芯片行业的拐点将至，全大核心成为下一个战场

「2024 年是芯片行业的拐点，在未来的一个月多时间里，大家就会看到拐点的出现！」，9 月 9 日一早，小米集团总裁兼手机部总裁卢伟冰就在微博铁口直断。

卢伟冰当然不只是语出惊人，他认为 2024 年将成为芯片行业「拐点」的关键之一是行业第一梯队的两家芯片厂商，即高通与联发科都坚定地选择了「双超大核」，并且即将一较高下。

图/微博

按照目前的情况，高通和联发科都已经官宣将于 10 月发布下一代旗舰手机芯片——高通发布骁龙 8 Gen 4，联发科发布天玑 9400，并且随后手机品牌马上就将发布首发机型。比如卢伟冰透露小米即将首发「旗舰新平台」，不出意外就是骁龙 8 Gen 4。

无独有偶。 在卢伟冰之后，一加中国区总裁李杰也在微博提前透露，下个月即将发布的一加旗舰新品将搭载的「最新一代旗舰芯片」，其实也是骁龙 8 Gen 4。另一边，vivo X200 系列也将很快首发天玑 9400。

但下一代旗舰手机芯片，真的担得起「芯片行业的拐点」吗？我们还是要从这两款「可能划时代」的芯片说起。

提升巨大？新一代芯片的「卧龙凤雏」

就目前而言，联发科还未公布天玑 9400 更具体的发布时间，但高通已经明确官宣将在 10 月 21 日起举办 2024 骁龙峰会，预计当天就会正式发布骁龙 8 Gen 4。

而这一代骁龙 8 Gen 4，最大的升级可能就是 PC 级新架构的引入。在 7 月底 ChinaJoy 前夕举办的骁龙游戏技术赏上，高通技术公司手机、计算和 XR 事业群总经理 Alex Katouzian 就官宣了，高通 Oryon CPU 即将登陆骁龙移动平台。

图/雷科技

或者换句话说：骁龙 8 Gen 4 要上 Oryon CPU 了。

Oryon CPU 的正式发布是在去年的骁龙峰会上，高通推出了采用 Oryon CPU 的骁龙 X Elite——一款全新的 PC 芯片，在能效和性能上相比以往的骁龙 PC 芯片有了大幅的提升，搭载该芯片的笔记本从今年 618 开始就陆续上市。

另外一提，Oryon CPU 的前身，更早还要追溯到从苹果离职出来单干的 Nuvia 团队开发的 Phoenix CPU 架构，原本是面向服务器市场，但在被高通收购后就开始面向 PC 市场。

说回来，在 Oryon CPU 的加持下，目前有爆料指出骁龙 8 Gen 4 的主频能够达到 4.0GHz，甚至可以到 4.3GHz——也是骁龙 X Elite CPU 的最高主频。相比之下，目前最新一代骁龙 8 Gen 3 的最高主频为 3.39GHz。

考虑到小米和一加都强调了「双超大核」「全自研双大核」，骁龙 8 Gen 4 至少会有两个 Oryon 核心作为绝对的主力。

图/微博

另一方面，这也是骁龙在移动平台再次回归自研 CPU 架构，上一次还是发布于 2015 年的骁龙 820（最后采用高通自研 Kryo 核心）。但不同于上一次，Oryon CPU 目前在骁龙 X 系列芯片上的提升是全面的。

而在全新自研架构的基础上，骁龙 8 Gen 4 还将采用台积电第二代 3nm 工艺，预计在性能和能效相比前代还是会有很大的提升。卢伟冰就表示，全新桌面级微架构带来「三超特性」：超高主频、超强性能、超低功耗。

这一点，隔壁联发科的天玑 9400 也不落在人后。

目前已知，天玑 9400 将继续采用之前的全大核架构，实际也会有个别核心主频更高，主力承担更重负载的任务，同样也采用台积电第二代 3nm。

虽然不像高通采用更高效的自研架构，但联发科显然把握住了好时机。根据 Arm 公布的信息，最新一代 Cortex-X5 超大核的 IPC 性能实现了历史最大幅度提升，这也让采用 arm 公版架构的天玑 9400 有了很强的底子。

根据之前知名爆料博主@数码闲聊站的透露，天玑 9400 代号 BlachHawk（黑鹰）CPU 超大核，在内部验证中 IPC 超过了苹果和高通市售最强的芯片。

图/微博

当然，具体的高下之分小雷不愿比较，因为再过不久两款芯片就将正式发布，随后很快也将等到首发机型，届时才是横向比较两款旗舰「真正价值」的时机。不过可以肯定，骁龙 8 Gen 4、天玑 9400 这一代旗舰芯片，确实可以称得上过去五年、甚至十年最值得期待的一代。

芯片行业的「拐点」，到底是啥？

从目前芯片行业的趋势来看，芯片的技术迭代和架构升级已经进入了一个的加速期。尤其是在 AI 和高性能计算的推动下，市场对算力的需求不断攀升，双超大核架构也是为应对这种新的需求而生。

