新一代智能手機芯片產品的關鍵技術

何彥平

摘要 在近幾年的發展中，智能手機迎來了產業革命與技術更迭。就當前的行業背景來看，功能集成化、通信多?；确较蛞呀洺蔀榱诵乱淮悄苁謾C芯片產品的核心內容。本文在闡述智能手機芯片產品技術發展趨勢的基礎上，從CPU部件、SDR技術、手機內存、無線連接芯片、芯片封裝技術五個方面，綜合全面的探討了新一代智能手機芯片產品的關鍵技術，給我國手機芯片技術研發者提供了一定的借鑒與參考。

【關鍵詞】智能手機 手機芯片 關鍵技術 芯片封裝

隨著智能手機相關技術的不斷研發，目前智能手機已經完全進入了人們的生活，成為了當代人們不能缺少的通訊、娛樂工具，同時也是當前移動互聯網的重要基礎。但智能手機芯片的同質化現象非常突出，使得手機芯片的生命周期直線下降。再加上智能手機一直在朝著輕薄化、大屏化、低價化等方向發展，使得手機芯片的能耗與性能之間出現了較多的沖突，不利于智能手機產業處于良性發展。在這種背景下，探討新一代智能手機芯片產品的關鍵技術就顯得非常重要，能夠顯著提高智能手機芯片的技術層次，大大拓展芯片的生命周期。

1 智能手機芯片產品技術發展趨勢

智能手機的芯片主要有五個部分組成，即基帶芯片、應用處理芯片、射頻收發器、電源管理芯片等。不同的芯片能夠使得智能手機具有不同的功能，同時也可以顯著提高智能手機的綜合性能。在多年的發展中，新一代智能手機芯片產品技術對上述五個模塊的分類已經開始變得模糊，一些芯片也出現了相互整合。比如基帶芯片和應用處理芯片在很多智能手機產品中都實現了整合，使得智能手機芯片的總體尺寸顯著下降，同時也降低了智能手機芯片的成本。

2 新一代智能手機芯片產品關鍵技術分析

2.1 CPU部件

智能手機的CPU是整個手機的核心部件，從剛開始的單核慢慢發展到四核，而到現在八核手機CPU也非常普遍。目前越來越多的年輕人使用智能手機來玩游戲，使得他們對于手機CPU性能的重視程度也越來越高。在新一代智能手機的CPU行業領域中，ARM基本上已經占有了大部分的市場份額，而Intel系列的CPU很難在這種市場背景下有所突破。當前市場中流行的智能手機CPU -般都處于ARMV7和ARMV8構架中。其中ARMV7的Cortex-A15的綜合性能比較高，并且產品本身也非常重視運行過程中的最佳能效，在具體使用中可以達到性能與功耗的相對平衡。這一系列智能手機的代表作品有三星的Exynos 5 0cta等。而ARMV8的A5x系列產品是目前ARM領域的最佳處理器，綜合性能處于頂尖水平，比Cortex-A15相比整體性能提升率在百分之三十左右。

2.2 SDR技術

智能手機芯片產品的SDR技術主要是指軟件定義無線電技術。其主要是使用可配置的軟件單元來實現手機的無線通信系統。在以前的時候，這項技術主要用于各個通信基站中，很難在手機中應用。但是隨著智能手機的相關技術發展，SDR技術也開始在手機芯片產品中有了更高的發展潛力。特別是在4G通訊的背景下，新一代智能手機的多模需求越來越突出，使得SDR技術的應用空間也逐步擴大。當前SDR技術已經開始使用平臺化的開發模式，并且開始關注智能手機芯片產品的生命周期和技術更迭周期，致力于協調好兩者之間的平衡。智能手機的主流芯片產品都開始引入SDR技術，并且很多供應商也通過直接購買IP授權方式、直接收購等方式來獲取SDR技術的知識產權。因此，SDR技術將成為新一代智能手機芯片產品的必備技術。

2.3 手機內存

新一代智能手機的手機內存在當前的背景下依然朝著大容量的方向發展，從最開始的1G、2G內存發展到了現在64G、128G內存。在核心技術層面上，智能手機的手機內存相關內容并沒有得到本質上的革新，基本上還停留在現有技術體系的不斷完善方面。在2014年的時候，WIDE 110 2代產品開始取代了一代產品，并且解決了一代產品在智能手機使用過程中由于散熱性能等不足而引發智能手機出現容易發熱的問題。就目前的現狀來看，WIDEI/O系列產品在手機內存相關領域依然具有較強的應用空間，對比與其他產品來說，WIDEI/O系列產品凸顯出了顯著的功耗優勢和帶寬能力。

2.4 無線連接芯片

無線連接芯片主要關系著智能手機的Wi.Fi、BT、FM等各個功能，同時這些功能也是智能手機必備的功能。目前我國智能手機行業的競爭非常激烈，使得智能手機的價格也持續走低，給所有手機廠商都帶來了較大的成本壓力。這個時候，如果能夠積極研發無線連接芯片技術，就能夠形成集成化的連接性芯片，有效降低了智能手機芯片產品的成本。就目前智能手機芯片產品的具體技術分類來看，無線連接芯片應該能夠將WiFi、藍牙4.0、GPS等多種技術連接在一起，并且讓每一種功能芯片都成為無線連接芯片中的一個模塊。在未來的發展中，無線連接芯片必然是新一代智能手機芯片產品的核心技術，并且當前主流的SOC芯片也是未來智能手機在這方面的重要發展方向。

2.5 芯片封裝技術

從新一代智能手機芯片產品的發展現狀來看，手機芯片產品在未來還會朝著集成化的方向發展。但每一個芯片的制作工藝和技術層次不同，使得各個芯片對于SIP封裝的要求也有所區別。智能手機芯片的傳統SIP封裝基本上還處于2D的范疇，即進行各類平鋪和堆疊等操作來完成芯片的封裝。這種封裝技術在當今時代已經不再適用，很多手機廠商都開始考慮研發并推廣2.5D和3D的封裝技術。這主要是因為新一代智能手機的尺寸正處于扁平化發展，不適合在進行堆疊等封裝操作。在這種背景下，以硅通孔技術為主的現代芯片封裝技術已經開始得到重視。但在現階段，這種新型芯片封裝技術的工藝還比較復雜，很難真正在所有智能手機產品中推廣，通常都用于那些高端智能手機產品中。

3 結束語

智能手機雖然在當前的社會背景下得到了較好的發展與普及，但是同時也面臨著諸多挑戰。特別是人們對于智能手機多樣化性能的需求，必然會導致智能手機芯片的制作要求越來越高，并且在整體性能上應該向PC靠攏。在這種情況下，我們就應該在當前做好智能手機芯片產品關鍵技術的整合分析，能夠優化手機芯片的諸多技術，在降低芯片制作難度的同時也能夠很好的拓展芯片的性能。這樣以后，我國智能手機產業就會慢慢拉近跟發達國家之間的差距，最終跟上時代的發展潮流。

參考文獻

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