什么是手机硬件

功能手机一般只含有基带芯片组，也就是所谓BP。而智能手机，则含有AP和BP两个部分。AP，应用程序处理器(Application Processor)，负责大部分应用程序的执行。而BP，基带处理器(Baseband Processor)，也称为通信处理器(CP，Communication Processor)，负责所有通讯软件的执行。

功能手机例子：LG Electronics Cyon LG-KP4000[1]

手机支持CDMA 2000，采用高通的芯片，其中包含高通MSM 6100，一般说到CDMA芯片的时候，实际上它基本上分四个部分，第一个部分是MSM芯片，就是一般手机终端用的基站芯片，它有调制解调、多媒体功能等等。另外两个部分是RFR和RFT，RFR指的是射频接收的部分，RFT是指射频传输的部分，他们构成了RF射频芯片。第四个部分是电源管理的部分。一般的不管是CDMA2000还是WCDMA方面，无线终端，那都需要这四种半导体产品，就是MSM，RFR、RFT和电源管理。

智能手机：AP和BP

如果说功能手机的硬件结构，以BP为主体，添加了一些额外的应用程序和相应的硬件外设。那么智能手机作为功能手机的进一步发展，在BP的基础上，增加了AP，专门用于强化对应用程序的支持。

大多数的手智能手机机都含有两个处理器。 *** 作系统、用户界面和应用程序都在ApplicationProcessor(AP)上执行，AP一般采用ARM芯片的CPU。而手机射频通讯控制软件，则运行在另一个分开的CPU上，这个CPU称为 Baseband Processor(BP)。把射频功能放在BP上执行的主要原因是：射频控制函数(信号调制、编码、射频位移等)都是高度时间相关的。最好的办法就是把 这些函数放在一个主CPU上执行，并且这个主CPU是运行实时 *** 作系统的。另外一个使用BP的好处是一旦它被设计和认证为好了的，不管你采用的 *** 作系统和 应用软件怎么变化，它都可以正确的执行功能(它的通讯功能)。另外， *** 作系统和驱动的bug也不会导致设备发送灾难性的数据到移动网络中。(FCC要求 的)[5]

下面是智能手机的硬件图[3]。

主处理器运行开放式 *** 作系统，负责整个系统的控制。从处理器为无线modem部分的dbb(数字基带芯片)，主要完成语音信号的a/d转换、d/a转换、数字语音信号的编解码、信道编解码和无线modem部分的时序控制。主从处理器之间通过串口进行通信。而BP部分的CPU，内存，电源管理，无线收发器，功率放大器等等器件，实际就是原来的功能手机主要结构。

在智能手机的硬件架构中，无线modem部分只要再加一定的外围电路，如音频芯片、lcd、摄像机控制器、传声器、扬声器、功率放大器、天线等，就是一个完整的普通手机(传统手机)的硬件电路。模拟基带(abb)语音信号引脚和音频编解码器芯片进行通信，构成通话过程中的语音通道。

最初，AP部分与BP部分都是分开的，两者之间通过AT命令通信。如下图[4] 显示的是Moto Droid和iPhone 3GS两款手机的主板实物照片。需要注意的是，实物图中看不到CPU芯片，因为在主板中，CPU和RAM是叠加在一起的。这个做法叫Package on Package(PoP)，它的好处主要是节省主板空间。

早期的手机，AP与BP的物理联系，通过串口(UART)来实现，不仅需要串口，而且通常还需要通用输入输出控制线(General Purpose Input/Outpu, GPIO)，来协调AP与BP之间的电源管理等等。在手机闲置时，AP和BP部分都处于睡眠状态，以便省电。拨打电话时，AP通过GPIO唤醒BP，然后 通过串口给BP发送AT命令。有来电时，BP也通过GPIO唤醒AP，然后也通过串口发送AT命令，通知AP启动振铃，接换手机界面等等。很显然，用串口(UART)，GPIO，加AT命令的方式，来协调AP与BP的工作，效率不太高。虽然后期手机，用USB或SPI取代了UART，效率有所提高，但是总体上来说，AP与BP的协调，仍然是整个手机工作效率的瓶颈。

AP 和BP各自有一块彼此独立的CPU芯片，不仅相互之间的通信效率差，而且购置芯片的成本高，占用手机电路板的面积大，同时还耗电。为了克服这些缺 点，SoC二合一芯片的出现，是大势所趋，困难在于SoC芯片的设计和制造难度较大。例如，在SoC内部，AP和BP分工依然明确，两者之间的通信，通常依靠内存共享(Shared Memory)。但是实现内存共享的技术难度，要比AT命令的方式要复杂得多。

对于一些新近的制作商，例如平板、电子书，使用BP 模块。

智能手机的例子

GPhone Nexus One所使用的Qualcomm的QSD8250，以及G1和G2所使用的Qualcomm的MSM7200芯片，都是AP和BP二合一的SoC芯片。以 MSM7200芯片为例，它的AP部分内置两枚CPU内核，一个是ARM11，另一个是DSP专用内核QDSP5，BP部分也有两个CPU内核，分别是 ARM926和DSP专用内核QDSP4。GPhone Nexus One内置CPU芯片是高通(Qualcomm)的Snapdragon系列QSD 8250芯片。该芯片的内核是ARM Cortex-A8。

