華為麒麟990 v.s. 高通驍龍865 集成5G基帶SoC方向一定對嗎?

​每週一的更新的又來了,這周聊一聊一個過氣的熱門話題,5G基帶集成是否真的意味著先進?本期文章沒有專屬警告,請放心食用。

華為麒麟990 v.s. 高通驍龍865 集成5G基帶SoC方向一定對嗎?


SoC必須要集成基帶嗎?

在討論5G集成基帶是否真的先進之前,有必要先討論下SoC裡需要集成基帶這個話題。​可以很明確的說,SoC是不一定要集成基帶的。

SoC是什麼?SoC是System on Chip的簡稱,顧名思義就是把支撐一個系統的功能都集成在一個芯片上。 這裡的系統System是一個比較寬泛的概念,通常來說指的並不是把一整個系統的功能,而只是只某一大塊的核心子系統。 無論在什麼領域,SoC都幾乎不會是真“系統”中唯一的一顆芯片,SoC只是儘可能的把系統核心的功能集成在一起。最典型的,在現在的馮諾依曼體系中,存儲器也是系統中的核心部件,一般的SoC也不會集成。SoC一般集成的都是中央處理器(CPU)以及和中央處理器高度相關且常用的一些部件,以方便提高集成度和降低開發難度。

SoC也不是手機領域內的專屬概念,也不是為手機而生,SoC在手機中普及的原因只是因為其內部寸土寸金而已。說到這裡,可以回到我們的話題,SoC必須要集成基帶嗎? 顯然,SoC不是手機的專屬概念,SoC本來就不需要集成基帶。 不然請問下為什麼華為昇騰310也是SoC呢?

華為麒麟990 v.s. 高通驍龍865 集成5G基帶SoC方向一定對嗎?

華為昇騰310 SoC


手機SoC裡必須要集成基帶嗎?

到這裡我覺得大家應該都清楚了,SoC真的不需要集成基帶,需要集成基帶根本就是無稽之談。 這時候那波SoC必須繼承基帶的擁護者一定會拋出下一個問題,“SoC是不需要集成基帶,但手機SoC是要集成基帶的!”。

這話對不對呢?總體來說還是不對的,雖然現在侷限到手機SoC基帶是一個手機必備的東西,那應該手機SoC必須要集成基帶了啊? 還是不需要啊,雖然基帶是手機必備的功能,但不能僅因為這個必備而成為強制的選項。一方面剛剛說到的像內存之類更核心的部件,也沒見集成在SoC裡啊,這不是更必要的東西嗎?另一方面和基帶一樣角色的部件不少啊,信號收發器什麼不也是必備的嗎?

無論是什麼領域,SoC都是一個很寬鬆的概念,這不是和WIFI標準,5G標準一樣有嚴格標準的東西,沒人規定一定要有什麼什麼,也輪不到由一家公司去單方面給這個概念加範圍下定義,然後強制別的公司接受。你可以給你的產品定義你們的SoC標準是什麼,但是你不能用你的概念去要求別人。一個公司的產品只要能夠滿足SoC的大體概念,其叫SoC一點問題都沒。

無論是SoC還是CPU、GPU、APU什麼,都是邏輯通順就好,每個廠商都有自己的理解。 Intel Core i7 9900K還集成了GPU,Intel還是叫他CPU啊,而對面AMD則叫APU啊,AMD也沒逼著Intel接受自己的名稱啊。這個圈子裡大部分概念都不是嚴格定義的東西,你真要攻擊,還是建議至少像AMD一樣發明個新名詞,自己推去,別禍害現在的名字。

慣著這種行為的話,今天有手機SoC必須集成基帶,明天就有必須集成NPU了麼?


(7nm時代)外掛式基帶就一定差麼?

基帶是不是集成的和基帶表現好壞“幾乎”沒有關係、基帶本身的好壞取決於其本身的設計怎樣,而不是其存在的形式。基帶說白了只是一堆晶體管電路,集成在SoC內部靠片內總線調用,外掛在外部靠內部總線+外部總線調用而已,其本質不會因為其是怎麼被調用而不一樣。相當於小賣鋪開在你家小區裡面,和開在小區外面,你去買同樣的東西並不會因為這個店在哪裡而不一樣。

凡是具有兩面性,沒有一刀切的誰好誰壞。集成在SoC內部的基帶,看起來其數據鏈接路徑會比外掛省電和穩定,但集成在SoC內部的基帶也要更多的考慮不和其他組件互相干擾,要考慮放一起所付出的兼容性代價。每一種設計都有其利弊,怎樣選擇使得最終效果最優才是消費者應該關心的,而不是打嘴炮一刀切。當年圖形運算也是給CPU核心裡做的,獨立出去用專用電路去做就是不先進了麼?獨立顯卡就沒有集成顯卡先進了麼?多出來的互聯代價就真的降低了效率了麼?

手機SoC的設計有諸多條條框框,最被人所熟知的就是手機核心面積有嚴格限制,成本要控制住。在成本允許和技術相當的範圍內:為了集成基帶而閹割核心,還是為了保核心而選擇外掛,本來就是不可兼得的選項,不存在誰絕對的對與錯,大家都有利弊。如果你沒有足夠的技術去領先競爭對手,做到二者兼得,就不要去誤導大眾說“方向錯了”。


(未來)外掛式基帶就一定差麼?


或許是5nm時代,或許是以後的時代,當晶體管密度大幅提升後外掛基帶就一定差嗎?這顯然還是不是的,首先在有限的現在,人們對各種功能、性能的需求是看不到底的,人們的錢包也是有限的,在旗艦SoC裡面,集成與外掛也依然還是一個利弊不同的權衡方法。外掛基帶使得SoC本體的設計難度下降、也有更多空間去集成更強更多的單元、亦或是更低的成本,而集成基帶使得總體主板面積更小,誰能說誰絕對比誰好。為什麼AMD的APU,Zen2 IO Client裡明明集成了PCH,還是要在桌面上用一個外接PCH?為什麼Intel U系列的PCH和CPU封裝在一起,H系列就要分開? 除非哪一天工藝6的飛起,功能性和性能也真的進入了飽和階段,或許才能討論這個討論誰一定比誰好。


小結

其實這個問題可以引申很多話題,引申很多細節,比如還想聊聊先進封裝、不同工藝和不同組件的適配程度等東西,但是一聊就容易說多了,還是以後再說吧。

本文單純針對集成與外掛這個大的概念去討論,就現階段而言,類似的工藝類似的技術下,集成式基帶更容易體現的優勢是集成度高,而外掛則是成本更低(相對於集成達到同樣的晶體管的集成),但這也只是大概的說法,只能作為大概的判斷。對於不同廠的設計,只能通過實測去分析,二不存在理論上哪種方案更好,要整體考慮,要因場景而考慮。

個人對於集成和外掛沒有明顯偏好,只是看著謠言滿天飛不爽。 在未來,理想的方案並不是集成也不是外掛,而是藉由不同的工藝分別製造,並利用先進封裝整合的芯片。這樣的芯片更好的綜合了雙方的優點,也不至於引入更多代價。


如果可以請關注下~感謝。



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