相信大家看到下面这张图都不会陌生,但却不知您有没有发现——手机芯片组每一部分在各司其职的基础上又紧密相连,可谓一个完美的电子生态系统。
这让人不得不想到海洋、森林、草原中各式各样的动物,它们也在独立和统一中,构成了一个和谐稳定的自然生态链。
废话不多说,下面就让我们同时走进这两个世界,感受科技与自然的独特魅力。
— Part one —
处于世界中心的海底世界
这里存储着海量的信息、数万代表着信息的字节被实时处理,展示着绚丽多姿的画面、发出悦耳动听的声音、组合出千变万化的功能。
这个世界的建设经历了1.0,2.0(2G),3.0(3G),4.0(4G)时代,目前进入了第五期5.0(5G)的建设。2.0时代的功能手机(Feature Phone),只能打电话、发短信。直到进入3.0时代,智能手机诞生,手机的功能不再局限于打电话,还用它上网、玩游戏,手机就像一个微型电脑一样,到此缤纷海洋应运而生。
下面就让我们走进这座像八爪鱼一样的海洋宫殿,它的每一个触角都与外部的功能紧密的联系在一起。
住在海底世界中心的是CPU家族,他们是整个动物世界的最强大脑。起初CPU家族只有1个兄弟,但随着功能需求越来越多,发展到现在有的CPU家族已经有8个兄弟啦!
同样有8个兄弟的,还有GPU家族,专门负责图像处理,能为您在看电影玩游戏的时候提供更好的视觉体验。
紧挨这两大家族的就是大鲸鱼存储器,每当想到这里,小编就有情绪了。小编的手机内存只有16G,手机上只有微信和淘宝,还要时不时的清理缓存,别人家的都是大鲸鱼,小编的手机里只养了一条小金鱼。
海底世界的另外一位住户——海豚公主 Audio processor则专门负责处理音频信号。
在这个深不可测的海洋世界里还存储着不计其数的信息、每一秒都有数万信息需要实时处理,而最终这些信息都要交由我们的雨林小分队传递出去。
— Part two —
穿越错综复杂的热带雨林
基带(Baseband)
这一片大陆上生活着的动物们,就像那热带雨林中缤纷的鸟儿们,能言善语,是通信的信使,它们群体协作,一下子就把通信信息从森林的这一端传到那一端。
射频部分和基带部分是基带芯片的核心。射频部分一般是信息发送和接收的部分;基带部分一般是信息处理的部分。基带芯片就是用来合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码。基频是手机中最核心的部分,也是技术含量最高的部分。
总之一句话,基带部分实现了手机的通信功能,不知为何,小编第一时间想到的是里约大冒险中翩翩起舞的金刚鹦鹉群,它们一会儿排成一个“人”字,一会儿排成一个“一”字。
大雁or鹦鹉?Anyway,重要的是它们能在复杂环境中传递信息。移动、联通、电信,2G、3G、4G……这些网络制式全都要在一颗芯片上兼容,而且是不同频率!不同频率!不同频率!这么复杂的通信环境,不就像是茂密的热带雨林嘛?只有那些飞翔的精灵才能在这中间做到游刃有余,将各式通信信号传播出去。带到广袤无垠的非洲草原。
— Part three —
非洲草原
RF (RF front-end, transceiver & PA)
非洲草原是一片自由自在的草原,在这片草原上生活着动物界的王者—非洲狮。
通信信号走过基带之后,从数字世界来到了模拟世界,真实世界对于微弱的电信号来讲, 就像是一片旷野,没有几分狮子吼的功夫,想把声音传到5公里外,是坚决不可能的。因此金刚鹦鹉找来了非洲狮来帮忙。
通信芯片基本架构
目前主流的设计是只将射频收发器(小信号部分)集成到手机基带中,未来射频前端也有可能集成到手机基带里。而任何芯片组设计上的改进和优化,都将带动整个内部系统的更新和迭代,那种感觉就像在探索动物世界的旅程中发现了新物种一样令人兴奋。
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原文标题:带你走进手机的集成电路世界
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