近几年购买手机时，只要你对数码产品不太了解，就会被厂商贴出的配置搞得一头雾水。

神兽处理器、认证屏幕、大像素摄像头、大容量电池、闪充和超级充电等一长串。

制造商这样做主要是为了营销和宣传目的。 充其量，它确实让公众知道手机由哪些组件组成。

但如果我们回到12年前，购买手机时别说芯片型号了，重要的是不要被的销量所迷惑。

那么这个问题就非常有趣了。 在以前手机硬件配置信息不那么发达的时候，人们用的手机里装的是什么芯片呢？

你可能不相信，从古至今的每一代手机芯片都与通信协议标准的升级密切相关。

也就是说，手机芯片实际上是通信协议标准的产物。

谁有能力掌握每一代通信协议的关键升级点，谁就有能力掌控手机芯片的主导地位。

这次Tony将以手机通信协议为指导，和大家聊聊世界手机芯片的酸甜苦辣。

在手机发明之前，车载电话才是真正的“手机”。

这玩意听起来很高端，但说白了，就是一个插在车上的固定电话设备，让当时的有钱人享受开车时打电话的乐趣。

哎，要是像今天这样好玩的话，被抓到就扣2分n91 芯片，罚款200元。 。 。

1947 年，也就是晶体管发明的同年，贝尔实验室工程师道格拉斯·林 (H. Ring) 设想了一种用于汽车电话的称为“蜂窝网络”的系统。

简单来说，道格拉斯提出的蜂窝网络原理就是以信号为六角形小区单元来覆盖整个大面积。

然后广播电台将这些无线信号连接到整个信号网络。

当设备在不同小区之间移动时，可以实现无缝频率切换，达到移动通信的效果。

然而，当时的车载电话设备不仅体积庞大，而且效率非常低下。 据说最早只支持三个人同时在线，用车载电话拨打电话往往需要半个多小时。

虽然蜂窝思想可以极大地改善车载电话的服务体验，但当时城市的通信设施无法支持这一系统，贝尔实验室只能进行一些小规模的研究实验。

1973年，摩托罗拉工程师 发明了世界上第一部手持电话的原型机8000X。

直到这个时候，蜂窝网络技术才重新出现在人们的视野中。

1983年，摩托罗拉正式将这款“老大哥”鼻祖手机推向全世界，并公开发售。

当时官方售价是3999刀，现在的价格估计是9000多刀。 。 。

不要嘲笑现在厂商在发布会上的PPT演示。 除了价格昂贵之外，这款手机从发布到量产也花了10年时间。

相信聪明的朋友都猜到了，摩托罗拉多花的十年时间，其实是用来铺设蜂窝网络所需的信号基站的。

过去十年，摩托罗拉在这方面花费了约10亿美元。

而花费如此多的基础设施建设资金，只是为了满足当时手机的通话需求，即“充电10小时，通话35分钟”。 。 。

就连信号塔也是摩托罗拉建造的。 不用说，手机中的芯片也是摩托罗拉生产的。

曾经有人拆开这款手机的祖宗来看。 里面竖着插着一堆集成电路板。

具体使用的芯片类型在网上很难查到。

但它大致是由接收和发射信号的射频芯片和对信号进行编码和解码的基带芯片组成。

当时芯片的集成度还没有那么高，手机内部的布局类似于现在的小型电脑机箱。

但不可否认的是，这就是当前手机芯片的雏形。

虽然摩托罗拉牢牢坐稳了“手机发明者”的称号，但当时1G网络的通话质量其实比想象的要差。

这是因为1G网络仍然使用模拟信号。 这个东西的优点是传输方式简单，信号传输容易实现。

越是容易成功的事情，就越是不可靠。 模拟信号在传输过程中抗干扰性较差，会受到各种噪声的干扰。 通话距离越远，通话质量越差。

另一方面，模拟信号在传输过程中几乎没有阻碍，也容易被窃听。

想象一下，如果有这么一个商业间谍，盯上了某个老板的大哥，如果他愿意的话，估计老板和他的情人晚上在哪家餐厅吃牛排，煮得有多好。 楚。

