摘要：9月25日19时，小米创办人、董事长兼CEO雷军发布第六次年度演讲。这次发布会最大的看点就是小米新款手机——小米17系列的发布。小米17用了全球首发的第五代骁龙8至尊版，采用台积电第三代3nm制程工艺，CPU主频达到4.6GHz。这款芯片用一块6.3”超级阳光

9月25日19时，小米创办人、董事长兼CEO雷军发布第六次年度演讲。这次发布会最大的看点就是小米新款手机——小米17系列的发布。小米17用了全球首发的第五代骁龙8至尊版，采用台积电第三代3nm制程工艺，CPU主频达到4.6GHz。这款芯片用一块6.3”超级阳光屏和全新一代小米M10屏幕发光体系，搭载国产“新型红色发光主材”，发光效率首次实现领先国际，峰值亮度高达3500nits；电池用了7000mAh，4499元起。

雷军表示，芯片是小米走向成功的必由之路，自研手机SoC至少要坚持十年、至少投入五百亿。正是这份坚持，才让小米成为首家横跨手机、汽车、家电三大领域的科技公司。

今天我们就为大家解读一下手机芯片行业。

手机芯片的类型

每一代智能手机的创新和迭代，都伴随着其背后芯片的升级和突破。智能手机芯片承载了包括通讯、运算和存储等诸多功能，从芯片构成可划分为处理芯片、基带芯片、射频芯片、存储芯片、模拟芯片和传感器芯片等。

（1）处理芯片

处理芯片又称系统级芯片，是手机的 “核心中枢”，集成了多个功能模块。它以CPU（中央处理器）为核心，负责执行运算、任务调度等基础指令，保障手机多应用同时运行；同时集成GPU（图形处理器），处理图像渲染、游戏画面生成等图形相关任务；还包含NPU（神经网络处理器），专门应对AI计算，如面部识别、语音助手的实时响应。此外，处理芯片还会整合ISP（图像信号处理器）等模块，统筹协调其他芯片的工作，是手机性能的核心决定因素。

（2）基带芯片

基带芯片是手机实现通话、上网功能的基础。它能将手机内部的数字数据调制为可通过无线网络传输的信号，也能将接收到的无线信号解调为数字数据，实现手机与基站的通信连接。基带芯片可以支持不同代际的移动通信，同时保障通话清晰度、网络连接稳定性及数据传输速率。

数据来源：行行查 | 行业研究数据库 www.hanghangcha.com

（3）射频芯片
射频芯片主要处理高频无线信号，承担信号接收、放大、滤波等任务：接收时，将基站发送的微弱高频信号放大并过滤干扰，传递给基带芯片；发送时，将基带芯片处理后的信号放大到合适功率，通过天线发射出去。其性能直接影响手机的信号覆盖范围、抗干扰能力。

4）存储芯片

存储芯片是手机的数据 “仓库”，分为两类种类型。一类是DRAM（动态随机存取存储器），即运行内存，用于临时存储手机运行时的实时数据，如打开的应用、缓存信息，断电后数据会丢失，其容量和速度直接影响手机多任务处理的流畅度。另一类是NAND Flash（闪存），用于永久存储数据，如系统文件、照片、应用程序等，断电后数据不丢失，决定手机的存储空间大小和文件读写速度。

（5）模拟芯片

模拟芯片是 “信号转换器”，负责处理连续变化的模拟信号与离散的数字信号之间的转换。它包含电源管理模块，为手机各组件分配稳定电压和电流，控制充电、功耗；还包含音频处理模块，将数字音频信号转换为模拟信号驱动扬声器发声，或把麦克风接收的模拟声音信号转为数字信号；同时通过ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器），实现传感器信号、外部电信号与数字电路的适配，是手机连接“现实信号”与“数字系统”的关键。

