說到這里，不得不說說芯片頻率。 先說說1G頻率是什么概念，讓大家有個至關(guān)的認(rèn)識，這個數(shù)字就是說每秒鐘10億（1，000，000，000）次。為什么會有這個東西呢？剛才我說了與非門，開關(guān)3是隨著開關(guān)1和開關(guān)2的變化而變化的，對人類來說，開關(guān)3的變化速度很快，是瞬間的，但這個變化總是需要一點時間的。開關(guān)3可能是另外一個門電路的輸入開關(guān)，如果變化到一半，它的下一個門電路就接受開關(guān)3的輸入，可能會產(chǎn)生很嚴(yán)重的問題。 一般來說，一層門電路需要等它的上一層門電路完全變化完畢，輸出穩(wěn)定之后，它才接收上一層的輸入，開始變化。這個時候就需要有一個指揮家來指揮這些門電路什么時候開始變化，這個指揮家就是芯片頻率，指揮家會定時發(fā)出脈沖，1G就是每秒1一次脈沖。門電路等脈沖到來的時候就開始做這個變化。 從上面可以看出，指揮家指揮得越快，芯片運算速度越快。但要說明一點，兩倍的頻率并不代表兩倍的性能。因為CPU和內(nèi)存、外設(shè)頻率不同步，它們之間的頻率相差越多，CPU空轉(zhuǎn)的次數(shù)越多。

　　另外再說一點，門電路變化的過程其實就是mos充電放電的過程，mos管充電放電越快，芯片的頻率可以做到越高，而二級效應(yīng)會減慢mos充電放電的速度。如果mos管想要充電放電快一點，要提高mos管電壓，這樣就提高了芯片的功耗。 而關(guān)于芯片設(shè)計過程，大家對IP核、指令集和架構(gòu)這些東西都比較感興趣。 先說說ARM的IP核吧，ARM授權(quán)包括指令集和CPU核心架構(gòu)。據(jù)我了解，除了高通外，其它芯片廠商都使用了ARM的CPU核心架構(gòu)，也就是經(jīng)常可以聽到的A9 A15。高通比較高端，CPU核心架構(gòu)自己搞，如果搞得比A9 A15好的話確實可以提高CPU性能，但由于ARM收取高昂的核心架構(gòu)修改費用，所以要付更多的錢給ARM。

　　指令集是CPU與上層的編譯器、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的接口，使用ARM指令集意味著你做的CPU可以兼容安卓系統(tǒng)、安裝應(yīng)用、C編譯器。 如果哪個公司自己整一套全新的指令集，那它做出來的CPU一點用處沒有，既沒有操作系統(tǒng)也沒用應(yīng)用。此前聯(lián)想出了個K800，用的是英特爾Atom CPU，這款CPU非常特別，使用X86指令集，結(jié)果是一出悲劇，很多游戲兼容不了。不過英特爾還得感謝谷歌，否則這個CPU連安卓都兼容不了。

　　目前來看，CPU不用ARM指令集很難玩轉(zhuǎn)，而且隨著越來越多應(yīng)用只支持ARM，ARM的地位會越來越鞏固，就像電腦CPU，如果不用X86指令集，連Windows都很難安裝，這是一個壟斷的帝國。 下面說說CPU核心架構(gòu)，說之前不得不先談?wù)凱DK。PDK是ProcessDesign Kit 工藝設(shè)計包，它和晶圓廠的制作工藝緊密相關(guān)。PDK是什么呢，它描述了一個具體工藝基本元器件的電器特性。比如臺積電28nm工藝和40nm工藝做出來的mos管電器特性肯定不一樣。28nm工藝和40nm工藝做出來的mos管額定電流范圍、電壓范圍肯定不同，在相同外界輸入下，輸出曲線也肯定不一樣。

　　芯片公司如果沒有PDK，根本不知道設(shè)計出來的電路性能如何，也沒辦法跑仿真。簡單一點說，你拿40nm PDK設(shè)計電路，用28nm工藝生產(chǎn)，生產(chǎn)出來的芯片絕對一點用處沒有。所以說芯片設(shè)計非常苦逼，搞編程的，代碼可以重用，搞芯片設(shè)計的，如果換了生產(chǎn)工藝，很多東西得要從頭再來。 ARM給IC設(shè)計廠商的CPU核心架構(gòu)只是FPGA代碼，它不是工藝相關(guān)的，數(shù)字前端設(shè)計的工作會少不少，但后端設(shè)計有大量的工作要做。但ARM提供的僅僅是一個計算核心，外圍一個都沒有。外圍包括一些什么呢？

　　比如USB IP核，沒有這個，手機就沒有USB功能;比如GPU，這個不用我多說吧;比如音頻IP核，杜比音效就是這么來的;比如視頻解碼IP核，沒有這個，看視頻只能軟解;還有CPU功耗控制IP核等等。 對于很多IC設(shè)計公司來說，這些外圍的IP核很多都是外購的。

　　因此看CPU真心不能只看頻率，外圍IP有好有壞，有些比較高端的IP核授權(quán)費用非常高。即使買了很多IP核，但芯片也絕不是閉著眼睛就能整出來的。 順便說一下，高通芯片外圍的IP核很多也是外購的。 所以說芯片設(shè)計并不是簡單的事情，很多人認(rèn)為國內(nèi)的IC設(shè)計公司毫無技術(shù)含量這種說法是無稽之談。
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