會(huì)讓國(guó)人沸騰的國(guó)產(chǎn)5G芯片，還要過多少重山？

現(xiàn)在的手機(jī)已經(jīng)成為我們生活中必不可少的一部分，除了打電話，我們還可以玩游戲，看視頻，購(gòu)物，學(xué)習(xí)……

隨著5G的發(fā)展，我們手機(jī)的上網(wǎng)速度越來越快，在這些極致體驗(yàn)的背后，隱藏著一位超級(jí)英雄——芯片。

今天，文檔君就跟大家聊聊手機(jī)芯片那些事兒~~

手機(jī)的“大腦”

一部手機(jī)如果要能打電話、發(fā)短信、上網(wǎng)，必須包括芯片、天線、電源、操作系統(tǒng)、屏幕等。

其中，芯片是手機(jī)的核心組件，負(fù)責(zé)處理手機(jī)所有的數(shù)據(jù)和指令，可視作手機(jī)的“大腦”。我們打電話、看視頻、玩游戲等操作都需要通過芯片處理信息。

芯片的質(zhì)量與手機(jī)的運(yùn)行速度、穩(wěn)定性和續(xù)航能力等有著直接的關(guān)系，可以說，芯片的質(zhì)量是手機(jī)好壞的決定性因素。

分工協(xié)作的芯片

手機(jī)芯片主要包括應(yīng)用芯片、基帶芯片、射頻芯片和其他芯片。那么，這些芯片都有著哪些作用，是怎樣分工協(xié)作的？欲知詳情如何，且聽文檔君娓娓道來。

應(yīng)用芯片（Application Processor）

也稱為AP芯片，負(fù)責(zé)處理各種應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，控制手機(jī)的運(yùn)行和功能。

包括CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、存儲(chǔ)控制器等。

基帶芯片（Baseband Processor）是一種傳輸和接收數(shù)據(jù)的通信芯片，負(fù)責(zé)處理手機(jī)與基站之間的通信信號(hào)。通過基帶芯片，可以把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電磁波，并通過天線發(fā)送到基站。而天線收到的電磁波，也可以通過基帶芯片解碼成數(shù)據(jù)?；鶐酒?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/496771.html">數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器、信道編碼器等。

射頻芯片（Radio Frequency Chip）負(fù)責(zé)將基帶芯片輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)，并進(jìn)行功率放大過濾合成等操作，以增加信號(hào)的傳輸距離和穩(wěn)定性，最后將信號(hào)通過天線發(fā)送出去。也可以將天線接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)傳輸給基帶芯片。

射頻是指頻率范圍在3 kHz到3000 GHz之間的電磁波。

射頻芯片包括濾波器、功率放大器、射頻開關(guān)等。

其他芯片除了以上三種芯片，手機(jī)還有其他芯片。

電源管理芯片：負(fù)責(zé)管理手機(jī)的電源供應(yīng)和功耗。

音頻芯片：處理手機(jī)的音頻信號(hào)。

傳感器芯片：負(fù)責(zé)檢測(cè)手機(jī)周圍的環(huán)境。

此外，還有指紋識(shí)別芯片，面容識(shí)別芯片等。

所以，別看手機(jī)不大，內(nèi)部可是五臟俱全，缺少任何一個(gè)芯片手機(jī)都無法正常使用，如果其中任何一個(gè)芯片存在質(zhì)量問題或者性能不夠好，都會(huì)影響用戶的使用體驗(yàn)。

芯片制作難在哪

芯片的功能強(qiáng)大，得來卻十分不易。芯片制作是一個(gè)非常復(fù)雜和精細(xì)的過程，其中涉及到多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域和工藝流程，那么芯片制作究竟難在哪？

設(shè)計(jì)難度

在制作芯片之前需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)幾十個(gè)億的晶體管進(jìn)行排列組合，還需要考慮到電路的結(jié)構(gòu)、信號(hào)的傳輸、功耗的控制、散熱的管理等多個(gè)方面，難度可想而知。

不夸張地說，一枚芯片的電路設(shè)計(jì)比一線城市的道路規(guī)劃還要復(fù)雜。而且隨著芯片功能的不斷增多，芯片設(shè)計(jì)的難度也在不斷增大。

工藝技術(shù)

芯片設(shè)計(jì)之后還需要制作出來。其工藝復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求極高，有人說難度堪比給蚊子割雙眼皮。文檔君卻覺得，制作芯片可比給蚊子割雙眼皮難多了。

我們經(jīng)常聽說，5 nm芯片、3 nm芯片，這里的5 nm是指芯片的制程工藝，也就是芯片內(nèi)部晶體管之間的距離。

制程工藝越先進(jìn)，做出來的芯片中晶體管之間的距離越小，芯片的功耗越低。

比如，5 nm芯片每平方毫米可以容納超過1.7億個(gè)晶體管，比7 nm提高了80%，可以實(shí)現(xiàn)更高的性能和更低的功耗。

制程工藝的進(jìn)步并不僅僅是簡(jiǎn)單的縮小尺寸，還需要在材料、設(shè)計(jì)、制造等多個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，以保證芯片的性能和質(zhì)量。

芯片制作不僅難，還需要投入大量的資金和人力，生產(chǎn)成本非常昂貴。隨著工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)成本也在不斷增加。詳細(xì)信息可查閱手機(jī)芯片為啥這么燒錢？

5G芯片，難上加難

制作芯片本來就很難了，制作5G芯片更是難上加難。5G給我們帶來更好體驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)芯片也提出了更苛刻的要求。

高頻通信

5G通信的頻率比4G更高，電磁波的頻率越高波長(zhǎng)越短，這意味著信號(hào)的衰減和干擾更嚴(yán)重，需要采用新的技術(shù)來提高信號(hào)質(zhì)量和穩(wěn)定性。

大規(guī)模MIMO5G通信采用大規(guī)模MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技術(shù)，需要在芯片上集成更多的天線和信號(hào)處理電路，以提高信號(hào)的傳輸速率和覆蓋范圍。

低功耗5G通信需要更大的帶寬、更快的傳輸速率和更低的延遲，這意味著芯片需要更高效的電源管理和功耗控制功能，以保證電池壽命。

散熱5G芯片的功耗更高，產(chǎn)生的熱量也更多，需要采用更高效的散熱技術(shù)來保證芯片的穩(wěn)定性和壽命。

高集成度5G芯片需要集成更多的功能，對(duì)芯片的設(shè)計(jì)和制造提出了更高的要求。

5G芯片是實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的關(guān)鍵組件，對(duì)于實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的推廣和廣泛應(yīng)用至關(guān)重要。所以即便是難上加難，也要迎難而上。

總結(jié)語(yǔ)

芯片作為高精尖產(chǎn)業(yè)，在各行各業(yè)都扮演著至關(guān)重要的角色。目前，我們已經(jīng)取得了一些成績(jī)，但仍存在一些“卡脖子”難題。

成就

中國(guó)的芯片制造技術(shù)不斷提升，芯片設(shè)計(jì)能力不斷增強(qiáng)，自主研發(fā)取得進(jìn)展，研發(fā)規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

挑戰(zhàn)

中國(guó)芯片在高端制造設(shè)備、原材料、技術(shù)專利和產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面還存在一些挑戰(zhàn)。

這并不是我們第一次從零開始，更不是唯一一次從追趕到超越，相信有了國(guó)人的努力，“中國(guó)芯”一定會(huì)實(shí)現(xiàn)！總有一天，我們可以說，“輕舟已過萬重山”。