传感器芯片负责采集外部环境信息和用户操作信号。常见类型包括：
①MEMS 传感器（微机电系统），如加速度传感器、陀螺仪，感知手机的运动状态、姿态变化，支撑计步、屏幕旋转等功能；
②图像传感器，捕捉光线并转换为电信号，是手机拍照、录像的基础；
③生物识别传感器，如指纹传感器、面部识别传感器，通过采集生物特征实现身份验证；
④环境传感器，如温度传感器、气压传感器，获取环境温度、海拔等数据，辅助天气预测、定位校准。

（图片来源：行行查数据库）

手机芯片的研发流程

手机芯片研发是典型的资金密集型与技术密集型过程，需经历七大核心阶段，全周期通常为18-24个月，甚至更久。其中基带芯片因涉及通信协议栈开发，周期更长。整个流程大致为：
（1）前端设计：根据需求定义芯片功能，完成RTL级代码编写与仿真验证，此阶段决定芯片的架构与性能上限。
（2）后端设计：进行物理版图布局布线，随着制程缩小至3nm级别，布局复杂度呈指数级增长，需采用FinFlex架构等先进技术优化器件密度。
（3）流片：委托晶圆代工厂生产测试样片，光罩层数直接影响流片周期，3nm芯片光罩层数超100层，流片成本可达数千万美元。
（4）软件调试：植入协议栈与驱动程序，重点排查软件Bug，全新通信制式的调试周期可延长50%以上。
（5）场测：在实验室与户外场景进行硬件兼容性测试，海外市场需额外完成当地运营商网络适配。
（6）运营商认证：通过运营商入库测试，如 Verizon 的 PTCRB 认证、中国移动的 CMCC 认证等。
（7）量产供货：完成工程样片到量产版本的迭代优化，协同终端厂商完成PCBA集成测试。

手机芯片的制程工艺

手机芯片的制程工艺是决定性能与功耗的核心指标，其演进呈现“纳米数递减、集成度递增”的趋势。

当前主流旗舰芯片已进入3nm时代，如苹果A18 Pro、高通骁龙8 Elite，均采用台积电3nm工艺。2nm工艺已进入试产阶段，将通过架构升级进一步优化电流控制。但随着制程逼近物理极限，成本呈指数级增长，且量子隧穿效应等问题逐渐凸显，制程迭代的边际效益正在减弱。

手机芯片与操作系统、应用的生态协同

手机芯片与各类软件的生态协同，是释放芯片性能的关键。芯片通过标准化接口向系统开放硬件特性，如AI算力、图形渲染能力等，为应用层提供基础支撑；操作系统则搭建资源调度框架，动态分配芯片算力、存储等资源，平衡性能与功耗，同时通过API接口，让各类应用便捷调用硬件功能。应用软件则根据芯片与系统特性进行优化，并释放硬件功能，实现各种具体应用。

苹果通过封闭生态实现深度优化，A系列芯片的自研指令集与iOS编译链高度匹配。安卓阵营则依托开放生态构建兼容性优势，实现应用代码的动态优化；华为鸿蒙生态以"分布式技术"为核心，麒麟芯片集成NPU、ISP等专用模块，与鸿蒙OS的分布式架构深度适配，实现芯片与多终端的无缝协同。

（图片来源：行行查数据库）

主流芯片厂商的技术路线

（1）高通：以“全栈式技术布局”为核心，在基带芯片领域拥有绝对优势，骁龙X系列基带始终领跑5G速率与多模兼容性，同时通过收购Nuvia自研Oryon架构CPU，摆脱对ARM公版的依赖，其战略重点是构建“芯片+软件+生态”的全链条竞争力，深度绑定安卓旗舰机型。

（2）联发科：走的是“性价比突破+高端化攻坚”路线，在中低端市场凭借天玑700/800系列的高性价比占据大量份额，高端市场通过天玑9000/9500系列实现性能对标高通，同时在影像ISP与AI处理上加入定制化模块，吸引小米、vivo等品牌旗舰机型搭载，以“均衡性能+成本控制”打破高通垄断。

（3）苹果：专注“自研架构+软硬协同”，A系列芯片采用自研CPU/GPU架构，不依赖ARM公版设计，如A18 Pro的6核CPU包含2颗性能核心与4颗能效核心，通过深度优化iOS系统的任务调度机制，实现芯片性能与系统流畅度的极致匹配。

