手機處理器晶片的核心技術共11項總結

手機處理器有點類似電腦里的CPU，是智慧型手機裡面重要的部件，只不過手機處理器除了有CPU，還集成了GPU（即「顯卡」）、DSP（即「音效卡」）、ISP（即「相機」）等功能模塊，而CPU僅做一些協調工作和一些「雜務」。

下面就看整個手機處理器有多少核心技術。

1 高純矽：

晶片用的電子級高純矽要求99.999999999%( 11個9)，幾乎全賴進口，直到2018年江蘇的鑫華公司才實現量產，目前年產0.5萬噸，而中國一年進口15萬噸。

不過鑫華的高純矽出口到了半導體強國韓國，品質應該還不錯。

不過，30%的製造設備還得進口……高純矽的傳統霸主依然是德國Wacker和美國Hemlock(美日合資)。

2 光刻機：

晶片良品率取決於晶圓廠整體水平，但加工精度完全取決於核心設備，就是前面提到的「光刻機」。

光刻機，荷蘭阿斯麥公司(ASML)橫掃天下！無論是台積電、三星，還是英特爾，誰先買到阿斯麥的光刻機，誰就能率先具備7nm工藝。

沒辦法，就是這麼強大！日本的尼康和佳能也做光刻機，但技術遠不如阿斯麥，這幾年被阿斯麥打得找不到北，只能在低端市場搶份額。

阿斯麥是唯一的高端光刻機生產商，每台售價至少1億美金，2017年只生產了12台，2018年預計能產24台，這些都已經被台積電三星英特爾搶完了。

2019年預測有40台，其中一台是給中國中芯國際。

不過它家光刻機光源是美國Cymer的，透鏡是德國蔡司的，它2002後一舉打敗當時光刻機霸主尼康靠的是台積電林本堅的浸入式光刻方案。

2002年台積電的林本堅博士首次提出浸入式193nm光刻方案並由當時老二ASML試產成功，從而ASML一舉彎道超車壓過老大尼康。

由於2002年台積電的關鍵貢獻，到2009年ASML光刻機已占據全球市場的七成，它如今的地位是台積電和它通力合作的結果，所以台積電理所當然也成為ASML主要股東之一，尼康在浸入式光刻一戰敗下來就徹底沒有還手之力了，因為它的EUV光刻機技術過於超前，需要投入巨資。

浸入式193nm光刻機一直做到今天的7nm工藝，現在市面上所有的最好的手機cpu，包括蘋果A12高通驍龍855，華為麒麟980都是2002年的193nm光源技術生產出來。

3 刻蝕機：

重要性僅次於光刻機的刻蝕機，中國的狀況要好很多，上海中微7nm刻蝕機已經向台積電供貨了，目前5nm工藝刻蝕機已經研發成功，所以美解除了對中國刻蝕機的封鎖。

4 離子注入機：

在晶圓上注入硼磷等元素要用到「離子注入機」，2017年8月終於有了第一台國產商用機，水平先不提了。

離子注入機70%的市場份額是美國應用材料公司的。

5 「塗膠顯影機」，光刻膠：

塗感光材料得用「塗膠顯影機」，日本東京電子公司拿走了90%的市場份額。

光刻膠這些輔助材料，幾乎被日本信越、美國陶氏等壟斷。

6 封測：

晶片做好後，得從晶圓上切下來，接上導線，裝上外殼，順便還得測試，叫封測。

封測是台灣的天下，排名世界第一的日月光，後面還有較小公司：矽品、力成、南茂、欣邦、京元電子。

大陸的三大封測巨頭：長電科技、華天科技、通富微電。

長電科技全球份額第三，通富微電第七。

7 晶圓代工廠：

還有一類只製造、不設計的晶圓代工廠，這必須得先說台灣的台積電。

正是台積電的出現，才把晶片的設計和製造分開了。

晶圓代工廠又是台灣的天下，除了台積電這個巨無霸，台灣還有聯華電子、力晶半導體等等，比美國韓國強。

大陸最大的代工廠是中芯國際，還有上海華力微電子也還可以，但技術和規模都遠不及台灣。

中芯國際屬於第二梯隊，全球五大晶圓代工廠之一，僅次於台積電，三星，聯電，格羅方德，已經算不錯了。

8 GPU（即「顯卡」）：

這個比較複雜。

前期：高通（有AMD部分支持），ARM，IMG三家，其它的手機都是用的他們的產品。

後期：早期IMG是和蘋果一對一搭配的，但是後期蘋果拋棄了IMG轉而自主研發，蘋果收購了P.A.Semi和Intrinsity兩家晶片公司增加技術儲備，外媒稱蘋果還從IMG挖走了不少技術骨幹，再加上蘋果本來就對部分IMG的GPU研發有參與，這就讓蘋果的2年內停止使用IMG技術變得頗有分量。

實際不到兩年蘋果就研發出了自己的GPU，IMG可能消失，而轉由蘋果取代。

後期還加入了三星，據說最近三星在英偉達和AMD的幫助下自主研發了GPU。

這麼一來，後期手機GPU廠商變成了高通，ARM，蘋果，三星四家，IMG或許可能被蘋果拆散。

三星獵戶座晶片gpu部分是自研的，不過性能差於蘋果AXX，高通8XX系列，全球第三沒問題除了這四家沒有能生產GPU的。

包括中國和日本的公司。

其它公司都是用他們的產品。

9 DSP（數位訊號處理器，在手機里當音效卡用）：

DSP的難度其實也很大，基本由TI和ADI兩家壟斷，這兩家也是RRU基站單晶片Transceiver方案的霸主

10 ISP（即「相機」）

各手機品牌相機傳感器方案基本是sony一統天下，sony的IMX600和650已經用在華為旗艦手機上，三星用的是次一級的IMX3XX傳感器，還有部分自家自研的傳感器

11 手機CPU：

全世界手機CPU，90%的產品都是ARM架構，少數是X86等其它架構的。

而ARM架構是不斷升級的，不是一個架構，是一個系列架構。

但是ARM公司既不設計晶片，也不生產晶片。

三星、高通和中國紫光（展訊）自稱有自己的架構，又有說是所謂魔改的ARM架構。

具體什麼情況他們不公開我們也不知道，但是一般認為他們自己的架構也可能和ARM指令有關，不是完全自主開發。

目前最先進的處理器架構是ARM Cortex-A9，相對於前代ARM Cortex-A8，最大的區別在於支持多核心和亂序執行，並且性能繼續得到了很大的提升。

ARM Cortex-A8系列之前呢？那就更多了，ARM原型從85年開始就有了，一兩年就升級一次，所以版本非常多，有好幾十個。

那麼中國有沒有自己的手機CPU呢？有的，大陸華為，小米和紫光（展訊）是可以的，其它的我目前還沒聽說，可能還有。

台灣有聯發科，其它我也不知道。

總結，手機CPU產品有三星（韓國），高通（美國），展訊（中國）,蘋果（美國）幾個自主開發架構的，還有華為，小米，聯發科三個沒有自主開發而使用ARM公版的。

特別說一下，蘋果手機CPU是屬於ARM處理器，但是，不是採用的公版架構，都是蘋果自己設計的，所以蘋果的手機處理器性能非常強悍，6S的雙核性能把其它手機的8核打得找不著北，雙核可以輕鬆超越801和810及7420了。

圖形晶片更是厲害，連K1都超了好多。

自主開發架構的是4家。