教學(xué)儀器現(xiàn)在性能拉滿的芯片，原來

　

什么什么神獸處理器啊、認(rèn)證過的屏幕啊、大像素?cái)z像頭啊、大容量電池啊、閃充超充之類的，密密麻麻一大串。

嚯，這趣味要是放到現(xiàn)在樂一樂，被抓到就是扣 3 分罰 200 塊。。。

簡(jiǎn)單來說，道格拉斯所提出的蜂窩網(wǎng)絡(luò)原理，就是將信號(hào)以一個(gè)個(gè)六邊形的蜂窩為單位，覆蓋一整片大區(qū)域。

再由電臺(tái)，將這些無線信號(hào)與整個(gè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)連接起來。

當(dāng)有設(shè)備在不同蜂窩之間移動(dòng)的時(shí)候，可以做到無縫的頻率切換，以達(dá)到移動(dòng)通訊的效果。

直到這時(shí)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才再次出現(xiàn)出現(xiàn)在人們的視野中。

那個(gè)時(shí)候官方售價(jià) 3999 刀，估摸著現(xiàn)在的價(jià)格大概是 9000 多刀。。。

相信聰明的差友已經(jīng)猜到了，摩托羅拉多花的這十年時(shí)間，其實(shí)是在用來鋪設(shè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)所需要的信號(hào)基站。

前前后后的十年間，摩托羅拉在這上面燒了大概有 10 億美元。

具體用的是啥型號(hào)的芯片，網(wǎng)上記載的資料也已經(jīng)很難找到了。

但大致上是由接收和發(fā)射信號(hào)的射頻芯片以及對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼解碼的基帶芯片所組成的。

那時(shí)候的芯片的集成度還沒那么高，大哥大里面的布局，就和現(xiàn)在的小型電腦機(jī)箱似的。

這是因?yàn)椋?G 網(wǎng)絡(luò)采用的還是模擬信號(hào)，這玩意的優(yōu)勢(shì)在于傳輸方法簡(jiǎn)單，信號(hào)傳輸很容易實(shí)現(xiàn)。

而越是容易成功的東西，就越是不靠譜，模擬信號(hào)在傳輸過程中的抗干擾性會(huì)很差，還會(huì)受到各種噪聲的干擾，通話距離越遠(yuǎn)，通話質(zhì)量就越差。

另一方面，模擬信號(hào)在傳輸過程中也很容易遭到竊聽，而且?guī)缀鯖]有阻礙。

想象一下，如果有那么一個(gè)商業(yè)間諜，盯上了某位老板的大哥大，只要他想，那這個(gè)老板晚上和哪個(gè)情人在哪家餐廳吃幾分熟的牛排，估計(jì)都能被聽的一清二楚。

除非老板也和諜戰(zhàn)片里的地下工作者一樣，全程當(dāng)謎語(yǔ)人，用暗號(hào)和對(duì)面交流。。。

這時(shí)候，數(shù)字信號(hào)一步步替代了模擬信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)厲害的地方，在于它可以將一段信號(hào)先打碎成0101的二進(jìn)制編碼，再以這樣的離散形態(tài)將信息傳輸出去。

等遠(yuǎn)處的設(shè)備接到之后，再將這些數(shù)字信號(hào)重新解碼成我們?nèi)硕苈牭降囊纛l，完成信息傳輸。

如此一來，信息傳輸?shù)目垢蓴_性不但有保證，信息的保密性也會(huì)增加。

所以當(dāng)時(shí) 2G 網(wǎng)絡(luò)往數(shù)字信號(hào)的方向上發(fā)展，勢(shì)在必得。

另一方面，第一代通訊協(xié)議的確立，已經(jīng)讓摩托羅拉占盡了先機(jī)，但凡有運(yùn)營(yíng)商想用 1G 的技術(shù)，就得給摩托交專利費(fèi)。