（4）华为：华为海思聚焦“国产化替代+鸿蒙生态协同”，受外部限制影响，目前重点推进芯片设计与国内制造工艺的适配，同时依托麒麟芯片与鸿蒙OS的分布式技术，实现多设备间的算力共享与资源调度，其技术路线的核心是构建自主可控的芯片生态。

手机芯片产业链上游聚焦原材料和核心设备。硅片是手机芯片基底，国内市场由中环股份、沪硅产业等企业提供。光刻胶、溅射靶材、电子特气等关键材料依赖容大感光、江丰电子等厂商，但部分高端产品仍需进口。设备领域，光刻机是“卡脖子”核心 ——ASML垄断EUV光刻机市场，我国的上海微电子的28nm设备预计近年量产，中微公司的5nm刻蚀机已获台积电认证，北方华创的薄膜沉积设备进入中芯国际产线。此外，EDA 工具和IP核也属于上游的关键环节，支撑芯片设计基础。

中游是技术密集区，包括设计、制造和封装测试。芯片设计环节，高通、联发科主导中高端市场，苹果A系列芯片凭借iOS生态优势独树一帜，华为海思麒麟芯片实现了国产高端突破。制造端，台积电占据全球七成以上的先进制程份额，3nm工艺已量产；中芯国际实现了5nm试生产，14nm良率达行业水平。封装测试领域，长电科技全球市占率排在前列，掌握3nm Chiplet封装技术，HBM封装能力比肩三星。

下游应用场景广泛，智能手机仍是最大市场，带动高通骁龙、联发科天玑等旗舰芯片需求。随着AI和物联网发展，芯片向车规级、工业控制等领域延伸。5G/6G通信推动射频芯片升级，华为、高通的基带芯片引领技术前沿。

市调机构Omdia数据显示，2024年全年智能手机的总出货量攀升至12.23亿部，与2023年的11.42亿部相比增长了7.1%，标志着该行业正在稳步复苏。

市场调研机构Canalys发布的数据显示，2024年，中国大陆智能手机出货量达2.85亿台，同比增长4%。Canalys预测2025年中国智能手机市场出货量将超过2.9亿台。

根据群智咨询的数据显示，2024年全球智能手机芯片出货量约为12.1亿颗，同比增长5.8%。高通、联发科等芯片品牌继续占据市场主导地位，群智咨询的数据显示，2024年高通和联发科全球智能手机AP出货量约为7.4亿颗，两家的市场份额达到了61.5%。国产品牌海思、紫光展锐等厂商也不甘落后，国产品牌芯片市场份额达到了12.8%。

Business research insights数据显示，全球4G智能设备芯片市场在2023年至2032年期间预计将保持持续增长态势。2024年4G基带芯片市场规模为超过35亿美元，预计到2032年将达到85.15亿美元。

全球5G基带芯片市场预计将在2024年至2032年间持续快速增长。2024年市场规模约为22.7亿美元，随后逐年上升，到2032年预计将增长至约599.8亿美元。

手机芯片的发展正从单一性能竞赛转向多维价值重构，未来将呈现清晰的技术演进路径。端侧 AI 将成为核心竞争力，NPU 算力向百 TOPS 级突破，多模态模型与实时响应能力深化，通过端云混合模式平衡效率与安全，推动智能体验从功能化向主动化升级。

制程与架构创新形成双轮驱动，3nm 工艺走向成熟的同时，2nm 工艺加速预研，而存算一体、全大核等架构革新则突破物理瓶颈，实现算力与能效的协同提升。通信与计算的融合持续深化，5G-A 技术全面落地，6G 相关能力提前预埋，让芯片成为连接万物的智能枢纽。

此外，芯片将更适配多场景需求，通过异构计算架构优化，兼顾影像、游戏、AR/VR 等多元化任务。最终，手机芯片将以 “智能高效、融合开放” 的特质，成为万物互联时代的核心算力基座，重塑人与设备的交互边界。

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来源：行行查