上周在出租屋收拾杂物,翻出来三块攒了大半年的坏手机主板——小米10、华为Mate30、还有个摔的稀碎的iPhone12。
我拿撬棒把上面盖的石墨散热片全撕下来,擦干净上面结了块的硅脂,举到台灯底下看。
满板密密麻麻的黑色小方块,最大的那个也就指甲盖那么大。
以前总听人说芯片芯片,真拿在手里的时候,突然觉得这东西离我近的有点离谱。
你以为手机里只有一块“主芯片”?差远了
很多人对芯片的印象,就停留在发布会里主持人举着的那个最大的方块,觉得整台手机的性能全靠它撑着。真拆过主板的人都知道,那只是个头最大的而已。
你顺着主板的走线找,耳机接口旁边那个指甲盖的1/10大小的黑块,是专门管音频解码的——你戴耳机听无损音乐的时候,全靠它把数字信号转成能被耳朵识别的声音。指纹识别模块旁边那个更小的方块,是专门存你指纹信息的协处理芯片,连系统都没法随便读它存的东西。甚至那个负责让你手机嗡嗡振动的线性马达旁边,都焊着一个芝麻大的驱动芯片,管着马达振动的频率和力度,让你打字的时候震的轻重刚好,不会像老款功能机那样震的手麻。

我第一次拆的时候数过,一块普通的智能手机主板上,大大小小的芯片加起来至少有二十多块。大的那个负责跑系统、玩游戏、处理照片,小的那些管着充电、收音、定位、甚至你手机屏幕亮度的自动调节。没有哪个是凑数的。
以前看科普说,最早的集成电路,1958年的时候基尔比做的那个第一块芯片,上面一共就塞了四个晶体管,比现在你家遥控器里的芯片还简单。现在呢?同样指甲盖大小的地方,能塞下几百亿个晶体管。
第一次看到这个数字的时候我愣了半天。
你想想,几百亿个能实现通断的小开关,整整齐齐排在比指甲盖还小的地方,每秒钟能完成上万亿次的计算,就藏在你每天揣在兜里的手机里。你刷短视频的时候手指往上划一下,它就要在几毫秒内把下一个视频的画面加载好,把声音解码出来,还要算你会不会给这个视频点赞。
真的。
被吹神了的制程数字,其实没你想的那么玄
每次新芯片发布,评论区总有人揪着制程数字吵来吵去,好像数字小一纳米,手机就能飞起来似的。
说实话,我之前也跟着凑热闹,直到上次拿手里的旧手机测了个数据,才发现根本不是那么回事。
我把那台用了四年的旧手机,跟刚换的新手机放在一起,同样的亮度,同样的音量,连续刷了一个小时的微信聊天、朋友圈、网页。你猜怎么着?俩手机的流畅度几乎没差,新手机的芯片负载甚至还没旧手机高——因为刷微信这事儿,对任何一颗能跑系统的芯片来说,都跟人走路似的,根本用不着尽全力跑。
那制程数字到底是干嘛的?
说白了,就是在同样大小的地方,塞更多的晶体管,同时让每个晶体管的耗电变的更低。你同样看两个小时的在线视频,老制程的芯片可能要耗掉手机18%的电,新制程的可能只耗9%。不是说它跑的更快了,是它跑同样的路,花的力气更少了。

很多人有个误区,觉得芯片做的越先进,就一定越容易发热。其实反过来,要是设计的好,同样的性能下,新芯片的温度反而更低。我上次玩那款开放世界的手游,新手机连续玩了一个小时,握在手里的温度也就跟夏天的体温差不多,根本不会像老手机那样烫的能煎鸡蛋。
哦对,拆主板的时候我特意留意过,那个最大的主芯片旁边,贴了个薄薄的均热板,跟个小锡纸似的,就是为了把芯片跑热了产生的热量快速导出去。以前的老手机,芯片跑热了就会自己降频,你玩游戏玩到关键时候突然卡一下,就是它怕烫着,自己把速度降下来了。
最容易被忽略的小芯片,反而最能影响你的使用体验
我之前那台小米10,之前突然出现个毛病,满电的电池,放一晚上能掉60%的电。我一开始以为是电池老化了,花了一百多块买了块新电池换上,结果还是一样掉电。
跑了三趟数码城,老板拿万用表在主板上测了十分钟,手指点着那个芝麻大的小方块跟我说,就是这玩意儿坏了。
那是个电源管理芯片。
我当时盯着那个小方块,半天没说话。
之前我总觉得,芯片越大越重要,结果花了一百多块冤枉钱,最后换个30块的小芯片,手机立刻就正常了。
这东西平时根本没人会注意到。它就藏在主板的角落,管着整个手机的电流分配——你充电的时候,它要算给电池充多少电流不会伤电池;你亮屏的时候,它要给屏幕供刚好够的电,不会太暗也不会太亮;你待机的时候,它要把其他不用工作的芯片的电掐掉,不让它们偷偷耗电。
它坏了,就算你换个全新的电池,手机也会像个漏了的水桶,电跑的飞快。
我后来跟那个修手机的老板聊天,他说现在很多人手机出问题,第一反应就是换电池、换主板,其实一半以上的问题,都是这种没人注意的小芯片出了毛病。比如你手机的WiFi连不上,可能是WiFi模块旁边的小信号芯片坏了;你打电话的时候对方听不清你说话,可能是收音孔旁边的音频驱动芯片出了问题。
这些小芯片没有发布会会专门提它们,也不会有媒体给它们写专题,但是你日常用手机舒不舒服,一半的决定权都在它们手里。
不过话说回来,我以前总觉得芯片是特别宏大的东西,是要举全国之力才能做出来的高精尖产品,离普通人的生活远的很。
直到上次跟一个做芯片设计的朋友吃饭,他说他们团队之前花了整整半年,把一个本来要占0.5平方毫米的电路,优化到了0.05平方毫米。
我问他费这么大劲,就省这么点地方有啥用?
他说,就是因为省了这0.45平方毫米的空间,他们能在主板上多塞进去50毫安时的电池。那点电池容量,换算成日常使用,大概就是你能多刷20分钟的短视频,或者多打一个10分钟的电话。
你看,哪有那么多宏大的叙事啊。
所有那些藏在指甲盖里的精密设计,最后落到普通人的生活里,就是少带一次充电宝,少跑一次数码城,多收到一条朋友发的搞笑视频。
我昨天把拆下来的那些旧芯片,都装在一个透明的玻璃罐里,放在书桌的架子上。有时候写稿子写累了,就拿放大镜看两眼。
没人知道这些黑糊糊的小方块,之前在多少人的手机里,接过多少个深夜的电话,拍过多少张值得存一辈子的照片,存过多少没来得及发出去的聊天记录。
它们就安安静静待在罐子里。
比任何写在发布会PPT上的参数,都实在。
作者|科技
排版|科技
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