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スマートフォンの性能を左右するSoCとは

QualcommのSnapdragon、MediaTekのHelio、SamsungのExynos、HisiliconのKirinなど、スマートフォンの性能をはかるのに、まず語られるのがSoCです。
SoC(System-on-a-Chip)とはあるシステムが動作するのに必要な機能をひとつに統合させた半導体のことです。

SoCがわかれば、そのスマートフォンのさまざまな性能の推測ができますし、SoCのランクがそのスマートフォンのランクを決めると言っても過言ではないでしょう。

※ある程度、PCの知識がある方向けに書いていますので、スマートフォンしかさわったことのない方にはわかりづらいかもしれません。

SoCは大きく分けてCPUを中心としたアプリケーションチップ(アプリケーションプロセッサ)と、モデムなどの通信を行うベースバンドチップ(ベースバンドプロセッサ)があります。
最近ではこれらをひとつに統合したSoCが主流ですが、iPhoneに採用されているAPPLEのAシリーズではベースバンドチップは別になっています。

アプリケーションチップ

アプリケーションチップには、CPUを中核として、GPU(グラフィック処理)やDSP(デジタル信号処理)などのプロセッサも取り込んでおり、ベースバンドチップと組んで、さまざまな処理や機能のサポートを行っています。
主に以下のようなチップが統合されています。

CPU

PCではインテルのx86アーキテクチャーのCPUが主に使われていますが、スマートフォンで使われるCPUはARMアーキテクチャーのものがほとんどです。
スマートフォンでも1つのチップに2つ以上の複数のコアを実装することが一般的となり、多いものでは10ものコアを持つCPUもあります。
ただし処理能力自体は、多くのコアが搭載されているからといって必ずしも性能がよいとは限らないので要注意です。

GPU

グラフィックまわりの処理を専用に行うチップです。
スマートフォンの画面も高精細化が進み、解像度もFullHD以上が一般化しているいる上、VRやARのトレンド化もあり、GPUの性能は重要性を増しています。

QualcommのAdrenoを筆頭に、Imagination TechnologiesのPowerVR、ARMのMaliなどがスマホ用SoCにはよく使用されます。

DSP(Degital Signal Processor)

デジタル信号の処理に特化したチップです。
音楽の再生からGPS、指紋やジャイロなどの各種センサーからの信号の処理など、かなり幅広く活躍しています。

ただ差別化として音楽再生を売り文句にしたスマートフォンも増えており、そうした端末では別途オーディオ用のチップを搭載していることが増えています。

CAMERA ISP(Image Signal Processor)

カメラで撮影されたデータを処理するチップです。
カメラ機能が重要視されるにつれ、CMOSの画素数も増え続けていることで、CAMERA ISPの性能もアップしており、処理できる最大画素数も大幅に増えています。

ベースバンドチップ

LTEモデムをはじめとする、WCDMA、CDMAといったスマートフォンと基地局とのデータのやりとりを行う部分です。
他にもWi-Fi、Bluetoothなどのデータ通信など、さまざまな通信をサポートしています。

Snapdragon821に統合されたチップ

代表的なSoCであるSnapdragon821に統合されているチップのイメージ

代表的なSoCであるSnapdragonに統合されているチップのイメージ

たとえば今、Android系でもっとも高機能なSnapdragon821では、

  • CPU Kyro 4基
  • GPU Adreno530
  • Hexagon 680 DSP
  • Qualcomm Spectra Camera ISP
  • Snapdragon X12 LTE Modem

これらのチップが統合されています。

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