著人工智能的興起，手機(jī)應(yīng)用處理芯片開始加入專門的AI加速單元，提供更高效的AI計(jì)算能力。

1.3 核心制造企業(yè)：

手機(jī)應(yīng)用處理芯片的制造企業(yè)眾多，其中一些核心制造企業(yè)包括：

蘋果（Apple）：蘋果自家設(shè)計(jì)的A系列芯片，如A14 Bionic，被廣泛應(yīng)用于iPhone和iPad等設(shè)備。

高通（Qualcomm）：高通的驍龍系列芯片，如驍龍888，是Android手機(jī)中最常見的應(yīng)用處理芯片之一。

三星（Samsung）：三星的Exynos系列芯片，如Exynos 2100，也被用于一些三星手機(jī)和其他品牌的手機(jī)中。

聯(lián)發(fā)科（MediaTek）：聯(lián)發(fā)科的天璣系列芯片，在中高端手機(jī)市場(chǎng)有一定份額。

除了以上幾家制造企業(yè)，還有其他一些芯片制造商在手機(jī)應(yīng)用處理芯片領(lǐng)域也有一定的影響力，我們?nèi)A為的麒麟芯片就是后起之秀。

2. 圖形處理器芯片（Graphics Processing Unit，GPU）：圖形處理器芯片（Graphics Processing Unit，GPU）是一種專門用于處理圖形和圖像數(shù)據(jù)的芯片。它在手機(jī)中起著至關(guān)重要的作用，負(fù)責(zé)加速圖形渲染、圖像處理和計(jì)算任務(wù)。

早期手機(jī)GPU芯片多采用集成式設(shè)計(jì)，性能較低，主要用于簡(jiǎn)單的圖形顯示和基本的圖像處理。

隨著手機(jī)游戲和多媒體應(yīng)用的興起，對(duì)圖形處理性能的需求逐漸增加，手機(jī)GPU芯片開始采用獨(dú)立式設(shè)計(jì)，提供更強(qiáng)大的圖形處理能力。

近年來，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)GPU芯片的性能要求進(jìn)一步提高，以支持更復(fù)雜的圖形渲染和計(jì)算任務(wù)。

3. 無線通信芯片（Wireless Communication）：它負(fù)責(zé)手機(jī)的無線通信功能，包括移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（如4G、5G）、Wi-Fi和藍(lán)牙等。常見的無線通信芯片廠商有高通、聯(lián)發(fā)科（MediaTek）和英特爾（Intel）等。手機(jī)無線通信芯片是手機(jī)中的另一個(gè)重要組成部分，它負(fù)責(zé)處理手機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)之間的通信。無線通信芯片通常包括調(diào)制解調(diào)器、射頻前端和基帶處理器等部分。

調(diào)制解調(diào)器負(fù)責(zé)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)以進(jìn)行無線傳輸，并將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。它支持不同的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，如2G、3G、4G和5G。

射頻前端是無線通信芯片中的另一個(gè)重要組成部分，它負(fù)責(zé)處理無線信號(hào)的發(fā)射和接收。它包括天線、功率放大器、濾波器等部分，用于增強(qiáng)信號(hào)的傳輸和接收性能。

基帶處理器是無線通信芯片中的核心部分，它負(fù)責(zé)處理數(shù)字信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)和編解碼等功能。它還負(fù)責(zé)管理通信協(xié)議、處理數(shù)據(jù)傳輸和調(diào)度等任務(wù)。

4. 存儲(chǔ)芯片（Memory）：存儲(chǔ)芯片的種類有很多，其中最常見的是閃存芯片。閃存芯片是一種非易失性存儲(chǔ)器，它可以在斷電后保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在手機(jī)中，閃存芯片被用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、照片、視頻和其他用戶數(shù)據(jù)。

除了閃存芯片，還有其他類型的存儲(chǔ)芯片，例如DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）和SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）。這些存儲(chǔ)芯片主要用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的主存儲(chǔ)器，用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序。

存儲(chǔ)芯片的發(fā)展史可以追溯到上世紀(jì)50年代。以下是存儲(chǔ)芯片發(fā)展的主要里程碑和一些主要的制造企業(yè)：早期存儲(chǔ)芯片：在20世紀(jì)50年代和60年代，存儲(chǔ)芯片采用的是磁芯存儲(chǔ)和磁帶存儲(chǔ)技術(shù)。這些技術(shù)由IBM、英特爾和德州儀器等公司開發(fā)和制造。

靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）：在20世紀(jì)70年代，SRAM成為了主流的存儲(chǔ)芯片技術(shù)。它具有快速訪問速度和較低的功耗，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備中。

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）：在20世紀(jì)70年代末和80年代初，DRAM開始取代SRAM成為主流存儲(chǔ)芯片。DRAM具有更高的存儲(chǔ)密度和較低的成本，但相對(duì)于SRAM而言，訪問速度較慢。

閃存存儲(chǔ)器：在20世紀(jì)80年代末和90年代初，閃存存儲(chǔ)器開始流行起來。閃存存儲(chǔ)器具有非易失性（斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失）、高速讀寫和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、固態(tài)硬盤（SSD）和閃存卡等產(chǎn)品中。

3D NAND閃存：隨著存儲(chǔ)容量的需求不斷增加，傳統(tǒng)的2D NAND閃存技術(shù)已經(jīng)無法滿足需求。因此，3D NAND閃存技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。3D NAND閃存通過在垂直方向上疊加多個(gè)存儲(chǔ)層來增加存儲(chǔ)容量，同時(shí)保持了較高的性能和可靠性。三星、美光、西部數(shù)據(jù)和東芝等公司是3D NAND閃存的主要制造商。

5. 攝像頭圖像傳感器芯片（Image Sensor）：攝像頭圖像傳感器芯片是手機(jī)和其他數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備中關(guān)鍵的組件之一。它負(fù)責(zé)將光線轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，實(shí)現(xiàn)圖像的捕捉和處理。以下是攝像頭圖像傳感器芯片的發(fā)展史。

第一代攝像頭圖像傳感器芯片使用的是CCD（電荷耦合器件）技術(shù)。CCD技術(shù)可以將光線轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)，并通過模擬轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。索尼是第一家成功商業(yè)化生產(chǎn)CCD芯片的公司。

第二代攝像頭圖像傳感器芯片采用了CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)。CMOS技術(shù)具有低功耗、集成度高和成本低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代了CCD技術(shù)。索尼、三星和英特爾等公司在CMOS圖像傳感器芯片領(lǐng)域具有重要地位。

第三代攝像頭圖像傳感器芯片在CMOS技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)。例如，索尼推出了背照式CMOS傳感器（BSI-CMOS），它通過改變光線進(jìn)入傳感器的路徑，提高了傳感器的光線捕捉效率和圖像質(zhì)量。

圖像傳感器芯片的主要制造企業(yè)：目前，主要的攝像頭圖像傳感器芯片制造企業(yè)包括索尼、三星、英特爾、華為海思、臺(tái)積電等。索尼一直是該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

6. 電源管理芯片（Power Management）：電源管理芯片是一種用于管理和控制電子設(shè)備電源供應(yīng)的關(guān)鍵芯片。它負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池電量、調(diào)整電壓和電流、實(shí)現(xiàn)功耗管理等功能，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和高效能耗。

在了解了手機(jī)芯片的功能和分類之后，下面讓我們來重點(diǎn)看一下華為手機(jī)的芯片架構(gòu)。

麒麟9000s是華為自研的5nm系統(tǒng)芯片，采用了創(chuàng)新的芯片堆疊技術(shù)。麒麟9000s的晶體管數(shù)量比蘋果A14多37%，芯片性能和功耗達(dá)到了一個(gè)理想的狀態(tài)。其中，麒麟9000s的CPU包含1個(gè)超大核+3個(gè)大核+4個(gè)低功耗小核，大核的頻率是2.62GHz, 中核的頻率是2.15GHz，小核的頻率為1.5GHz，其中超大核和大核均為華為自研的泰山架構(gòu)，小核則是cortex-A510，這四個(gè)自研的大核心都支持超線程技術(shù)，這也是世界上首次在手機(jī)處理器芯片中使用超線程技術(shù)，開創(chuàng)了新的歷史。

之前的超線程技術(shù)都是在PC或者服務(wù)器上使用。該技術(shù)在PC上測(cè)試的結(jié)果顯示，開啟超線程功能后，可以帶來30%的額外性能提升，由此可見，麒麟9000s由超線程技術(shù)所帶來的性能提升非常值得期待。當(dāng)然超線程也會(huì)帶來額外的功耗，所以mate 60系列手機(jī)的配備了巨大的散熱均熱板，保證了CPU穩(wěn)定。