歐洲幾個(gè)國(guó)家的電信運(yùn)營(yíng)商一合計(jì)，感覺到了這是個(gè)好機(jī)會(huì)。

2G 不但能將通話質(zhì)量、通訊范圍都提升一個(gè)大臺(tái)階，關(guān)鍵還可以重新定義世界的通訊標(biāo)準(zhǔn)。

于是他們撇開美國(guó)和摩托羅拉，坐到一起，自己整了一個(gè)叫 GSM（ Global System for mobile Communication ）的新標(biāo)準(zhǔn)。

慢慢的，在全球范圍內(nèi)大部分國(guó)家都開始使用 GSM 標(biāo)準(zhǔn)，到 1998 年，GSM 在全球范圍內(nèi)的用戶已經(jīng)超過了一億。

但想要實(shí)現(xiàn) 2G數(shù)字信號(hào)帶來的那么多好處，光靠之前 1G 時(shí)代的基帶芯片肯定是不夠的，還需要進(jìn)行一波數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

畢竟聲音信息還是得變成音頻，人耳才能聽的懂嘛。

這里的 數(shù)模轉(zhuǎn)換 工作，就需要一塊專門的協(xié)處理器芯片來搞定了。

這款處理器可以說是寫進(jìn)教科書的典中典。

OMAP 第一次提出了異構(gòu)計(jì)算（ Heterogeneous computing ）的概念，簡(jiǎn)單來說就是術(shù)業(yè)有專攻，專門的芯片去處理特定的功能。

比如要處理聲音信息，那就讓能處理聲音信息的芯片來干這個(gè)活。

像什么 NPU（ 網(wǎng)絡(luò)處理器 ）、RAM（ 內(nèi)存 ）、DSP（ 數(shù)字信號(hào)處理器 ）、Codec（ 編碼器 ）等一堆芯片，就陸陸續(xù)續(xù)都被集成到了應(yīng)用處理器中。

而在 2G 時(shí)代把這些芯片玩的最明白的，是德州儀器和諾基亞。

這款處理器搭載了諾基亞不下 10 款經(jīng)典機(jī)型，包括了6630、6680、N71、N72、N91、N92、E61、E62等等，可以說是造就了諾基亞王朝輝煌的巔峰時(shí)期。

諾基亞在功能機(jī)時(shí)代的經(jīng)典之作無數(shù)，要說給托尼留下深刻印象的，那一定是 N-Gage 系列。

而像同時(shí)期英特爾給 PDA 設(shè)備做的 XScale 核心系列處理器、三星的 S3C24 系列處理器，也都都是 2G 時(shí)代移動(dòng)設(shè)備端的佼佼者。

大家也許在好奇，2G 時(shí)代的高通在忙些啥，怎么托尼全程都沒提它？

其實(shí)啊，2G 時(shí)代的高通也是想制定標(biāo)準(zhǔn)的，但它沒用 GSM 網(wǎng)絡(luò)用的 TDMA 技術(shù)，而是轉(zhuǎn)向了更難搞的 CDMA 技術(shù)。

事情是這樣的。

通信標(biāo)準(zhǔn)說到底，就是一個(gè)比誰搖的人多、比誰說話聲音大的體力活。

當(dāng)初歐洲聯(lián)合起來成立的 GSM，可是拉了諾基亞、愛立信、西門子、阿爾卡特等電信業(yè)巨頭，才在世界范圍內(nèi)建立了話語(yǔ)權(quán)。

高通從一開始就選擇了開發(fā)難度比較高的 CDMA，并雞賊的申請(qǐng)了所有與之相關(guān)的專利，想把標(biāo)準(zhǔn)制定的主動(dòng)權(quán)抓在自己手里。

其實(shí) CDMA 很早就被證明，系統(tǒng)容量是 TDMA 的十倍以上，無奈技術(shù)成熟的太晚、2G 對(duì)于數(shù)據(jù)量的需求也沒那么高，就陷入了一個(gè)不上不下的情況。

這邊等高通一通鼓搗完 CDMA，人家那邊 GSM 隊(duì)伍已經(jīng)拉起來了，就算 CDMA 的技術(shù)比 TDMA 要好，先入咸陽(yáng)者為王，市場(chǎng)早就被 GSM 給分完了。

