为何ARM通用型SoC的架构设计总是落后于手机处理器？

在行业应用中我们会发现，基于ARM设计的通用型SoC的架构设计总是落后于同期的手机旗舰处理器，不论是海思、高通、联发科，还是瑞芯微、晶晨、全志，均是如此。以目前时间为例，手机的旗舰芯片架构已经进入了X2时代，而面向行业应用的旗舰通用芯片还停留在A76和A77的架构设计。本文将简单分析下通用型SoC与手机处理器的区别，方便行业项目选型。

通用型SoC集成更多的IP，复杂程度要高于手机芯片

目前手机的主要功能是游戏、拍摄和通讯，主要使用的核心处理器是CPU、GPU、ISP和基带芯片，专为人工智能场景设计的NPU也是近几年才开始应用。而通用型SoC主要是面向不同行业的应用，需要非常复杂的功能接口设计，比如PCIE、SATA、CAN、SPI、GPIO等，而且大多数旗舰AIoT芯片都支持多屏显示，并且支持多种屏幕接口。手机芯片主要是用来点亮低分辨率的小尺寸屏幕，目前主流分辨率是2K。而对于行业应用来说，4K分辨率早已普及，目前旗舰芯片已经进入8K时代。

SoC本身就是多种IP内核的集成，复杂的功能设计不但提高了硬件的设计难度，也大幅增加了软件的开发难度。任何一个芯片在交付时都会搭载一个操作系统，手机芯片无疑是安卓系统，行业芯片目前也还是以安卓系统为主，与手机应用相比，行业应用已经复杂很多，手机有的功能需要有，手机没有的功能也需要有，因此SDK调试难度会大一些。除了安卓系统，Linux系统也正在成为主流，很多行业应用已经向Linux迁移，因此Linux也成了行业芯片的标配系统，SDK开发工作量更大了。

通用SoC一般用于行业项目，产品生命周期是重点考虑因素

旗舰手机一年一款，更高的性能是推动消费者购机的主要动力之一。因此，ARM更新架构后，半年内手机芯片设计商发布最新旗舰芯片，一般12~18个月就可以在市面上购买到搭载最新架构处理器的旗舰手机。与手机不同，行业应用必须考虑产品的生命周期。行业应用需要更高的稳定性，以及更长的服务周期。产品迭代的风险较高，因此，在性能可以满足使用需求的情况下，一般不会更换现有设备，贸然更换设备可能导致业务不稳定。而且相比手机的单一功能，行业应用对SDK的要求也更复杂，设计商需要更多时间整理SDK。因此行业应用芯片的迭代周期更长，自然也就会落后于手机芯片的架构设计。

行业应用的需求有别于手机产品

拉动手机需求的主要是游戏性能、拍照性能和网速的提升，这也是消费者的直观感受，差距一目了然，因此这也是消费者购机的主要动力。而对于绝大多数的行业应用来说，满足特殊的需求才是主要的考虑因素，并且产品立项时一般是考虑已经比较成熟稳定的平台。也正是因为这样，行业芯片从发布到终端产品落地的时间要远长于手机产品，待到产品上市时，其架构设计已经不具备领先优势了。但是对于行业应用来说，极限性能并不是必要的需求，行业产品要根据业务场景的需求进行产品定义，算力、功能接口、工作温度、成本、产品生命周期、技术支持，这些都是芯片选型时需要重点考虑的因素。

面向行业应用的SoC的拓展能力十分强大，这是手机芯片难以企及的。在行业应用中，为了简化产品的整体设计，提高稳定性，通常会采取高度集成化的设计方式，把多种功能集成到一个系统中。因此，多样化的接口需求是必不可少的。而手机芯片为了满足情报的设计需求，芯片尺寸都是很小的，自然也无法集成大量的IP功能内核。