Qualcomm的MSM6xxx系列是基带芯片，MSM7xxx系 列AP+BP SoC芯片，于2006年左右陆续上市。

BP的做法有三种方式，1. 分立器件，这是早期智能手机的BP部分的主要实现方式，例如以Intel PXA系列芯片为CPU的手机。眼下iPhone，PalmPe， Moto Droid也沿袭了分立器件的结构。2. BP模块，这个方式使用简单，但是成本较高。非手机类的移动设备，常用这种设计。3. AP+BP二合一SoC芯片，技术难度最大，但利润率也最高，是目前手机最普遍使用的BP实现方式，例如HTC手机既用TI的SoC芯片，使用的是 Qualcomm的SoC芯片，而Nokia智能手机大部分使用TI的SoC。

手机制作流程

手机设计开发流程大约可以分成以下6步。

第1步，Design House从芯片厂商那里拿到参考设计。

芯片厂商提供的参考设计，往往以开发板的形式出现。所谓开发板，也被称为大板，因为尺寸远比手机大得多，有的大板甚至可以媲美报纸的面积。图显示的是Samsung的S3C44BOX芯片开发板。

第2步，确定配件元器件。

1. 主板设计，或者Gerber文件，或者PCB板。

2. 系统软件。

3. 需要组装的全部元器件的清单(BOM List)。

4. 配套的外壳。

第3步，开发调试驱动程序。

第4步，产品级主板设计。确定了微处理芯片以及配件元器件以后，Design House着手把大板改成小板，也就是设计产品级主板。产品级主板设计主要是让主板更紧凑，这包括布局和连线，同时加上紧固件以及绝缘和散热材料，使手机更加坚固耐用。

第5步，进一步调试软硬件，使之达到产品级。

第6步，Design House设计一些参考外壳，然后把从里到外的整套设计演示给制造厂商看。

2021年第二季度，三星电子赶超英特尔成为了全球最大的芯片生产商，这个默默无闻的三星集团，似乎在各行各业的路上都准备走上巅峰。

就在大多数的用户消费者都以为三星只是一家生产手机的手机厂商的时候，殊不知三星现在已经是许多手机核心零部件的第一大生产厂商，其地位可以说无法撼动，难以动摇，甚至说到了牵一发而动全身的高度。

从2017年三星的爆炸事件到现在，所有的消费者都以为三星手机几乎已经不会再出现在国内市场了，有了华为的替代三星，几乎没有机会再回到中国市场发展，但是事情的改变就是在一瞬间，从去年开始华为的销售量和库存都在大幅度大范围下降，三星也借此机会推出了很多低价格的产品，就连自家的S21旗舰系列都已经降到了4000多元的价格，这也表明了三星对于中国市场可以说非常重视，如果能够找回更多的中国市场份额，那么三星在全球范围内的销量以及第一的地位将会得到进一步的巩固。

这仅仅只是手机行业过去，在我们上一代人的眼中，三星不仅仅是卖手机的一个厂商，包括了电视，冰箱，洗衣机，以及各种大家电，三星都有所涉及，甚至一度都是高端形象的代表，即便是我们不讨论三星，关于芯片以及其他硬件的生产销售能力，三星依旧有实力，站在这个世界的顶端。

现如今三星的业务可以说遍布了所有的角落，在韩国本土，三星可以说是达到了一个峰值的水平，我们不谈论他在本土究竟有多少的业务，我们只谈论在我们能够使用的智能手机上有多少的核心业务是由三星主导的。

我们经常看一些手机的发布会，我们会看到如果一个手机厂商用最顶级的屏幕，那我这款屏幕，一定是来自于三星，包括我们购买组装电脑或者是笔记本电脑，可以看得到很多比较优质的固态硬盘，都是使用的三星固态硬盘，就类似于这样的核心零部件，三星大大小小有非常多，有些已经达到了业内顶尖，占据了全球市场占有率第一的位置，有些也就是在高端市场成为了唯一的选择。

像这篇文章，我们介绍的半导体代工以及生产，除了英特尔之外，三星是唯一有实力能够与其竞争的半导体厂商，甚至包括他们自己还有自主研发的芯片，猎户座处理器，虽然基本上都是自家在使用，因为本身作为手机厂商很多其他的厂商不愿意使用同行的产品，但是其性能依旧可以和高通的顶尖处理器相提并论。

最近被国内热炒的半导体行业一些企业，还没有拿出什么真正有实力的产品以及产能，就已经被资本捧到天上去，虽然说这是大力扶持的产业，但是仅因为投资领域的事情可能会影响这些半导体的企业未来的发展，他们短期内高估了自己的生产制造能力，以及无法正视与海外巨头厂商之间的差距，依靠着公司市值以及估值带来的收益就能让他们暂时放弃这些辛苦的工作，相比之下，还是尽可能的进行鞭策和沉下心来研发更为重要。

在此还是呼吁各位投资者以及所有的民众消费者，对于国内的半导体行业一定要正视态度，不要过于高捧，也不要过于贬低，我们仍然有充足的时间进行发展和进步。

半导体是通常由硅组成的材料产品，其导电性比玻璃之类的绝缘体高，但比铜或铝之类的纯导体导电性低。

半导体可以通过引入杂质（称为掺杂）来改变其导电性和其他性能，以满足其所驻留的电子组件的特定需求。半导体也被称为半导体或芯片，它可以在数千种产品中找到，例如计算机，智能手机，设备，游戏硬件和医疗设备。

半导体的用途

半导体在现实生活中会被制作成部件集成电路等等，在工业中扮演着重要的角色。目前在电子技术方面也得到了广泛的使用，当然半导体材料器件、集成电路在生产科研方面已经为电子工业创造了很好的领域。

而在线如今新产品的研制方面也会存在众多的功效，比如半导体直接制作成电路，所谓半导体就是指在常温的情况下处于导电和绝缘体之间的材料。

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