从高通、联发科的选择来看，超大核无疑是芯片行业未来的重要发展方向，而背后的关键是手机品牌乃至消费者对于更高性能、更强能效的追求。这一点很容易理解，芯片之所以核心的原因在于其所提供的计算性能和能效，是手机体验最重要的一块基石。

而在之前关于手机「核心」战争的报道 中，我们就指出了超大核、大核在效率上领先：

超大核在效率上要明显大于大核，远大于小核。换句话说，用超大核跑大核的频率，用大核跑小核的频率，除了性能上的提升，更实际的是在效率、在能效上的提升。

图/联发科

以往，苹果不存在客户、也不太顾虑用户的想法，所以一直推崇「少核心、大核心」的路线。相比之下，高通和联发科则要更多考虑品牌、消费者的想法，而倾向于「多核心、大小核心」的思路，直到最近几代。

与传统架构相比，超大核的加入和迭代，让手机在执行高负载任务时可以提供更为强劲的性能支持，确保更加极致流畅的体验。尤其是在这一代，高通还用上真正 PC 级别的超大核——尽管还只是笔记本电脑。

从这个角度来看，搭载骁龙 8 Gen 4 的旗舰手机将在一定程度上追上笔记本电脑的性能，毕竟用的同款 CPU 核心，区别更多在散热系统层面。而智能手机的市场规模、竞争强度和活力，未来的手机、平板，未必不能实现真正「超越 PC」的性能表现。

图/雷科技

另一方面，这种突破不仅仅体现在硬件规格的提升，背后还有一个更广泛的趋势：移动平台与桌面平台的界限日益模糊。最典型的一个表现是对 iPad 与 MacBook 两条产品线融合的呼声。

从性能角度出发，曾经智能手机的处理能力远远不及 PC，但这种局面在过去十年迅速变化，手机性能的增长幅度远高于 PC，二者之间的差距在不断拉小。 到如今，过去印象中更 PC 定位的苹果 M4，在 iPad Pro 上首发；Oryon CPU 也从用于 PC 的骁龙 X Elite，扩展了用于手机的骁龙 8 Gen 4。

可以说，芯片的设计已经在一定程度上打破了移动设备的空间和功耗限制，不断向桌面级别靠拢，打破传统硬件分工的界限。

此外，拐点的到来还意味着市场格局的重塑。那些无法紧跟技术演进的芯片制造商，将在接下来的竞争中被迅速淘汰。反之，拥有自主研发能力、能够创新性解决高性能与低功耗之间矛盾的厂商，将在新一轮的市场洗牌中站稳脚跟。

写在最后

手机芯片的迭代年年有，但无疑的是，今年这一代芯片将成为一个重要的节点，能不能成为拐点，还是要看实际落地的表现如何。

但总体而言，芯片行业迎来前所未有的竞争局面。移动与桌面的界限在迅速模糊，谁能在技术、在产品更胜一筹或者更早抓住时机，谁就能引领未来。

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"我在体内植入了一个芯片，能测量很多东西" 真相是……

出品：科普中国

作者：外密子

监制：中国科学院计算机网络信息中心

现代互联网社会中，网络名人的一举一动总能牵动亿万网民的心。昨天，某位大佬植入"检测芯片"的新闻又引起了社交媒体上的广泛讨论。

图源：新浪微博

图源：春雨医生微博

1． 真相是？

从现有的信息来看，所谓皮下植入芯片的事，应该是这位业外人士的理解和实际情况出现了一定的偏差。据春雨医生微信号介绍，他购买的应该并不是他自己所说的"能检测多种参数"的芯片，而是2017年刚刚被美国FDA批准上市的雅培瞬感扫描式血糖仪 。

其实，与其说这是一种植入体内的芯片，倒不如说它更接近一种可穿戴式血糖监测设备。

该型血糖仪主要由敷贴传感器和数据读取器两部分构成。

其中，敷贴式传感器是这一设备的主要工作部件，它由一个纽扣状的电信号分析与发射元件和一根长约6毫米的细小电化学探针构成。而这套系统的奥秘，就藏在它的探针里面。这根细小的探针， 本质上是由半透膜包裹着的一组葡萄糖电化学感应电极。由于它的尺寸很小，就比较容易在不引起剧烈疼痛的情况下穿透表皮层与真皮层 （如探针过短，无法扎透表皮层，则测量不到有意义的信号），进入皮下组织中，并与组织间液亲密接触。

在一段时间的浸泡之后，组织间液中的葡萄糖等小分子，就会渗透通过探针上起保护作用的半透膜，接触到感应电极，并在电极上包被的葡萄糖氧化酶的作用下，被氧化成葡萄糖酸。而在这一过程中，也会产生易于分解，放出电子的副产物（过氧化氢），从而被探针上电极检测到。这个原理与现在常见的电化学指尖血糖检测技术并无太大差异。

