Сколько чипов на самом деле в современном смартфоне? Гораздо больше, чем вы думаете

Когда речь заходит о чипах в смартфоне, большинство людей сразу вспоминают «процессор» — Kirin, Snapdragon, Dimensity, Apple A-серии. Эти названия стали синонимами производительности. Но если разобрать телефон, выяснится, что чипов в нём гораздо больше, чем один SoC. Остальные, незаметные, но не менее важные компоненты также незаменимы.

Начнём с самого известного — процессора. Строго говоря, современный процессор в телефоне — это не просто CPU, а высокоинтегрированная система на кристалле (SoC). Например, в Snapdragon 8 Gen 5 внутри одного чипа объединены CPU, GPU, NPU (нейронный процессор), ISP (процессор обработки изображений), DSP (цифровой сигнальный процессор), модем и другие модули. Функционально он заменяет несколько устройств, физически — это один чип. Именно из-за такой высокой интеграции многие ошибочно полагают, что в телефоне есть только один важный чип.

На самом деле, даже самый мощный SoC не может покрыть все функции смартфона. Без помощи других чипов телефон не сможет даже включиться.

Возьмём, к примеру, чипы памяти. В телефоне их как минимум два: один — оперативная память (RAM), отвечающая за временное хранение работающих данных; другой — флеш-память (UFS или NAND Flash), предназначенная для долговременного хранения фотографий, приложений и системных файлов.

Производительность этих двух чипов напрямую влияет на плавность работы и скорость чтения/записи. Флагманские смартфоны обычно используют память LPDDR5X и накопители UFS 4.0, каждый из которых является отдельным чипом, распаянным на материнской плате.

В телефоне есть один класс чипов, который, хоть и неприметен, но критически важен — это микросхемы управления питанием (PMIC). Их задача — преобразовывать напряжение, поступающее от аккумулятора, в точные значения, необходимые для разных модулей, обеспечивая стабильное и корректное питание CPU, экрана, камеры и других компонентов.

Один PMIC часто содержит несколько DC-DC преобразователей и LDO-стабилизаторов, управляя десятками каналов питания. Кроме того, чипы протоколов быстрой зарядки, защиты аккумулятора, контроллеры зарядки также выполняют свои функции, совместно обеспечивая работу энергосистемы телефона. Только чипов, связанных с питанием, насчитывается несколько штук.

Телефон называется телефоном, потому что его основа — связь. Помимо основного модема, интегрированного в SoC, смартфону требуются радиочастотные фронтальные модули (RFFE), усилители мощности (PA), фильтры, антенные переключатели и множество других радиочастотных компонентов.

В смартфонах с поддержкой 5G количество радиочастотных микросхем особенно велико: для разных частотных диапазонов нужны разные фильтры и усилители. В одном многочастотном 5G-телефоне может быть более десятка, а то и больше, радиочастотных чипов.

Функции Wi-Fi, Bluetooth, NFC и GPS также требуют собственных чипов или модулей. Хотя некоторые из них интегрированы в SoC, снаружи всё равно необходимы сопутствующие радиочастотные микросхемы и схемы согласования антенн.

Способность телефона воспринимать окружающую среду обеспечивается различными чипами датчиков. Акселерометр и гироскоп обычно объединены в один шестиосевой IMU. Кроме того, есть барометр, магнитный датчик, датчик освещённости, датчик приближения, ToF-сенсоры. Каждый из этих MEMS-чипов очень мал, но выполняет свою уникальную функцию.

В модуле камеры, помимо линз и светочувствительного элемента (CMOS-сенсора), есть чипы привода фокусировки, драйверы катушек для оптической стабилизации (OIS) и автофокуса, а также модули лазерной фокусировки. Если в телефоне три-четыре камеры, в каждом модуле есть свои сенсоры и драйверы, поэтому их количество растёт кратно.

Драйвер дисплея (DDIC) отвечает за преобразование данных изображения в пиксельные сигналы на экране. Для OLED-экранов также требуются сенсорный контроллер (IC), чип дактилоскопического датчика (оптического или ультразвукового) и другие. В складных телефонах дополнительно используются датчики угла наклона шарнира и соответствующие управляющие чипы.

Помимо перечисленных выше основных категорий, в телефоне есть много мелких чипов, которые легко упустить из виду: аудиокодек (Codec), драйвер вибромотора, чип инфракрасного пульта, eSIM-чип, чип безопасности (для платежей и хранения ключей) и так далее. Каждый из них выполняет свою работу незаметно.

В итоге:

Если сложить все перечисленные типы чипов, в одном флагманском смартфоне их количество легко превышает 30-40 штук. А если учитывать такие миниатюрные компоненты, как радиочастотные фильтры, их число может перевалить за 100.

Все они работают сообща: от питания до связи, от восприятия до отображения, образуя сложную, точно отлаженную микроэкосистему. Процессор, безусловно, является мозгом этой системы, но без взаимодействия с другими чипами он — всего лишь бесполезный кусок кремния.