除非老板像谍战片里的地下工作者一样，全程充当谜语人，用暗码与对方沟通。 。 。

总之，模拟信号已经不能满足当时人们的通信需求，手机迫切需要寻找更可靠的通信解决方案。

手机芯片真正开始蓬勃发展，直到1990年后进入2G网络时代。

此时，数字信号逐渐取代了模拟信号。

数字信号的伟大之处在于，它们可以先将一段信号分解为“0101”的二进制代码，然后以这种离散的形式传输信息。

远处的设备接收到后，这些数字信号被重新解码成我们人耳可以听到的音频，信息传输就完成了。

这样，既保证了信息传输的抗干扰性，又增加了信息的保密性。

因此，当时2G网络向数字信号方向发展是必然的。

另一方面，第一代通信协议的建立也给摩托罗拉带来了优势。 每当运营商想要使用1G技术时，就必须向摩托罗拉支付专利费。

缴纳专利费还是小事。 1G网络最大的问题是当时各国之间的通信标准尚未统一。 无法拨打国外电话和漫游。

欧洲多个国家的电信运营商集体认为这是一个很好的机会。

2G不仅可以将通话质量和通信范围提高到一个很大的水平，而且还重新定义了世界的通信标准。

毕竟，谁不想像秦始皇统一度量衡一样统一全球移动电话通讯系统呢？ 保证盈利不亏损。

于是他们把美国和摩托罗拉放在一边，坐在一起，创造了一个新的标准，叫做GSM（GSM）。

1990年，第一版GSM标准完成。 最初的 GSM 在整个欧洲提供单一无线电频段。 在提高通话安全性的同时，还增加了手机短信（SMS）功能。

慢慢地，全球大多数国家开始使用GSM标准。 到1998年，全球GSM用户已突破1亿。

对了，1994年，中国移动在福建省率先开通了全国第一部GSM数字手机，也就是后来的“全球通”业务。

要知道，在那个年代，如果你拥有一部可以打电话、发短信的黑白屏手机，那你的体验绝对不亚于现在拥有一部昂贵的折叠屏手机。

如果你是一名大学生，你的隔壁室友可能需要拿着电话卡到楼下的公用电话亭前排队才能给你心爱的女孩打电话，但你可以在宿舍阳台上打电话。

可以说，从2G开始，手机正式走进千家万户。

但想要实现2G数字信号带来的诸多好处，仅仅依靠之前1G时代的基带芯片肯定是不够的。 还需要一波从数字信号到模拟信号的转换。

毕竟，声音信息仍然需要转换成音频才能被人耳理解。

这里的“数模转换”工作需要专门的协处理器芯片。

这时，半导体巨头德州仪器公司看准了这个机会，推出了著名的OMAP系列手机处理器。

这款处理器可以说是教科书上的经典。

OMAP首先提出了异构计算（ng）的概念，简单来说就是“行业专业化”，专门的芯片来处理特定的功能。

例如，如果要处理声音信息，就让可以处理声音信息的芯片来完成这项工作。

德州仪器在OMAP处理器中集成了DSP（数字信号处理器）芯片，有效解决了手机通话时的延迟和回声问题。

这项技术不仅将打电话的体验提升到了一个很大的水平，德州仪器量产的OMAP处理器也降低了厂商制造手机的成本。

于是，更多的厂商进入了手机市场，手机变得不再那么排他性，变得更加大众化。

虽然2G给手机通话带来了质的飞跃，但通话时仍然存在很多问题。

例如，由于带宽有限，声音信号会在一定频率内被压缩，丢失部分高频和低频。 因此，当时电话里的人声听起来常常与真实的人声不一致。

如果你听过有人说“之前电话里的声音不是我的声音，是电脑模拟的”，那么托尼今天就来辟谣了。

声音没有任何问题，因为是我的声音，但是由于压缩损失了部分高低频，所以手机上的声音听起来会很奇怪。

2G标准除了在“打电话”这个最基本的功能上增加了音质增益之外，还催生了各家厂商对手机其他功能的研究。

毕竟当时做手机的公司很多，只有卖点多才能够吸引人去买。

