手机soc厂商自研架构成趋势

​最近，因为三年前的一起收购案，业内最重要的芯片设计架构公司Arm与合作多年的大客户高通关系破裂。

而双方矛盾的导火索源于高通在2021年收购的一家初创公司Nuvia。Nuvia是由前苹果工程师2019年创办的芯片设计架构公司。这家公司产品对标Arm，主攻服务器、PC市场，曾宣称其Phoenix CPU核相同功耗下可以提供比Arm CPU核高出50%至100%的峰值性能。

有媒体报道称，Arm正在取消其与高通之间的芯片设计许可协议。该许可协议允许高通基于Arm的标准设计自己的芯片。但无论Arm是否同意授权ALA给到Nuvia，都不能阻挡高通自研架构的决心。就在今年10月，高通推出了第二代Oryon架构。

实际上，近年来手机soc厂商都逐渐在探索自研架构。

手机SoC发展史

在手机诞生之初，手机的功能还仅限于简单的通讯，还不需要强大的处理器驱动。但随着手机功能的丰富，对处理器的要求逐渐提高，各式各样的手机SoC开始出现。OMAP 是由德仪所推出的开放式多媒体应用平台架构，使用低功耗的 ARM 架构处理器，可适用于移动式平台。如诺基亚的 N70、N95、N900、N9 就是分别使用的德仪 OMAP 1710、OMAP 2420、OMAP 3430 和 OMAP 3630 处理器。

诺基亚手机的另一家主要的 SoC 供应商是飞思卡尔。飞思卡尔同样是美国半导体生产厂商，它的前身是摩托罗拉的半导体部门，2004 年的时候从摩托罗拉剥离出来。飞思卡尔（摩托罗拉）在功能机时代也是重要的手机处理器供应商，诺基亚的一代街机 5320、N81、E62 等就是采用的飞思卡尔 MXC300-30。

三星则在2000 年的时候推出自己的首款 SoC S3C44B0，基于 ARM7 架构，采用 250nm 工艺制造，主频 66MHz。2002 年的时候它被用于全球首款真正意义上的智能手机 Danger Hiptop 上。

在功能机时代，TI OMAP 和飞思卡尔这两个品牌的处理器具有统治地位。此时的SoC主要集成CPU等基本的处理功能，并开始尝试将基带和应用处理器集成到一块芯片上。

随着iPhone手机和智能手机的兴起，智能手机发展迅猛，开始进入全民智能移动手机时代，手机的功能需求远远超过了功能机，需要更强大的处理器和更高效的图形处理能力，手机 SoC 市场也发生了巨大的变化。

新的供应商如高通、联发科等迅速崛起，并推出了自己的手机SoC。同时，原有的供应商如德州仪器、飞思卡尔等也继续投入研发，市场竞争日益激烈。甚至英伟达（Tegra系列）、英特尔也推出了自己的soc芯片产品。

2011年，苹果A系列处理器在智能手机市场上脱颖而出。2013年，首款64位SoC诞生，标志着手机SoC技术的重要突破。此外，高通凭借其出色的性能和强大的通讯功能以及捆绑基带的经营策略，联发科则以其性价比高、功能强大以及打包整体方案而备受消费者和智能手机厂商欢迎。

近年来，随着三星Exynos的竞争力下降和麒麟芯片制程受到限制，手机SoC市场逐渐形成了高通骁龙、联发科天玑、苹果A系列处理器三足鼎立的局面。

高通在2024年10月发布了新一代旗舰手机SoC骁龙8Elite，采用了台积电第二代3nm工艺，性能大幅提升。联发科也发布了新一代旗舰5G智能体AI芯片天玑9400，同样采用了先进的3nm工艺，并在AI和游戏性能方面表现出色。

随着5G、人工智能等技术的不断发展，手机SoC的应用场景也越来越广泛。例如，在自动驾驶和智能辅助车辆等应用中，边缘计算和机器学习的结合显著提高了运营效率。同时，SoC中增强的连接功能（包括5G和Wi-Fi 6技术）可以满足超连接世界的需求。