CDMA 在美國(guó)主場(chǎng)，倒是有斯普林特和威瑞森兩家運(yùn)營(yíng)商的支持。▼

在這個(gè)節(jié)骨眼上，高通就只好臥薪嘗膽，準(zhǔn)備在 CDMA 上死磕到底。

所謂念念不忘，必有回響，沒成想這憋大招，真讓高通的 CDMA 成了 3G 時(shí)代的主力標(biāo)準(zhǔn)制式。

3G 網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)勢(shì)，就是它的網(wǎng)速，2G 網(wǎng)下載最快速度只能達(dá)到 15-20 KB/s。

而 3G 網(wǎng)能拉到 120KB/s-600KB/s 以上的下載速度，前后翻了有 30 倍。

托尼那會(huì)兒還在上高中，上課時(shí)經(jīng)常偷偷在地下和同桌買流量，一起看 NBA 的季后賽直播，老爽了。

天翼 3G 快不是沒道理的。▼

這時(shí)候掌控了 2G 通信標(biāo)準(zhǔn)的歐洲戰(zhàn)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，3G 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，好像已經(jīng)沒辦法繞開 CDMA 。

更要命的是，之前 CDMA 的所有專利都被高通給買斷了。。。

這意味著，他們?nèi)绻胍^續(xù)搞 3G，就只能向手里捏著一大把 CDMA 專利的高通交專利費(fèi)，業(yè)界俗稱高通稅。

當(dāng)然也不只有高通能做 3G 基帶，那時(shí)候還有一家叫英飛凌的芯片公司，也在做 3G 基帶，并給勢(shì)頭正猛的蘋果 iPhone 供貨。

英飛凌從蘋果第二代 iPhone 3G 開始，就為他們提供 3G 的基帶芯片，然而他們因?yàn)榧夹g(shù)不成熟，導(dǎo)致 3G 版 iPhone 故障率飆升。

所以從第四代 iPhone 4S 開始，蘋果把基帶芯片全部換成了高通，而之后蘋果和高通之間有來有回的專利官司，就是后話了。

但用起來是一卡一卡的 ▼

也正是從這時(shí)會(huì)兒開始，高通開始上道了，漸漸嘗到了基帶芯片的甜頭。

這下可讓不做基帶芯片的德州儀器吃了個(gè)暗虧。

德州儀器的 OMAP 雖然不知道要比高通的應(yīng)用處理器高到哪里去了，但最大的問題是不包基帶芯片，需要廠商自己另外再采購(gòu)調(diào)試。

蘋果首次在第一代 iPad 上實(shí)用了自研的 A4 芯片，

后續(xù) iPhone4 也用上了 A4 ▼

這枚處理器到最后還是沒能上市 ▼

話又說回來，在失掉了 3G 的主動(dòng)權(quán)之后，歐洲戰(zhàn)隊(duì)沒有善罷甘休，在 4G 時(shí)代到來之前，他們用盡一切辦法，想從高通手中奪回主動(dòng)權(quán)。

你高通不是獨(dú)占 CDMA 嘛，那我干脆就快點(diǎn)制定一個(gè) 4G 標(biāo)準(zhǔn)，無論怎么樣都不能只讓你一家收保護(hù)費(fèi)。

于是歐洲戰(zhàn)隊(duì)又雙叒成立了一個(gè)叫 LTE 的組織，與中國(guó)合作，以 OFDM 這項(xiàng)核心技術(shù)牽頭，來對(duì)抗高通。

這波操作也確實(shí)讓高通在通訊專利這塊讓出了蛋糕。

一方面當(dāng)時(shí)高通要應(yīng)對(duì)歐盟的反壟斷調(diào)查，騰出手來處理和蘋果的專利官司。

另一方面美國(guó)國(guó)內(nèi)的 IBM 和英特爾也對(duì)于高通獨(dú)占 CDMA 協(xié)議很不爽，自己搞了一個(gè)叫 WiMAX 的新協(xié)議，不帶高通玩。