收音机、蛇、拍照、彩信、地图导航等功能，都是从那时起慢慢加入到手机中的。

自然，塞进去的功能越多，手机里塞的芯片就越多。

NPU（网络处理器）、RAM（存储器）、DSP（数字信号处理器）、Codec（编码器）等一堆芯片被相继集成到应用处理器中。

在2G时代，把这些芯片玩得最清楚的就是德州仪器和诺基亚。

德州仪器当时向诺基亚提供的神级处理器采用了90nm工艺，覆盖Linux、、、Palm、OS等手机系统，支持2D图形加速。

这款处理器搭载了不少于10款诺基亚经典机型，包括6630、6680、N71、N72、N91、N92、E61、E62等，可以说，它造就了诺基亚王朝辉煌的巅峰时期。

诺基亚在功能手机时代有着无数的经典。 要说给托尼留下深刻印象的一定是N-Gage系列了。

手机的外形酷似游戏掌机，再加上内置《古墓丽影》、《索尼克》等迷你游戏，堪称“游戏手机”的鼻祖。

另一方面，日韩手机也在这个阶段大放异彩。

比如爱立信为索尼爱立信手机开发的搭载A200系统的DB系列芯片，或者LG和赛普拉斯半导体开发的PSoC架构，都是这个时期的产品。

红极一时的LG巧克力手机采用了高通的基带芯片▼

对于那个时期的2G手机，一般都是手机厂商提出需求，半导体厂商根据需求定制手机系统和芯片。

同时，英特尔针对PDA设备的酷睿系列处理器和三星的S3C24系列处理器也都是2G时代移动设备的领导者。

2G时代，手机百花齐放。 或许芯片还没有走上镁光灯，成为主角，但这些积极的合作显然为未来手机SoC的自主研发打下了良好的基础。

你可能想知道2G时代高通在忙什么，为什么托尼全程都没有提及呢？

其实2G时代的高通也想制定标准，但它并没有采用GSM网络中使用的TDMA技术，而是转向了难度更大的CDMA技术。

事情是这样的。

归根结底，沟通标准是一项体力活，比谁能撼动更多的人，谁能说得更大声。

GSM最初是由欧洲共同建立的，必须争取诺基亚、爱立信、西门子、阿尔卡特等电信巨头的支持，才能在全球范围内建立话语权。

高通从一开始就选择了开发难度相对较大的CDMA，并申请了所有相关专利，希望将标准制定的主动权掌握在自己手中。

事实上，CDMA早已得到验证，系统容量是TDMA的十倍以上。 可惜技术成熟得太晚，2G对数据量的需求并没有那么高，所以陷入了不升不降的境地。

等高通把CDMA修好了，那边的GSM团队已经动员起来了。 即使CDMA技术比TDMA更好，谁先进入咸阳谁就是赢家，而市场早已被GSM瓜分。

CDMA 起源于美国，并得到 和 两家运营商的支持。 ▼

到了这个节骨眼上，高通别无选择，只能吃苦受累，准备在CDMA上拼到底。

俗话说：“思虑必有回应”。 没想到，这一大招真的让高通的CDMA成为了3G时代的主要制式标准。

3G网络最大的优势就是网速。 2G网络最快下载速度只能达到15-20KB/s。

3G网络可实现超过120KB/s-600KB/s的下载速度，提升了30倍。

人们下载盗版歌曲到手机的习惯已经变成了云音乐。 观看足球比赛已经从图文直播转变为视频直播。 手机的使用已经发生了翻天覆地的变化。

托尼当时还在上高中。 上课期间，他经常和同学地下偷偷买流量，一起看NBA季后赛直播。 这总是很有趣。

天翼3G的速度并不算快。 ▼

这时，控制2G通信标准的“欧洲团队”发现3G标准的制定似乎没有办法绕开CDMA。

更糟糕的是，此前的CDMA专利全部被高通买断。 。 。

这意味着，如果他们想继续发展3G，就必须向拥有大量CDMA专利的高通公司支付专利费。 业内俗称“高通税”。

当然，高通并不是唯一一家生产3G基带的公司。 当时还有一家芯片公司叫英飞凌，也在做3G基带，给苹果供货，势头正猛。

