說到SIM卡，大家都不陌生。

現(xiàn)在是移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，幾乎每個(gè)人都有手機(jī)。而在手機(jī)里，就有SIM卡。

這個(gè)指甲蓋大小的玩意，已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。

手機(jī)再牛，如果沒有SIM卡，也是個(gè)廢柴。既不能打電話，也不能發(fā)短信，更不能移動(dòng)上網(wǎng)。

因?yàn)槭謾C(jī)必須有“合法身份”，才能使用運(yùn)營(yíng)商的通訊網(wǎng)絡(luò)，享受通信服務(wù)。

而你從營(yíng)業(yè)廳買回來的SIM卡里面，“寫入”了手機(jī)號(hào)，代表了你的“合法身份”。

那么，SIM卡就只是一個(gè)存儲(chǔ)了“手機(jī)號(hào)”的小金屬片嗎？

并不是！

█SIM卡的內(nèi)部構(gòu)造

SIM卡，全名是Subscriber Identity Module（用戶識(shí)別模塊）。因?yàn)樗恢币钥ㄆ问酱嬖冢晕覀兌剂?xí)慣叫它SIM卡。

但實(shí)際上，SIM卡是一個(gè)裝有CPU（微處理器）的芯片卡。

除了CPU之外，SIM卡上面還有程序存儲(chǔ)器ROM、工作存儲(chǔ)器RAM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM，以及串行通信單元。

所以說，SIM卡，其實(shí)就是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。

我們使用手機(jī)和SIM卡時(shí)，手機(jī)會(huì)向SIM卡發(fā)出命令，SIM卡根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來執(zhí)行并反饋結(jié)果。SIM卡并不是一張單純的信息存儲(chǔ)卡。

如果各位仔細(xì)觀察SIM卡，會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)小金屬片上面會(huì)被劃分成不同的區(qū)域，有點(diǎn)像“圖騰”。

這些不同的區(qū)域，實(shí)際上是SIM卡和手機(jī)連接時(shí)，不同的觸點(diǎn)連接。

SIM卡槽

不同的觸點(diǎn)，有著不同的用處。有的是給SIM卡供電，有的是為了手機(jī)和SIM卡交換數(shù)據(jù)。

電源(Vcc) 、復(fù)位(RESET) 、時(shí)鐘(CLK) 、接地端(GND)、編程電壓(VPP)、數(shù)據(jù)I/O口(Data)

在SIM卡上，究竟有哪些信息呢？

1、由SIM卡生產(chǎn)廠商存入的系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)。

2、由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在將卡發(fā)放給用戶時(shí)注入的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和用戶數(shù)據(jù)。包括鑒權(quán)和加密信息、算法、參數(shù)。

3、由用戶自己存入的數(shù)據(jù)。比如，短消息、通訊錄、話費(fèi)記數(shù)等。

4、用戶在用卡過程中自動(dòng)存入和更新的網(wǎng)絡(luò)接續(xù)和用戶信息類數(shù)據(jù)。包括最近一次位置登記時(shí)的位置信息，臨時(shí)移動(dòng)用戶號(hào)（TMSI）等。

這些數(shù)據(jù)信息中，第1類是寫死無(wú)法修改的，第2類是只有專業(yè)部門才能查閱和更新的，第3、4類才是手機(jī)可以讀寫更新的。

所以說，SIM絕不只是存了一個(gè)「手機(jī)號(hào)碼」那么簡(jiǎn)單。

█SIM卡的發(fā)展史

說完SIM卡的構(gòu)造，我們?cè)賮砜纯此臍v史。

SIM卡作為通信史上的一個(gè)偉大發(fā)明，其實(shí)誕生超過30年了。

上世紀(jì)90年代，GSM在歐洲誕生，并在全球迅速普及。

1991年，德國(guó)捷德公司開發(fā)了世界上第一張SIM卡，隨后賣了300張給芬蘭運(yùn)營(yíng)商Radiolinja。

沃達(dá)豐的Orbitel 901，發(fā)出了第一條短信的GSM移動(dòng)電話，也是第一部插入了SIM卡的移動(dòng)電話。

問一個(gè)問題，大家知道為什么現(xiàn)在新辦的SIM卡，都會(huì)嵌入在一張名片大小的卡片上嗎？

除了這樣更方便攜帶之外，還有一個(gè)很重要的原因——因?yàn)樽铋_始的SIM卡，就是名片那么大的（也就是和銀行卡一樣大）。使用時(shí)，必須整張卡，塞進(jìn)手機(jī)里。

標(biāo)準(zhǔn)卡（原卡） VS 銀行卡

上面這個(gè)才是真正的「標(biāo)準(zhǔn)SIM卡」，也叫“原卡”。

我們國(guó)家移動(dòng)通信起步晚，大部分人最早接觸的SIM卡，是這樣的——

Mini SIM卡（紅框內(nèi)）

上圖這種卡，我們通常以為是標(biāo)準(zhǔn)SIM卡，其實(shí)不是。它叫「Mini SIM卡」，是手機(jī)小型化之后，在原卡基礎(chǔ)上發(fā)展出來的。