畢竟一家公司獨(dú)大的局面，是誰都不愿意看到的。

可惜那時(shí)候 WiMAX 的技術(shù)成熟度大大落后于 LTE 的 FDD 與 TDD，并沒能扛起對(duì)抗 LTE 的大旗，最后 4G 標(biāo)準(zhǔn)的話語(yǔ)權(quán)，還是落到了 LTE 身上。

此消彼長(zhǎng)間，中歐最終成為了 4G 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的最大獲利者。

蘋果自研的 A 系列芯片就不說了，像華為的海思麒麟、聯(lián)發(fā)科的Helio、三星的獵戶座

曾經(jīng)的國(guó)產(chǎn)之光聯(lián)發(fā)科 Helio ▼

而 5G 時(shí)代的規(guī)則制定者，是中國(guó)的華為。

想要成為信息通訊的制定者，那就擁有那么一項(xiàng)通信協(xié)議上的技術(shù)，華為給 5G 帶來的這項(xiàng)技術(shù)和信道編碼有關(guān)，叫極化碼（ Polar code ）。

極化碼是一種全新思路的信道編碼方式，由土耳其科學(xué)家 Erdal Ar?kan 在經(jīng)過了 30 年的苦心鉆研后提出的。

它在信息學(xué)上是一個(gè)重大突破，相比傳統(tǒng)的 Turbo 碼和 LDPC 碼能夠逼近香農(nóng)極限，而極化碼在理論值上找到辦法達(dá)到了香農(nóng)極限。

具體用的是什么方法做成的，憑托尼這顆小腦袋那是完全整不明白，但確實(shí)讓信息學(xué)界的科學(xué)家們大為震撼。

當(dāng)時(shí)并沒有人覺得，極化碼會(huì)成為未來實(shí)踐落地的 5G 標(biāo)準(zhǔn)，但華為卻覺得極化碼是一個(gè)入局 5G 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的好機(jī)會(huì)。

沒想到在 2016 年 3GPP 舉辦的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定會(huì)議上，通過了由 LDPC 碼和極化碼來共同承擔(dān) 5G 通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

由此，華為 all in 極化碼，在 5G 的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、基站鋪設(shè)、自研芯片上全面發(fā)力，掌握了世界邁入 5G 時(shí)代的主動(dòng)權(quán)。

2019 年，華為推出了內(nèi)置 5G 基帶的 7nm 工藝的麒麟 990，那會(huì)兒同時(shí)期的高通驍龍 855，用的還是外掛 5G 基帶的方案。

外掛 5G 好還是內(nèi)置 5G 好的確各有說法，但在全世界進(jìn)入到 5G 時(shí)代的過程中，華為毋庸置疑的開了個(gè)好頭。

那段時(shí)間，托尼以為這會(huì)是中國(guó)引領(lǐng)世界通訊行業(yè)的美好開始。

可誰也想不到，之后為了打壓華為在 5G 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，美國(guó)竟然會(huì)抄起專利大棒，對(duì)華為進(jìn)行了全面的技術(shù)封鎖，硬生生把它從 5G 引領(lǐng)者的位子上拽了下來。

后面的事情，大家也都知道了。

無處話凄涼。。。

唏噓歸唏噓，目前來說 5G 對(duì)于大部分人來講，使用場(chǎng)景也都沒有很明確。

托尼覺得，除了在人多的會(huì)場(chǎng)、展會(huì)能體驗(yàn)到 5G 帶來的信號(hào)優(yōu)勢(shì)外，其他的使用場(chǎng)景和 4G 網(wǎng)絡(luò)并無太大的差別。

5G 速度快是快，走掉的流量費(fèi)用也是實(shí)打?qū)嵉摹?/span>

它作為一項(xiàng)前沿通信技術(shù)的迭代，我們還身在其中。

是 6G 還是 7G，這就不得而知了。

它就像是人類在身體機(jī)能之外的一部分延申一樣，不斷在幫助我們探索、連通這個(gè)越來越多變的世界。

真到了那個(gè)時(shí)候，或許通訊本身，也會(huì)變成一種基本人權(quán)吧。