现存手机SOC主流厂商

市场研究机构Canalys发布的2024年第二季度（4-6月）全球智能手机处理器厂商出货量情况显示，2024Q2全球处理器出货量份额排名依次是：①联发科 40% ②高通25% ③苹果 16% ④紫光展锐 9%；⑤三星Exynos ⑥海思 ⑦谷歌。收入来说TOP 3依次是：①苹果（收入占比39%） ②高通（26%） ③联发科（19%）。这也是现存的主要手机soc厂商了。

苹果

苹果公司是全球知名的科技巨头，其自研的A系列SoC在手机市场上具有极高的声誉，如A16、A17 Pro等。这些SoC专为iPhone设计，集成了高性能CPU、GPU以及神经网络引擎，为iPhone提供了卓越的性能和能效。

苹果在芯片领域的奋斗史，最早可以追溯到1986年，此后几经波折，最终在2007年迎来了转机——因为这年 iPhone 诞生了。此后苹果的赚钱速度越来越快，搞事时机逐渐成熟。

2008年，苹果秘密收购了 P. A. Semi，该公司的 150 名天才工程师此后大部分都留在了苹果。同年又挖来了如今依然在职的 Johny Srouji，并让他负责领导苹果芯片团队。2010年一月尾，A4处理器随初代 iPad 正式亮相。其通过魔改三星的 S5PC110（蜂鸟）处理器设计而成，并基于三星 45nm 制程工艺打造。虽然其性能在当时并不算出众，但它是苹果处理器发展历程的起点，为后续的处理器研发奠定了基础。

随后，苹果收购了 Intrinsity 公司，又接收了一批 100 多人的芯片人才团队，于是下一代处理器的研发进度大幅加速。2011年三月初，A5 处理器随 iPad2 一同问世。相较于A4，A5采用了双核心设计，性能得到了显著提升。随后被用于iPhone 4S。A5处理器的出现，标志着苹果处理器开始走向领先。

今年苹果秋季发布会，苹果发布了A18芯片，搭载于iPhone 16和iPhone 16 Plus上。该芯片基于3纳米制程工艺打造。

高通

高通公司是全球领先的无线通信技术提供商，其骁龙系列SoC在手机市场上占据重要地位。

2007年11月，高通推出了Snapdragon处理器（2012年将其中文名称定为"骁龙"）。2013年，高通为骁龙处理器引入全新命名方式和层级，包括骁龙800系列、600系列、400系列和200系列处理器。骁龙8系列是高通的旗舰soc系列，如骁龙8 Gen2、骁龙8 Gen3、骁龙8Elite等，采用先进的制程工艺和架构，提供强大的性能和能效。

2017年，高通宣布将"骁龙处理器"更名为"骁龙移动平台"，使其更符合兼具"硬件、软件和服务"等多种技术的集大成者的形象，涵盖到高通的应用处理器、射频前端、快速充电、Wi-Fi、音频、指纹识别等各领域的先进技术。

2021年11月，高通宣布骁龙将成为独立的产品品牌，并采用简化、一致的全新命名体系，便于用户选择骁龙赋能的终端；骁龙移动平台的命名体系将变为一位数字加上代际编号，与其它品类平台的命名原则保持一致。

2024年10月22日，第四代骁龙8移动平台在骁龙技术峰会上发布，并且宣布将支持 8 年安卓版本更新。骁龙8 Gen4采用高通定制的Oryon内核，放弃了Arm的公版架构方案，与此同时，骁龙8 Gen4将会集成Adreno 830 GPU。

联发科

发科技股份有限公司（MediaTek Inc.）是全球第四大无晶圆厂半导体公司，在移动终端、智能家居应用、无线连接技术及物联网产品等市场位居领先地位，一年约有 20亿台内建MediaTek芯片的终端产品在全球各地上市，其天玑系列SoC在市场上受到广泛关注。