從上邊的CPU性能排行榜中，我們可以看到麒麟CPU 的性能要優(yōu)于iphone13，跟驍龍8+ Gen1 接近。盡管麒麟有最好的架構(gòu)設(shè)計(jì)，但是受限于生產(chǎn)工藝限制，頻率上不去，跟頂尖的驍龍8+ Gen2 是沒法比的，但是也處于領(lǐng)先地位。

GPU方面，此次華為麒麟9000s手機(jī)處理器同樣也放棄了ARM公司的公版GPU，采用了華為自研的代號(hào)為“馬良910”的圖形處理器，采用四核心設(shè)計(jì)，頻率達(dá)750MHz，每個(gè)核心擁有兩組128個(gè)ALUs，總計(jì)1024個(gè)ALUs。性能方面稍遜于高通的驍龍8+ Gen1，但這并非其主要追求。

NPU方面，（NPU是華為自研人工智能網(wǎng)絡(luò)單元，它可以極大的提升芯片的AI計(jì)算能力）麒麟芯片的水平自然無需多言，當(dāng)年自研的“達(dá)芬奇”架構(gòu)更是一騎絕塵，遙遙領(lǐng)先，現(xiàn)在再次將其搭載到了麒麟9000s處理器上，性能只會(huì)優(yōu)化的更加強(qiáng)悍。

對(duì)于ISP圖像處理單元（注意ISP圖像處理單元不同于攝像頭圖像傳感器芯片，它用于圖像增強(qiáng)，在同等CMOS條件下，它可以提高成像質(zhì)量)，這個(gè)是華為自研的 ISP “越影”圖像處理單元，將ISP 與 AI 技術(shù)深度融合。特別是在美國對(duì)華為制裁后，華為更是將ISP直接升級(jí)到了6.0，ISP的數(shù)據(jù)吞吐率暴漲50%，同時(shí)支持四流水線并行，持續(xù)鞏固華為在視頻拍照方面的領(lǐng)導(dǎo)者地位。

對(duì)于無線通信芯片的核心基帶處理器，此次華為麒麟9000s實(shí)現(xiàn)了華為海思巴龍5000基帶的回歸，作為5G技術(shù)的開創(chuàng)者之一，華為手機(jī)沒有5G的遺憾從此畫上了句號(hào)。麒麟9000s處理器直接內(nèi)部集成了巴龍5000基帶,5G性能應(yīng)該會(huì)顯著優(yōu)于靠外掛5G芯片實(shí)現(xiàn)5G功能的手機(jī)。根據(jù)之前多為數(shù)碼博主的測(cè)試，下載速度普遍超過500Mbps，甚至達(dá)到800Mbps。

對(duì)于存儲(chǔ)器芯片，mate 60手機(jī)采用了韓國SK海力士的產(chǎn)品，但是上市之后，迫于美國的壓力，估計(jì)會(huì)更換成國產(chǎn)長江存儲(chǔ)的產(chǎn)品。

對(duì)于攝像頭圖像傳感器芯片， 華為采用了國產(chǎn)豪威科技的產(chǎn)品。

此外，手機(jī)主板和副板上還配置了多款海思的配套芯片產(chǎn)品，涉及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、近場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、電源管理系統(tǒng)等多個(gè)方面。

其中，Wi-Fi芯片是不可或缺的一環(huán)，集成了藍(lán)牙和定位功能，同時(shí)性能表現(xiàn)驚人。電源管理芯片和各類射頻芯片也都由華為自家研發(fā)，展現(xiàn)了其強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力。

綜上所述， 在被封鎖3年之后，華為的第一款麒麟9000s芯片，盡管它不是性能最強(qiáng)的，但其技術(shù)水平也處于世界領(lǐng)先地位。它實(shí)現(xiàn)了所有芯片單元的國產(chǎn)化，突破光刻機(jī)封鎖的工藝限制，開創(chuàng)了新的手機(jī)超線程等技術(shù)。同時(shí)，它也標(biāo)志了美國封鎖政策的失敗，讓美國政客無所適從，對(duì)于中美芯片戰(zhàn)爭(zhēng)也具有決定性的意義。另一方面，它的成功也徹底激發(fā)了中國人的愛國情懷，以及不畏強(qiáng)權(quán)的斗志，相信在未來的幾年中，華為以及更多的中國科技企業(yè)將為我們帶來更多的驚喜。作為一個(gè)中國人，讓我們攜起手一起支持華為，支持中國的科技企業(yè)，為中國的繁榮昌盛貢獻(xiàn)自己的一份力量。