Hệ thống trên chip (System-on-a-chip) Đây là thành phần bạn nên biết đầu tiên. Khi nói đến bộ vi xử lý bên trong các smartphone hiện nay thực chất là đề cập đến hệ thống trên chip (system-on-a-chip hoặc viết tắt là SoC). Đây là thành phần kết hợp của nhiều thứ như các bộ vi xử lý (CPU), chip xử lý đồ họa (GPU), RAM và cũng có thể cả ROM, trình điều khiển USB và các công nghệ không dây cùng nhiều thứ khác nữa. Ý tưởng đằng sau SoC là đưa tất cả những thành phần quan trọng của thiết bị vào một diện tích nhỏ trên thiết bị. Mục tiêu là để giảm kích thước vật lý của chúng trên bo mạch và giúp cho thiết bị chạy nhanh hơn, tiêu hao điện năng hiệu quả hơn. Ngoài ra, nó còn giúp làm giảm chi phí lắp ráp sản phẩm. Mọi người xem video kết hợp cho dễ hiểu nhé: Và trong CPU của SoC thì các hãng sản xuất cũng dùng những lõi hay nhân xử lý khác và họ mua về để đặt trong các SoC cho riêng mình như SoC của Snapdragon hay SoC của Exynos. Ví dụ các nhân xử lý phổ biến như: Cortex-A7, Cortex-A8, Cortex-A9, Cortex-A15, hay hiện tại là Cortex A53 và A57. Có 3 loại nhân xử lý mà bạn cần nắm được đó là ARM, Intel và MIPS, 3 nhân xử lý này thì đều được Android hỗ trợ. tuy nhiên về mảng di động, Intel lại ít có tác động. MIPS lại có bề dày lịch sử, đạt nhiều thành công cho cả hai giải pháp 32-bit và 64-bit trong nhiều mảng thị trường nhúng khác nhau. Tuy vậy, MIPS hiện ít phổ biến nhất. Tóm lại, chỉ có ARM và Intel đang là hai tay chơi lớn nhất, intel thì mới bước chân vào thị trường di động với dòng vi xử lý Atom. Còn ARM lại là một câu chuyện rất dài đăng sau đó, bởi chính những ưu điểm về nhiệt độ cũng như tính tương thích mà nhân xử lý này được sử dụng rộng dãi. Và chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu về những SoC có dùng nhân xử lý ARM này đầu tiên: SoC Snapdragon của Qualcomm Qualcomm hơi khác so với các nhà sản xuất SoC khác bởi họ không sử dụng hoàn toàn thiết kế vi xử lý của ARM. Hãng này dựa vào ARM Cortex-A8 từ ngày bắt đầu hay hiện tại đã dùng tới nhân Cortex A53 và A57 mới nhất từ ARM để đưa ra các cải tiến để phát triển thành các vi xử lý Scorpion và Krait riêng của họ. Điều này rõ ràng đòi hỏi nhiều công nghiên cứu và phát triển hơn so với OMAP của TI hay Exynos của Samsung. Vì vậy, các vi xử lý của Qualcomm có tốc độ xử lý liên quan đến đa phương tiện tốt hơn và tiêu thụ điện hiệu quả hơn so với vi xử lý Cortex-A8 tiêu chuẩn hay những vi xử lý Cortex đến thời điểm hiện tại. Exynos của Samsung SoC Exynos chủ yếu chỉ xuất hiện trong các smartphone và máy tính bảng của Samsung, cùng với một ngoại lệ duy nhất là các sản phẩm smartphone của Meizu, nhà sản xuất điện thoại Trung Quốc. Mặc dù Samsung sản xuất SoC riêng nhưng họ không sử dụng nó trong tất cả các sản phẩm của hãng, thường sử dụng cả Snapdragon của Qualcomm bởi Exynos không đáp ứng được những yêu cầu như cần có hỗ trợ LTE và hiệu quả chi phí. Những SoC Exynos từ thế hệ đầu tiên tới hiện tại vẫn đang dùng nhân xử lý Cortex từ ARM. Tegra của Nvidia Các loại SoC Tegra đầu tiên được sử dụng trong các smartphone và máy tính bảng là dòng Tegra 2 hoặc Tegra 3 với tên mã là Kal-El. Cả hai dòng SoC này đều tích hợp vi xử lý đa lõi ARM Cortex-A9 tốc độ từ 1 GHz đến 1.4 GHz; cả hai đều sử dụng quy trình 40nm và cả hai sử dụng GPU tiết kiệm điện GeForce làm chip xử lý đồ họa. SoC của Apple Hai loại SoC phổ biến của Apple trong thời kì đầu tiên đó là A4 và A5 được dùng cho iPad và iPhone 4. Thực tế, Apple lấy nguồn SoC trực tiếp từ Samsung, hay sau này là TSMC. Nhưng khi iPad ra mắt, chúng được đổi tên là Apple A4 nhưng thực tế thì vẫn là SoC do Samsung sản xuất. SoC của MediaTek MediaTek là nhà sản xuất vi xử lý giá rẻ , họ tham gia vào thị trường dành cho smartphone từ năm 2010, sau nhiều năm cung cấp cho thị trường thì hiện tại thì Chip xử lý của hãng sản xuất này đã được tin dùng rất nhiều trên các smartphone. Bởi vì các SoC của hãng cũng cho hiệu năng và chất lượng rất tốt. Và dĩ nhiên là nhà sản xuất này cũng dùng các nhân xử lý từ ARM, ví dụ như chip MT6592 dựa trên nền Cortex-A7 và có 8 nhân hoạt động cùng lúc. OMAP của Texas Instruments OMAP là SoC được dùng khá phổ biến vào những năm đầu tiên khi smartphone đang phá triển, những SoC của hãng này thì cũng dùng nhân xử lý của ARM. Tuy nhiên nó lại không được tích hợp nhiều các kết nối không dây và nhiều thành phần quan trọng khác trong chipset giống như Snapdragon nhưng nó lại được tích hợp sẵn khả năng tiết kiệm điện năng SmartReflex vào dòng SoC này. SoC Odin từ LG Odin là một SoC của LG có 8 nhân xử lý Cortex, được công nghệ big.LITTLE của ARM để kích hoạt toàn bộ 8 nhân hoặc ngưng một vài nhân trong những trường hợp xử lý cụ thể để tăng hiệu năng hoặc tiết kiệm pin cho thiết bị. Và SoC này được dùng trên chiếc LG F490L tuy nhiên đây là chiếc máy phiên bản thử nghiệm, còn những chiếc máy sử dụng vi xử lý này thì chưa thấy LG có thương mại hóa ra thị trường. Như vậy là có tất cả 7 SoC của 7 hãng sản xuất khác nhau thì đều dùng đến nhân xử lý của ARM. Còn intel cũng có những SoC cho riêng mình, đây là một trong những hãng sản xuất CPU hàng đầu thế giới, thời gian gần đây Intel đang tiến sâu hơn vào thị trường dành cho di động điển hình là từ khi ra mắt bộ CPU dành cho các tablet mang tên Atom tới thời điểm hiện tại Intel đã tiến 1 bước rất dài của mình để đi vào thị trường Smartphone. Tiên phong đầu tiên cho mảng di động mà Intel đưa tới tay người sử dụng là nền tảng Cover Trail trên Zenfone.