2010年，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）再?gòu)腗ini SIM發(fā)展出「Micro SIM卡」。Micro SIM卡首次使用在蘋果公司所推出的iPad及iPhone 4，后續(xù)iPhone 4S、iPad 2等眾多智能手機(jī)都有采用。

Micro SIM 和 iphone4

2011年，又是蘋果公司，提出「Nano SIM卡」標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過2012年的一番競(jìng)爭(zhēng)（戰(zhàn)勝了諾基亞、RIM、摩托羅拉聯(lián)合提交的方案），該標(biāo)準(zhǔn)被ETSI采納為4FF標(biāo)準(zhǔn)。Nano SIM卡最早被應(yīng)用在iPhone 5與iPad mini。

Mini SIM、Micro SIM、Nano SIM（從左到右）

所以，獨(dú)立實(shí)體形態(tài)的SIM卡，一共有四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

連SIM卡都減肥成功了，你還有什么理由不努力？

關(guān)于SIM卡的變化，大家其實(shí)都看得出來了，并不是什么技術(shù)的重大進(jìn)步，說白了，就是剪塑料（剪卡）。

剪卡

剪卡如今也是一件很常見的事情，淘寶買個(gè)剪卡器，自己就能剪。

小卡也可以通過卡托，變成大卡。

其實(shí)，關(guān)于SIM卡，大家還有一個(gè)誤解。

一直以來，我們把手機(jī)卡都叫做SIM卡，這并不嚴(yán)謹(jǐn)。

SIM卡是屬于GSM技術(shù)的，對(duì)于GSM的死敵——CDMA來說，它的手機(jī)卡，并不叫SIM。

那早期的CDMA手機(jī)，用的是什么卡？

答案是——沒有卡。

嗯，你沒聽錯(cuò)，早期的CDMA手機(jī)是不插卡的。而且，目前國(guó)際上的CDMA運(yùn)營(yíng)商（為數(shù)不多了），它們的手機(jī)也基本上是不插卡的。

小棗君是搞CDMA出身的，對(duì)這個(gè)再清楚不過了。當(dāng)年我所參與的海外CDMA項(xiàng)目，那些運(yùn)營(yíng)商的C網(wǎng)手機(jī)都是不插卡的。

那CDMA手機(jī)靠什么來?yè)碛惺謾C(jī)號(hào)碼等信息呢？

有的是運(yùn)營(yíng)商直接在手機(jī)中寫入號(hào)碼，然后一起賣給用戶。

有的是通過OTA，也就是Over The Air，空中放號(hào)。例如，買了全新的CDMA手機(jī)之后，第一次開機(jī)，按指定格式發(fā)一些消息，即可實(shí)現(xiàn)手機(jī)號(hào)碼信息的寫入，變成一部正常的手機(jī)，這就是一次OTA空中放號(hào)的過程。

如果大家有點(diǎn)印象，很多年前iPhone剛火起來的時(shí)候，很多人去買國(guó)外的水貨iPhone 4S，就會(huì)買到美國(guó)CDMA運(yùn)營(yíng)商Verizon的iPhone 4S，當(dāng)時(shí)被稱為“V版”iPhone，都是不能插手機(jī)卡的。

如果你要在中國(guó)用它，必須“找關(guān)系”，對(duì)手機(jī)進(jìn)行“燒號(hào)”，才能使用。其實(shí)，就是把你的電信號(hào)碼“燒進(jìn)”手機(jī)里面，實(shí)現(xiàn)機(jī)卡一體。

話說，當(dāng)年中國(guó)加入WTO時(shí)，建了一張CDMA網(wǎng)絡(luò)，后來輾轉(zhuǎn)歸了中國(guó)聯(lián)通，再后來，又賣給中國(guó)電信。而我們也對(duì)這張C網(wǎng)做了一點(diǎn)“小改動(dòng)”，就是必須有“卡槽”。

于是，中國(guó)這張CDMA網(wǎng)絡(luò)，成了世界上唯一一張要插手機(jī)卡的CDMA網(wǎng)絡(luò)。

CDMA制式的手機(jī)卡，叫UIM卡，全名是User Identify Module，很巧，中文名也叫用戶識(shí)別模塊。

Subscriber和User，都有“用戶”的意思。通信行業(yè)里，通常用subscriber指代手機(jī)用戶。

現(xiàn)在，UIM是由中國(guó)電信倡導(dǎo)，CDMA的大旗，也是中國(guó)電信勉強(qiáng)在扛（接近退網(wǎng)）。

UIM和SIM除了技術(shù)制式上的區(qū)別之外，在外型尺寸、作用功能方面幾乎沒有什么不同，所以大家通常也把UIM稱為SIM。

進(jìn)入最近十年，因?yàn)樵O(shè)備小型化的需求，加上可穿戴設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，nano SIM也無(wú)法滿足需求，需要進(jìn)一步減小模塊的體積，甚至消滅實(shí)體模塊。

于是，就有eSIM、soft SIM等虛擬SIM技術(shù)。

好了，以上就是對(duì)SIM的介紹。感謝大家的耐心閱讀！

來源：鮮棗課堂

編輯：Chocobo

轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)

不代表中科院物理所立場(chǎng)

如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原公眾號(hào)