年終手機SoC盤點：多媒體性能成廠商必爭之地！

【PConline 雜談】據IDC的一份報告顯示，在2016年，全球智慧型手機總出貨量約為14.5億部，年增長率僅為0.6%，而預計2017年全球智慧型手機出貨量依然維持較低的增長，出貨量預計在15~16億部。

年增長率的放緩，則意味著不少手機市場（像歐美、大陸）已經較為飽和，智慧型手機在這些地區已經得到了普及。

智慧型手機在近幾年的迅速普及，離不開它自身功能上的豐富，而硬體配置作為功能得以實現的基礎，其性能的好壞直接影響到了用戶的體驗。

因此，從表面上看來，16年手機廠商的產品之爭，歸根到底還是內里硬體配置之爭。

OpenSignal調查數據：2016年LTE網絡覆蓋率方面，韓國和日本遙遙領先，分別達95.7%和92%。

美國排名第十，覆蓋率為81.3%。

中國以73.8%排名第19位。

處理器作為智慧型手機的「大腦」，它的性能直接影響到整機的表現，從16年第三季度的調查數據看來，安卓機型當中高通、聯發科、三星、麒麟四大品牌依然是手機處理器的「四巨頭」，分別占據了39.87%、30.42%、20.53%以及8.94%的市場份額，而考慮到國內市場下半年有不少機型都賣得特別火（像R9s、X9系列），加上驍龍821/820的持續高關注度、Mate 9的上市。

估計高通、麒麟的市場份額還會有所提升。

具體到市場定位方面，高通的驍龍821、驍龍820一直都受到旗艦手機/高性價比手機的歡迎，加上麒麟處理器不會向華為以外的其他手機廠商授權使用，而三星Exynos也僅授權給魅族（還是後來的事）因此驍龍821/820在旗艦市場有著絕對高的市場份額。

而聯發科方面，Helio X25/X20雖然擁有十核心的設計，但因為GPU/綜合效能方面稍微欠缺，在旗艦手機市場只有魅族PRO系列在使用。

到了中端市場，驍龍653、652、650則是高通的主推產品，得益於新架構的使用，在性能上能夠滿足大部分使用場景。

千元機方面，常見的處理器有驍龍625、Helio P10，還有少部分的驍龍430、Exynos 7870，麒麟650等等。

為了兼顧功耗，多核心成主流設計

如果說前幾年的雙核心、四核心設計是為了提升處理器的峰值性能，那麼近一到兩年的8核心設計則更多是為了在性能以及功耗上取得平衡。

就拿ARM的big.LITTLE架構來說，現在不少處理器都採用了大核+小核這種常見的雙叢集核心設計，像麒麟960的A73+A53、驍龍653的A72+A53、Exynos 8890的M1+A53，而即將搭載在手機上市開售的驍龍835也同樣採用了雙叢集核心思想，只是它們主要從頻率上去區分，核心架構均為Kryo 280。

而iPhone方面更是首次採用了4核心設計的蘋果A10，只是它的兩叢核心相互獨立，根據任務負載獨立運行，有點像前些年的Exynos 5410。

把多核心玩到極致的肯定少不了聯發科，Helio X25/X20均採用了三叢集共10核心設計，通過MCSI互聯總線進行連接，CorePilot 3.0算法進行核心的調度。

對於動則10核心（甚至更多）的設計，其實ARM一直在背後默默地推動，就像先前的CCI-500、CCI-550的發布，都讓SoC裡面最多支持到四叢集16核心；六叢集24核心。

當然受限於手機SoC面積、功耗發熱等因素，這樣高規格的超多核心設計我們只能在伺服器領域看到了。

另外，隨著定位極致效能，面積更小的Cortex-A35發布， 2017年我們有望看到A73+A35甚至A73+A53+A35這樣架構的多核心手機處理器。

ARM官方：Cortex-A35核心可以做到A53 80%~100%的性能，另外在相同製程工藝下A35的的晶片面積只有A53的75%，而功耗則只有A53的68%。

體驗為王，處理器更著重多媒體性能

隨著消費者對智慧型手機的功能提出了更多需求，手機廠商針對不同市場推出了更多差異化的機型，例如主打拍照的配備了更強的傳感器/鏡組，甚至採用雙攝像頭設計。

而配置上的豐富離不開處理器對這些技術的支持。

2016年，包括高通、聯發科、麒麟在內的處理器廠商都更著重產品的多媒體性能，像驍龍處理器內置了Spectra雙核ISP，聯發科Helio內置了Imagiq，都為雙攝像頭提供了良好的支持，而最新麒麟960的ISP也著重優化了雙攝景深信息的處理。

如今，手機拍攝性能的提升不再只依靠傳感器、鏡片組等零部件，處理器廠商通過對ISP的優化，從鏡頭數量/型號的支持、對焦方式的支持再到光學/電子防抖、夜間控噪等多個方面提升了手機的拍攝性能。

值得一提的是，高通驍龍821、麒麟960都著重提升了處理器的音頻編解碼性能（相信這些技術會逐漸下放到中端甚至入門級別的處理器），像驍龍821的Aqstic、麒麟960的Hi6403，這些內置音頻模塊的輸出參數（底噪水平、TND等等）都有著相當不錯的表現，雖然與獨立DAC+AMP/Codec晶片之間還有不少距離，但它們的出現免去了手機廠商匹配不同音頻晶片之間所造成的成本。

在不追求極致音頻性能的前提下，這種與處理器配套使用了音頻技術就是滿足用戶對手機音頻體驗需求的最佳解決方案。

另外，處理器對手機的顯示性能也有了優化，例如支持2K甚至4K解析度的螢幕、色溫/亮度隨著環境自動調節、濾藍光技術、4K視頻回放、幀數補償減少畫面拖動（提高視頻體驗、適配VR）等等。

