术语阐释——SoC
SoC的完整表述为：System-on-a-Chip，其对应的中文含义为”片上系统”。以高通Snapdragon SoC为例，这可以被视为一个典型的应用范例。此类系统的架构设计与个人电脑处理器存在着显著的差异。
SoC通常集成了AP/CPU、GPU、RAM（运行内存）、Modem（通信模块）、ISP（图像处理）、DSP（数字信号处理）、Codec（编码器）以及WiFi等多种功能模块。
接下来，让我们深入探讨：”片上系统究竟是什么？”
SoC（片上系统）是一种将所有必要组件整合于单一芯片中的集成电路。它可能包含全部或部分模拟、数字、混合信号以及其他射频功能，均部署在单个芯片基板上。在当今电子产业中，SoC因其低功耗特性而得到了广泛应用。
随着手机逐渐演变为功能强大的智能终端，制造商必须寻求将个人电脑的所有核心组件压缩进尽可能小空间的新方法。正是这种需求催生了片上系统（SoC）的出现。它不仅是决定设备性能的关键，也影响着支持的硬件类型，例如相机质量、显示分辨率、USB 3.0或2.0接口、蓝牙版本等。尽管不同制造商设计的SoC内部功能存在差异，但它们都至少包含以下基本组件：
SoC的构成要素：
· 控制单元：在SoC中，主要控制单元包括微处理器、微控制器以及数字信号处理器等。中央处理单元作为核心，是整个系统的”大脑”。现代处理器大多采用多核设计，其中最顶级的处理器可拥有高达10个内核。
· 内存模块：包含ROM、RAM、闪存和EEPROM等基本存储单元，是SoC芯片不可或缺的部分。
· 时序单元：振荡器和PLL构成了片上系统的时序控制核心。
· SoC的其他外围设备还包括计数器计时器、实时计时器以及上电复位发生器等。
· 模拟接口、外部接口、稳压器和电源管理单元共同构成了SoC的基础接口系统。
SoC的运行机制：
SoC的工作原理与微处理器或微控制器与其外围设备交互相似，但关键区别在于：在这里，外围设备并非外部添加，而是集成在同一芯片基板上的。
2020年顶尖移动处理器排行榜
毋庸置疑，SoC是现代智能手机至关重要的组成部分。处理器的性能直接关联到手机的运行速度和用户体验。配备高性能处理器的智能手机能够在瞬间启动所有应用程序，并立即完成各项任务。而处理器性能较弱的手机则可能导致糟糕的用户体验，甚至引发过热和延迟等问题。对于喜欢玩《王者荣耀》等游戏的用户来说，SoC更是手机性能的主要瓶颈。
根据测评机构Centurion Mark的数据显示：截至2020年3月，最佳SoC为Apple A13 Bionic，它为iPhone 11系列提供了核心支持。在Android设备阵营中，Snapdragon 865是目前表现最佳的处理器，其后依次是Exynos 990、MediaTek Dimensity 1000、Snapdragon 855+以及Kirin 990。
选择智能手机SoC时需要考虑的因素
相机、RAM、内部存储器、屏幕尺寸和电池容量可能是选择智能手机时需要权衡的方面。然而，智能手机的SoC作为设备最核心的组件，它直接决定了性能、多任务处理能力、游戏体验、电池续航以及发热情况。
芯片生产商
目前主要的智能手机SoC制造商包括：高通的Snapdragon系列、三星的Exynos芯片、拥有MT和Helio处理器的联发科、苹果的A系列以及华为的麒麟芯片。这些厂商都为低端、中端和高端智能手机设计了多种芯片。
大多数智能手机采用ARM设计的CPU架构
如今，几乎所有移动处理器都采用ARMv8-A（64位）架构，其64位核心处理器在注重功耗效率的同时，还能保持与32位软件的兼容性。此外，ARMv8 cortex-A系列将其处理器分为A7X系列（Cortex-A76、Cortex-A75、Cortex-A73和Cortex-A72）、A5X系列（Cortex-A57、Cortex-A55和Cortex-A53）以及A3X系列（Cortex-A35和Cortex-A32），分别针对高性能、平衡性能与效率以及最低功耗进行优化。几乎所有的移动设备制造商（如高通、苹果、三星、联发科、华为等）都拥有基于ARM的CPU架构许可证，这与采用英特尔x64处理器的联想和Xolo等智能手机形成鲜明对比。
型号
芯片制造商的目标是在每个系列中提供更优质的产品，并根据版本进行分类，以打造差异化的产品线。高通公司的Snapdragon系列于2013年推出，其中包括Snapdragon 800以及200、400和600系列。
核心数量
核心数量与完成特定任务所需能力相关。但值得注意的是：拥有更多核心并不总是优势。单核处理器的局限性主要体现在时钟速度、散热和准确性上。而多核CPU通过有效分配数据处理任务来克服这些限制，因为它们能够同时处理更多数据，从而实现更快的响应速度。
处理器架构
任何芯片，无论是处理器、内存还是GPU，都是由大量晶体管构成的。晶体管作为电子信号的开关，具有两种状态（ON/OFF）。纳米（nm）架构代表了晶体管的大小。尺寸越小，意味着可以在处理器芯片中集成更多晶体管，从而提升计算能力。45nm、32nm、28nm、14nm、10nm、8nm和7nm代表了采用新型制造技术的晶体管尺寸缩放比例。7nm（纳米）芯片在电流流动路径上具有显著优势。由于机器只能将位作为信息（位是二进制数字0和1，对应ON/OFF状态），因此7nm芯片基于类似原理运作。芯片尺寸越短，电流（或信息）的传输速度就越快。同样，较短的芯片消耗的电压更低，因此，
高通公司的Snapdragon 855是在7纳米Fin FET处理器上设计的，与10纳米芯片相比，可提供高达45%的性能提升或25%的功耗降低。
图形处理单元（GPU）
GPU是一种图形引擎，例如高通公司以Adreno命名的Snapdragon GPU为便携式Android设备提供了高速GPU，具有更好的图形渲染能力、节能效果和更高的性能。而基于ARM Mali GPU的智能手机则依赖于全新架构，这在大多数GPU中并不常见。这些特性使得它们能够在当今各种智能手机中流畅运行复杂的2D和3D游戏。在将设备测试到其运行极限之前，不能简单通过规格参数在这些GPU之间进行比较。
网络连接性（3G、4G LTE、5G频段）
智能手机具有多种通信和连接功能，包括3G、4G LTE、GPS、蓝牙和Wi-Fi，这些功能需要调制解调器和芯片的硬件支持。涉及数据传输的任务（如上网、社交网络、发送电子邮件）需要更强大和更可靠的连接。最新的智能手机包括诸如4G LTE频段和4G VoLTE（LTE语音）频段之类的术语。这两个术语在移动通信中可以互换使用。4G（或4G LTE）是第四代移动通信技术，比现有3G和2G快五到七倍。截至目前，采用4G通信系统的SoC可提供通信功能，而在现在的5G手机中，多采用外置Modem的方式实现。
SoC是智能手机的核心器件，对智能手机的性能有着决定性作用。现在SoC芯片正朝着越来越集中化的趋势发展，主要集中在少数几个厂商手中。面向5G，5G手机需要支持更快的访问速度和支持更大频段的基带，5G手机的通信模块与4G手机不同，需要对基带芯片进行替换，这里的通信模块就是基带芯片。目前，全球仅剩5家可以生产5G基带芯片的厂家。
SoC的重要性日益凸显！