要说特殊之处，主要是使用了一种被称为"有线酶技术（wired enzyme technology）"特殊的氧化酶固定方法。使用这种方法固定在金属电极上的氧化酶，有着比传统方法更好的电子传输效率和化学稳定性，能在体内环境下维持正常活性十余天而不发生失活变性。就是这项化学技术突破，使得在体内环境下的连续血糖监测成为可能。

"有线酶技术"的原理，葡萄糖分子与氧化酶接触后，产生的电信号可由聚合物链式传到至电极上

相比于敷贴式探针所具备的科技含量，这套监测系统内附带的数据读取器，其实并没有太多黑科技， 它的功效主要就是接收从敷贴式传感器上无线发来的信号，并把这个信号转化为一般人可以理解的血糖示数。

行笔至此，大家就会发现，这种设备并不是真正意义上的植入式芯片。

2. 植入式芯片是幻想吗？不是，确实已经有了

可大家也不必失望，真正的植入式血糖监测芯片也已经初露真容了。

皮下植入式血糖传感芯片示意图，光化学传感器将血糖信号传输至中转器，最终通过手机软件无线读取。

就在四个月前，美国的Eversense公司发布了一款真正可植入皮下的可持续血糖监控（CGM）芯片。

与雅培的电化学检测方案不同，Eversense采用了荧光方法进行血糖检测 。简单来说，植入体内的微传感器上，用来与组织间液接触的部分不再是电极探针，而是一种对葡萄糖浓度敏感的荧光高分子聚合物 （具体材料并未公开）。在葡萄糖浓度较高的情况下，这种荧光聚合物会有较高的量子效率（quantum yield）。反之，在血糖浓度较低时，这种材料的量子效率也会降低。由于荧光信号需要外界光源激发，这种芯片里也内置了一枚小型的特定波长LED光源。而被激发后产生的荧光信号，则通过芯片内集成的微型光敏元件转化为电信号。

也就是说，在激发光强度大致相同的情况下，传感器接收到的荧光信号强度，与血糖浓度大致呈正比。当体内植入的芯片读出了血糖水平后，它会将这一示数通过蓝牙发送至离他仅有几毫米之隔的贴皮式信号中转器，并通过它输出到用户的手机上。

与雅培的产品相比，Eversense声称它们的这一产品拥有更长时间（约三个月）的体内寿命 ，如果这一参数可靠，它的使用时限将能达到雅培产品的六倍。但值得注意的是，由于上市时间很短，该产品的可靠性，尚未得到美国医疗监管部门的认可。 在此之外，有机荧光材料也常常会出现光致褪色的情况，导致信号强度较初始值降低。这个问题来源于分子本身的光化学性质，很难规避。个人认为，该产品在使用一段时间之后的性能，仍需谨慎观察。

3. 能"测很多东西"的植入式芯片 还在路上呢

虽说可植入式生物传感器，至今已经取得了巨大的进展，但现有的产品在技术上仍然有一些不足之处。

其中最要紧的问题，就是它们相对较短的寿命。哪怕是设计寿命三个月的皮下芯片，也需要在一年内更换数次 。谁会希望在植入一个芯片后几个月，再进行一次手术将其取出？这听起来就很痛苦啊！

其次，出于技术水平的限制，无论是雅培的产品，还是Eversense的新技术，它们都无法做到货真价实的连续监测。 为了不使血糖敏感材料过快失活，它们都采取了每隔十几分钟检测一个数据点的方案，这在检测瞬时血糖变化时仍然稍显不足。

为了解决这些问题，科学家们正在进行多种方向的技术攻关。近些年来由于材料和化学科学的快速发展，基于半导体纳米线，量子点，石墨烯，荧光共振能量转移等技术的葡萄糖检测方法层出不穷，日新月异。

笔者衷心地希望，这些技术进展能最终带来更有吸引力的产品。

（这是中科院之声之前报道过的一个新闻）

一个典型的植入式颅内传感器

除了监测血糖的植入式血糖传感芯片外，大家可能更关注监测 其它 参数的植入式生物传感器 。

这些年，它们也在飞速发展。其中进展最快的，是脑脊液/腹水的多参数检测芯片。 这类技术主要着眼于对颅内压，颅内温度，脑脊液葡萄糖浓度，疾病标志物浓度，各类离子浓度等进行实时监测。这类技术对急性脑损伤，开颅手术患者的疗效和生命体征监测有着至关重要的意义。除此以外，由于急性感染反应起病急，预后凶险，包括作者在内的多个研究组也在着手开发能实时检测数个感染免疫指标的可植入式传感芯片。

不过，我在这里要给大家泼一盆冷水，由于这两种传感器的功能，较葡萄糖传感器复杂很多，世界上暂时还没有能进入市场的产品。 不过我愿意相信，随着技术的不断进步，这类较为复杂的植入式传感芯片，也会很快出现在大家的视野里。

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