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手机处理器芯片的核心技能共11项总结_光刻_苹果

少女玫瑰心 2025-01-19 05:00:14 0

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手机处理器有点类似电脑里的CPU,是智好手机里面主要的部件,只不过手机处理器除了有CPU,还集成了GPU(即“显卡”)、DSP(即“声卡”)、ISP(即“相机”)等功能模块,而CPU仅做一些折衷事情和一些“杂务”。

下面就看全体手机处理器有多少核心技能。
1 高纯硅:

芯片用的电子级高纯硅哀求99.999999999%( 11个9),险些全赖入口,直到2018年江苏的鑫华公司才实现量产,目前年产0.5万吨,而中国一年入口15万吨。
不过鑫华的高纯硅出口到了半导体强国韩国,品质该当还不错。
不过,30%的制造设备还得入口……高纯硅的传统霸主依然是德国Wacker和美国Hemlock(美日合伙)。

手机处理器芯片的核心技能共11项总结_光刻_苹果 科学

2 光刻机:

芯片良品率取决于晶圆厂整体水平,但加工精度完备取决于核心设备,便是前面提到的“光刻机”。
光刻机,荷兰阿斯麦公司(ASML)横扫天下!
无论是台积电、三星,还是英特尔,谁先买到阿斯麦的光刻机,谁就能率先具备7nm工艺。
没办法,便是这么强大!
日本的尼康和佳能也做光刻机,但技能远不如阿斯麦,这几年被阿斯麦打得找不到北,只能在低端市场抢份额。
阿斯麦是唯一的高端光刻机生产商,每台售价至少1亿美金,2017年只生产了12台,2018年估量能产24台,这些都已经被台积电三星英特尔抢完了。
2019年预测有40台,个中一台是给中国中芯国际。

不过它家光刻机光源是美国Cymer的,透镜是德国蔡司的,它2002后一举打败当时光刻机霸主尼康靠的是台积电林本坚的浸入式光刻方案。
2002年台积电的林本坚博士首次提出浸入式193nm光刻方案并由当时老二ASML试产成功,从而ASML一举弯道超车压过老大尼康。
由于2002年台积电的关键贡献,到2009年ASML光刻机已霸占环球市场的七成,它如今的地位是台积电和它配合尽力的结果,以是台积电天经地义也成为ASML紧张股东之一,尼康在浸入式光刻一败北下来就彻底没有还手之力了,由于它的EUV光刻机技能过于超前,须要投入巨资。

浸入式193nm光刻机一贯做到本日的7nm工艺,现在市情上所有的最好的手机cpu,包括苹果A12高通骁龙855,华为麒麟980都是2002年的193nm光源技能生产出来。

3 刻蚀机:

主要性仅次于光刻机的刻蚀机,中国的状况要好很多,上海中微7nm刻蚀机已经向台积电供货了,目前5nm工艺刻蚀机已经研发成功,以是美解除了对中国刻蚀机的封锁。

4 离子注入机:

在晶圆上注入硼磷等元素要用到“离子注入机”,2017年8月晦于有了第一台国产商用机,水平先不提了。
离子注入机70%的市场份额是美国运用材料公司的。

5 “涂胶显影机”,光刻胶:

涂感光材料得用“涂胶显影机”,日本东京电子公司拿走了90%的市场份额。
光刻胶这些赞助材料,险些被日本信越、美国陶氏等垄断。

6 封测:

芯片做好后,得从晶圆上切下来,接上导线,装上外壳,顺便还得测试,叫封测。

封测是台湾的天下,排名天下第一的日月光,后面还有较小公司:矽品、力成、南茂、欣邦、京元电子。
大陆的三大封测巨子:长电科技、华天科技、通富微电。
长电科技环球份额第三,通富微电第七。

7 晶圆代工厂:

还有一类只制造、不设计的晶圆代工厂,这必须得先说台湾的台积电。
正是台积电的涌现,才把芯片的设计和制造分开了。
晶圆代工厂又是台湾的天下,除了台积电这个巨无霸,台湾还有联华电子、力晶半导体等等,比美国韩国强。

大陆最大的代工厂是中芯国际,还有上海华力微电子也还可以,但技能和规模都远不及台湾。
中芯国际属于第二梯队,环球五大晶圆代工厂之一,仅次于台积电,三星,联电,格罗方德,已经算不错了。

8 GPU(即“显卡”):

这个比较繁芜。

前期:高通(有AMD部分支持),ARM,IMG三家,其它的手机都是用的他们的产品。

后期:早期IMG是和苹果一对一搭配的,但是后期苹果抛弃了IMG转而自主研发,苹果收购了P.A.Semi和Intrinsity两家芯片公司增加技能储备,外媒称苹果还从IMG挖走了不少技能骨干,再加上苹果本来就对部分IMG的GPU研发有参与,这就让苹果的2年内停滞利用IMG技能变得颇有分量。
实际不到两年苹果就研发出了自己的GPU,IMG可能消逝,而转由苹果取代。
后期还加入了三星,听说最近三星在英伟达和AMD的帮助下自主研发了GPU。

这么一来,后期手机GPU厂商变成了高通,ARM,苹果,三星四家,IMG或容许能被苹果拆散。
三星猎户座芯片gpu部分是自研的,不过性能差于苹果AXX,高通8XX系列,环球第三没问题除了这四家没有能生产GPU的。
包括中国和日本的公司。
其它公司都是用他们的产品。

9 DSP(数字旗子暗记处理器,在手机里当声卡用):

DSP的难度实在也很大,基本由TI和ADI两家垄断,这两家也是RRU基站单芯片Transceiver方案的霸主

10 ISP(即“相机”)

各手机品牌相机传感器方案基本是sony一统天下,sony的IMX600和650已经用在华为旗舰手机上,三星用的是次一级的IMX3XX传感器,还有部分自家自研的传感器

11 手机CPU:

全天下手机CPU,90%的产品都是ARM架构,少数是X86等其它架构的。
而ARM架构是不断升级的,不是一个架构,是一个系列架构。
但是ARM公司既不设计芯片,也不生产芯片。

三星、高通和中国紫光(展讯)自称有自己的架构,又有说是所谓魔改的ARM架构。
详细什么情形他们不公开我们也不知道,但是一样平常认为他们自己的架构也可能和ARM指令有关,不是完备自主开拓。

目前最前辈的处理器架构是ARM Cortex-A9,相对付前代ARM Cortex-A8,最大的差异在于支持多核心和乱序实行,并且性能连续得到了很大的提升。
ARM Cortex-A8系列之前呢?那就更多了,ARM原型从85年开始就有了,一两年就升级一次,以是版本非常多,有好几十个。

那么中国有没有自己的手机CPU呢?有的,大陆华为,小米和紫光(展讯)是可以的,其它的我目前还没听说,可能还有。
台湾有联发科,其它我也不知道。

总结,手机CPU产品有三星(韩国),高通(美国),展讯(中国),苹果(美国)几个自主开拓架构的,还有华为,小米,联发科三个没有自主开拓而利用ARM公版的。
特殊说一下,苹果手机CPU是属于ARM处理器,但是,不是采取的公版架构,都是苹果自己设计的,以是苹果的手机处理器性能非常刁悍,6S的双核性能把其它手机的8核打得找不着北,双核可以轻松超越801和810及7420了。
图形芯片更是厉害,连K1都超了好多。
自主开拓架构的是4家。

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