联发科技于2010年7月12日正式加入由谷歌为推广Android操作系统而发起的"开放手机联盟"，并将打造联发科"专属的Android智能型手机解决方案"。

2019年，联发科正式推出全新5G新芯片品牌"天玑"。9000系列是天玑系列的旗舰芯片，采用先进的制程工艺和强大的CPU、GPU架构，为高端手机提供卓越的性能。

2024年10月9日，联发科发布天玑9400芯片。该芯片基于台积电第二代3nm制程，采用了第二代全大核设计架构，首发Arm最新的Cortex-X925超大核CPU内核及Arm Immortalis-G925 GPU内核，将其单核性能提升35%、多核性能提升28%。

三星

三星向来有为自家设备研发处理器的历史，一些芯片也用在其它品牌的设备上，例如苹果前三代iPhone。在2011年2月，三星正式将自家处理器品牌命名为Exynos，并主要应用在智能手机和平板电脑等移动终端上。

尽管三星在自研SoC方面投入巨大，但近年来其Exynos系列SoC在市场上的表现并不突出，甚至一度被传出将放弃自研旗舰SoC的消息。2024年7月，有消息称，三星正研发 Exynos 1580 芯片，内部代号为"Santa"，将会装备在2025年发布的 Galaxy A56 手机中。

近日，三星半导体悄悄在官网公布了全新的 Exynos 1580 芯片，最大的升级是三丛集 CPU，包括一个 2.9GHz 的 Cortex-A720 核心、三个 2.6GHz 的 A720 核心和四个 1.95GHz 的小型 A520 核心。该芯片基于 4nm FinFET 工艺打造，配备了一个具备 14.7 TOPS 算力的 NPU。

华为

全球知名的通信设备供应商和智能手机制造商，其麒麟系列SoC曾一度成为华为手机的标志性配置。但由于众所周知的原因，华为麒麟系列SoC的进展面临一些挑战，但其在自研SoC方面的努力和成就仍然值得肯定。

紫光展锐

展锐是紫光集团旗下的芯片旗舰，由展讯和锐迪科合并构成。报告显示，2024年Q2紫光展锐智能手机芯片全球市占率达到13%，排名第三。

无论是出货量还是销售额，紫光展锐最大的客户是传音，也就是在非洲市场非常受欢迎的国产企业。其后是realme和联想。目前紫光展锐主要依赖海外市场，特别和传音合作，极大的提高了紫光展锐的出货量。

soc厂商自研架构成趋势

ARM体系结构作为一种先进的处理器体系结构，已被广泛应用于智能手机、平板等多种终端设备中。目前绝大多数手机SOC采用ARM架构，但近年来，各大主流厂商也开始逐渐切换到自研架构的赛道。

自2016年以来，高通在芯片制程和价格方面不断迭代升级，2024年的骁龙8 Gen 4更是一次飞跃。这款芯片将在台积电的3nm工艺基础上，搭载高通自研的Oryon CPU，预期性能有显著提升。与联发科天玑9400不同，骁龙8 Gen 4将彻底放弃ARM架构，全面转向高通自研的Oryon架构。加上GPU、NPU、ISP，基带，高通至此拥有了完整的Soc自研能力。

而华为的架构目前也有CPU、GPU、NPU、ISP和基带五种架构。麒麟芯片本质上是使用了arm指令集的自研微架构。在麒麟9000s横空出世前，麒麟芯片主要采用Arm的CPU/GPU核。随着ARM不再授权最新的芯片架构，华为也开始自研架构。

此外，联发科发布的天玑9400采用了黑鹰架构设计，并深度参与其中。

自研架构的优势在于可更好地进行软硬件的深度优化，以满足市场对性能和效率的更高要求。使用自研架构能够让厂商拥有更大的设计灵活性和架构创新空间。相比ARM的公版架构，厂商可以针对自身的需求进行更精细的定制和优化。尤其是在大规模AI处理、多任务并发、节能等关键领域，拥有自主架构将使高通能够做出更多创新尝试。

另一方面，随着AIPC概念的火热，手机芯片厂商逐渐推出AIPC芯片。通过自研架构，厂商能提供更具针对性的优化，从而在PC领域获得更强的竞争力。