處理器正在全方位地優化智慧型手機的多媒體性能。

先進位程（14/16nm）下放主流平台

近年來各行各業都提倡節能減排，估計這是明白了環境污染、資源短缺會促使我們更快呵呵噠。

而處理器、半導體行業又何嘗不是這樣呢？

當年驍龍810因為20nm的製程吃了不少苦，而Exynos 7420則憑藉著14nm製程（還是最早的LPE版本）成功地在智慧型手機市場大放異彩。

消費者、手機廠商、處理器廠商都明白到了先進位程的重要性。

在2016年，定位旗艦的處理器除了Helio X25/X20之外，均使用了14/16nm製程。

像14nm的驍龍821/820、Exynos 8890、16nm的麒麟955/950。

讓人驚喜的是14/16nm在今年下放到了中端處理器，像14nm的驍龍625/Exynos 7870、16nm的Helio P20/麒麟655/650，它們憑藉新製程工藝加上本來就不熱的A53核心，在功耗/發熱上相當出色。

到了2017年，將有大部分的中端處理器會用上14/16nm製程，而像蘋果A11、驍龍835、Helio X30這樣的旗艦處理器則會用10nm，入門/老中端處理器像驍龍400系列、聯發科MT6753/6752則依然會使用成本較低產能充足的28nm製程（含HKMG/ Poly/SION工藝）。

然而最近有消息顯示，無論是台積電還是三星的10nm製程良品率都偏低，可能會影響對應處理器的量產出貨，加上台積電的10nm產能還要滿足蘋果A11，因此Helio X30估計會面臨較大的挑戰。

主流基帶支持全網通，載波聚合必不可少

2016年，基本從入門到旗艦的所有手機都支持了全網通功能（除了魅族的PRO 6 Plus），這是因為包括高通、聯發科、麒麟處理器集成在內的基帶都支持了全網通，而三星Exynos系列依然要外掛高通基帶才能實現全網通功能，否則只能移動/聯通雙4G。

隨著LTE網絡的大範圍覆蓋、網絡直播、雲服務的爆髮式增長，上行/下行載波聚合成了手機基帶不可缺少的技術。

這當中下行載波聚合已經全面普及，即使是入門級的處理器也支持雙載波聚合，在旗艦處理器當中甚至出現支持3載波聚合，達到Cat.12級別的。

然而上行載波聚合還沒有全面普及，相信踏進2017年，手機應用對網絡上傳需求將會更高，上行載波聚合也會因此得到全面普及。

當然，除了基帶支持之外，RF、PA、機身天線的設計/選用也會影響到最終的網絡性能。

另外，在2016年我們聽到不少上游晶片廠商都提及了5G網絡這個概念。

據了解，5G NR現在處於R14研究項目階段，到了2017年3月份則會進入工作項目階段，很多關鍵技術的選型、參數配置和具體設計方案的定型都會在這個時刻進行敲定。

大概是2018年9月份左右，這些技術方案就可以交給一些廠商進行生產和設計自己使用的系統，而基於3GPP 5G NR R15的商用部署大概在2019年下半年。

2017年，手機處理器領域的幾個關鍵詞

1.AR、2.人工智慧、3.安全防護

有數據顯示，2020年AR市場收入規模有望達到1500億美元。

如果說2016年AR產業迎來了突破性的拐點，那麼2017年理應有更多硬體/軟體應用到AR技術。

就智慧型手機而言，現在支持AR的機型並不多（印象中只有聯想PHAB2 Pro以及即將發布的ZenFone AR），而且在功能上也略顯雞肋，但隨著AR自身技術的發展，第三方軟體服務的增多，支持AR的手機將會越來越「吃香」。

AR在手機上的應用，需要依賴到處理器中較強的CPU、GPU性能，而手機上的「第三隻眼」（AR攝像頭）、重力感應/陀螺儀等傳感器則要調用到處理器當中的DSP模塊、GPU核心等等。

在2017年，相信處理器廠商都會對AR技術有相對應的優化。

而隨著Android 7.0的普及，「人工智慧」、「機器算法」成為了IT界的熱詞，通過學習用戶的使用習慣，或者感知用戶所處的時間、環境，去提前調用硬體/軟體資源。

讓手機處於常感知狀態就需要一個功能更強的低功耗協處理器，用於學習用戶的使用習慣以及處理各種傳感器的數據，減輕CPU的工作量，做到常運行+極低功耗。

另外，手機處理器的安全防護功能在2017年，乃至未來都是發展的重點，智慧型手機作為移動金融的一個快捷通道，有一套安全規範為基礎顯得相當重要。

看回2016年，手機領域較好的安全防護解決方案依然是內置了獨立的第三方安全晶片，雖然在安全性上面得到了保障，但外掛晶片的方式增大了手機廠商在硬體、軟體上的適配難度，難以大範圍推廣。

DCCI數據：到2017年，中國移動支付用戶規模預計將會接近4億，較2016年增長80%左右，手機支付安全成為了不得不面對的問題。

在未來，最好的解決方案當然是把安全晶片內置在處理器當中，讓移植/破譯的難度更大，廠商適配的成本更低，暫時來說麒麟960內置的inSE安全模塊起了個好頭。

處理器有了內置的安全模塊，銀行等金融企業給予相應的安全規範讓這些模塊獲得認證，才能更大範圍地保障到智慧型手機用戶的財產安全。

文章的最後，當然還是希望像麒麟、展訊、瑞芯微這樣的國內晶片廠商能崛起，讓我們用上更多屬於自己的東西。