英飞凌从第二代3G开始就为苹果提供3G基带芯片。 但由于技术不成熟，3G版本的故障率直线上升。

所以从第四代4S开始，苹果把所有基带芯片都换成了高通。 之后，苹果和高通打了一场来回的专利官司，这是后话了。

随着3G网络的到来，手机上的在线视频、视频通话等功能逐渐普及。

3G时代的视频通话虽然可以打电话，但是用的是一张又一张的卡▼

也正是从这一刻起，高通开始抢占市场，逐渐尝到了基带芯片的好处。

由于高通牢牢掌握着基带芯片的专利，所以只要手机厂商想做3G手机，无论如何都逃不掉支付高通的“入门费”。

高通主动为手机厂商提供一站式3G手机处理器集成解决方案，并开始捆绑手机应用处理器和基带芯片。

这将使不生产基带芯片的德州仪器遭受隐性损失。

虽然据悉德州仪器的OMAP并不比高通的应用处理器高，但最大的问题是它不包含基带芯片，需要制造商单独购买和调试。

对于手机厂商来说，调试的成本远高于采购集成芯片的成本。 即使高通手机处理器的性能稍差，但这也不是关键问题。

毕竟塞班系统和早期的并没有那么看重性能。 作为手机的一个卖点，3G更为重要。

高通抓住这一机遇后，正式在手机芯片行业站稳了脚跟。

3G标准设立的门槛，也是手机从功能手机全面向智能手机转变的时候。 手机厂商对于处理器性能的要求其实是越来越高。

在此期间，不仅是高通，三星、苹果、联发科等半导体公司也不遗余力地自主研发手机芯片。

苹果首次在第一代iPad上使用了自研的A4芯片，后续几代也都使用了A4▼

遗憾的是，德州仪器进入智能手机时代后，因为诺基亚的影响而萎靡不振，也因为高通在手机芯片份额的不断增加。

2012年德州仪器宣布推出OMAP5手机处理器后，就悄然退出手机芯片市场。

这款处理器最终还是没有上市▼

话又说回来，在失去3G主动权后，“欧洲队”并没有放弃。 在4G时代到来之前，他们想方设法从高通手中夺回主动权。

高通没有CDMA的独家垄断权，所以我会尽快制定4G标准。 不管怎样，我们不能就这么让你收保护费。

于是“欧洲队”联合成立了一个叫LTE的组织，与中国合作，率先在核心技术OFDM上对抗高通。

这一波操作，确实让高通放弃了通信专利这块蛋糕。

一方面，高通当时要应对欧盟的反垄断调查，腾出双手来处理与苹果的专利诉讼。

另一方面，美国的IBM和英特尔也对高通垄断CDMA协议感到不满。 他们在没有高通的情况下创建了一个名为 WiMAX 的新协议。

毕竟，没有人愿意看到一家公司主导市场的情况。

遗憾的是，当时WiMAX的技术成熟度远远落后于LTE的LDD和TDD，未能扛起对抗LTE的大旗。 最终，4G标准的话语权落到了LTE手中。

如此看来，中国和欧洲最终成为4G协议标准的最大受益者。

虽然高通在4G标准上被针对，但他们在手机芯片的制造上已经确立了自己的绝对话语权。

要知道，在4G时代，只要提到安卓手机，就不可避免地会谈到高通芯片，两者几乎已经成为固定搭配。

总之，从骁龙800、810、820到日益稳定高效的835、845，高通已经开始为越来越多的旗舰手机提供自家的高端芯片，并且在手机市场也树立了良好的口碑。行业。

同时，QC快充协议、手机最高像素、视频编码格式、屏幕分辨率/刷新率等手机软硬件支持也随着芯片的更新迭代而变得越来越丰富。

虽然高通在这段时间抢了风头，但其他科技公司也不是吃素的。 如果高通可以制造手机芯片，我们也可以！

且不说苹果自研的A系列芯片，华为海思麒麟、联发科Helio、三星猎户座等知名移动SoC芯片也在这一时期开始进入人们的视野。

曾经的国产轻联发科Helio▼

