调制解调器的主要功能是-调制解调器(Modem)的作用是


PC(包括台式机、笔记本、一体电脑、二合一设备等)和移动设备(智能手机、Android和iOS系统的平板电脑)的核心都是芯片,但它们在本质上有着显著的不同,从而引领了这两种计算设备走向了各自独特的发展道路。

本图仅为参考,手机芯片的尺寸远小于PC芯片。

核心架构与指令集的独特性

虽然现代手机性能日益强大,但它们仍无法完全取代PC,特别是在3D游戏和专业设计领域。这其中的原因在于,PC与手机的计算核心——芯片,采用了不同的架构和指令集。

ARM与X86架构的交叉应用

我们了解到,手机处理器大多采用“ARM架构”,而PC处理器则主要基于“X86架构”。但在某些领域和特殊时期,ARM和X86也有“跨界”的合作。例如,英特尔曾推出过手机专用的X86架构处理器,如Atom Z2580。现在,许多高效能服务器也开始采用ARM架构的处理器。

RISC与CISC指令集的差异

ARM架构处理器源于“RISC”(精简指令集),其设计理念是针对常用命令进行优化,使硬件实现更为简洁高效。而CISC(复杂指令集)则是PC领域常用的架构,如X86,其特点是支持更复杂的应用环境,但可能带来更高的功耗。

RISC的高效低功耗特点使其与智能手机、平板电脑等强调能效比的移动设备完美契合。而CISC虽然能提供更高的性能,但在移动设备上可能面临和耗电的问题。

RISC-V架构的崛起

为了打破X86架构的垄断和ARM架构的高授权费用问题,出现了名为“RISC-V”的全新指令集架构。这一架构的最大特点是免费和开放,可以被任何人设计、制造和销售基于RISC-V的芯片或软件。

这一开放特性在处理器领域是前所未有的。目前,RISC-V已被西部数据、高通、英伟达等巨头应用于不同的领域,如硬盘主控、GPU显存控制器等。

不止于处理器的SoC

在PC领域,单纯的“CPU”(处理器)仍是主流。但在笔记本等低功耗设备中,处理器正逐渐向SoC(系统芯片)转型。SoC将CPU、GPU、内存控制器等单元整合在一颗芯片或基板上。

而在手机平台,每一颗“心脏”都是一个完整的SoC,包含CPU、GPU、ISP、DSP、NPU、Modem等功能模块。

制程工艺决定性能

无论是PC处理器的制程工艺还是手机SoC的制程工艺,都与性能息息相关。制程越先进,往往意味着更高的主频、更低的量和功耗。

目前市场上最新的SoC已经跨过了10nm工艺的门槛,整体能效比较前代有了明显的提升。

工艺背后的秘密

不同晶圆代工厂有着各自的制程工艺定制标准。即使是相同的工艺,在具体指标上也可能存在极大的差异。

制程工艺的升级不仅是大版本的变化,如10nm到7nm的跨越,还包括在现有工艺基础上的小幅革新。

未来的期待

随着技术的不断进步,未来几年我们将看到更多先进的制程工艺被应用于芯片制造。例如,台积电的5nm工艺将逐渐成为主流,而ARM的新一代CPU和GPU内核与5nm工艺的结合将带来前所未有的性能提升。

对于消费者来说,这无疑是一个令人期待的未来。