各大手机品牌在此期间依靠硬件和材料迅速崛起。 数百朵鲜花盛开。 甚至在手机发布会上，我们也能看到厂商将手机摄像头与专业相机进行对比的著名场景。

从这个时候开始，人们就追求手机更高、更快的性能。

手机正在逐渐脱离其固有的产品设定，越来越多的人开始关注手机还能做什么。

厂商们也意识到，强大的手机处理器将为他们在与他人竞争的手机市场中带来巨大的优势。

如果说4G通信协议对手机芯片发展的直接影响较小，那么5G的到来可以说再次重新定义了手机芯片的秩序。

5G时代的规则制定者是中国的华为。

想要成为信息通信的制造者，就必须拥有通信协议技术。 华为给5G带来的技术与信道编码有关，称为极化码。

Polar码是土耳其科学家Erdal Arıkan经过30年潜心研究提出的一种全新的信道编码方法。

这是信息学的重大突破。 与传统的Turbo码和LDPC码相比，它可以逼近香农极限，而Polar码则想方设法在理论值上达到香农极限。

具体用什么方法制作的，托尼的小脑袋完全不清楚，但确实让信息领域的科学家们震惊了。

当时，没有人想到Polar码会成为未来实施的5G标准，但华为觉得Polar码是进入5G协议标准的好机会。

没想到，2016年3GPP召开的通信行业标准制定会议上，通过了LDPC码和Polar码共同承载5G通信行业标准。

由此，华为All in Polar码在5G基础设施建设、基站铺设、自研芯片等方面全力发力，在全球进入5G时代占据主动。

2019年，华为推出了7nm工艺、内置5G基带的麒麟990。 当时的高通骁龙855同时仍然采用外置5G基带方案。

关于外置5G和内置5G哪个更好，众说纷坛，但随着世界进入5G时代，华为无疑开了个好头。

当时，托尼认为这将是中国引领世界通信业的一个良好开端。

但谁都没有想到，为了打压华为在5G领域的领先地位，美国竟然动用了专利大棒，对华为进行了全面的技术封锁，硬生生地把华为从5G领头羊的位置上拉了下来。

接下来发生的事情大家都知道了。

海思芯片造不出来，5G芯片也用不上。 最终，新手机只能依赖高通的4G芯片。

无处可谈荒凉。 。 。

遗憾的是，对于大多数人来说，目前5G的使用场景还不是很清楚。

Tony觉得，除了5G在人流密集的场馆、展会带来的信号优势之外，其他使用场景与4G网络没有太大区别。

5G 速度很快，但流量损失的成本是实实在在的。

确实，今天的5G是一个新功能。 如果手机没有它，就会被认为是性能不足。

2022年，手机可以不用充电器讲故事，但如果没有5G，情况似乎就不是这样了。

作为前沿通信技术的迭代，我们依然身处其中。

托尼不知道未来会发生什么，但确实还在影响着手机和手机芯片的走向，让我们拭目以待。

Tony认为，手机的发展以及手机芯片的未来远不止于此。

世界经济论坛2015年预测，到2023年左右，人类可能研制出世界上第一个植入人体的手机芯片，真正把手变成“机器”。

愿景非常美好，但托尼觉得也许植入式手机的推出本身一定是与某种通信标准一起诞生的。

是6G还是7G，这个还是未知数。

但从目前全球芯片短缺的情况来看n91 芯片，植入式手机可能还需要十几年的时间才能推出。 。 。

无论是未来的“元宇宙”，还是赛博朋克，手机都将是人类离不开的设备，存在于我们的一生中。

它就像人类超越身体机能的延伸，不断帮助我们探索并连接这个日益变化的世界。

当沟通成本变得越来越低时，手机将变得越来越平坦。

当那个时候到了，也许交流本身将成为基本的人类权利。

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