Întrebări simple: Ce este un SoC (System on a Chip)?

Punem pariu că majoritatea oamenilor care au cunoștințe bune de tehnologie au auzit termenul SoC sau System on a Chip . Nu era un lucru prea mare în urmă cu 20 de ani, sau cel puțin nu era ceva la fel de utilizat pe scară largă precum este astăzi, dar în prezent, System on a Chip reprezintă o abordare pentru a face dispozitive electronice mai mici, mai puternice și mai puternice. mai eficient din punct de vedere energetic decât oricând. Totul este frumos și ușor, dar știi ce este un Soc? Ce înseamnă SoC sau System on a Chip ? De ce este un lucru atât de important pentru smartphone-uri, tablete, routere wireless, purtabile și alte dispozitive mobile? Dacă doriți să aflați mai multe despre ce SoCînseamnă, ce face și de ce este atât de mare lucru, citiți acest articol și veți găsi câteva răspunsuri:

Cuprins

1. Ce este un SoC (System on a Chip)?
2. Care sunt utilizările comune ale SoC-urilor?
3. Care sunt componentele obișnuite ale unui SoC?
4. Care sunt cei mai mari producători de SoC-uri mobile și care este cel mai bun SoC astăzi?
5. Care sunt avantajele și dezavantajele unui SoC?
6. Sunteți de acord că Systems on Chips sunt viitorul electronicelor?

Ce este un SoC (System on a Chip)?

SoC este termenul scurt pentru System on a Chip . Un sistem pe un cip este un circuit electronic integrat care conține diverse componente electronice concepute să lucreze împreună pentru a atinge un obiectiv comun. Prima parte a termenului - System - spune că este vorba despre un ansamblu electronic complex, în timp ce ultima parte - Chip - vă spune că toate componentele acelui sistem sunt strânse împreună pe un singur circuit integrat.

Pentru a vă face o idee mai bună despre ce este un sistem pe un cip , imaginați-l ca pe un computer complet care este miniaturizat și comprimat pentru a se potrivi pe un singur cip. De exemplu, un SoC ar putea fi comparat cu un sistem miniatural care are o placă de bază, un procesor, o placă grafică, o placă de rețea și așa mai departe. Pentru a obține o imagine mai bună, priviți mai jos acest paragraf și veți vedea cum arată un sistem Exynos 4 Quad (4412) pe un cip , pe o placă de circuite de la un smartphone Samsung Galaxy S III.

SoC, sistem pe un cip

Sursa: Wikipedia .

Care sunt utilizările comune ale SoC-urilor?

Sistemele pe cipuri sunt utilizate pe scară largă în multe industrii pentru tot felul de scopuri, cum ar fi pentru smartphone-uri, tablete, dispozitive portabile, camere digitale, routere fără fir și așa mai departe. Cu toate acestea, probabil că cele mai comune utilizări ale lor astăzi sunt pentru alimentarea smartphone-urilor. Dacă vă întrebați de ce, rețineți că atât smartphone-urile, cât și tabletele sunt dispozitive mici care au nevoie de multă putere de procesare pentru a funcționa și toate trebuie să îndeplinească cerințele utilizatorilor, care sunt din ce în ce mai solicitante.

Iată cât de complex este sistemul Qualcomm Snapdragon 600 pe un cip - un SoC care a fost folosit în vechiul smartphone Samsung Galaxy S4. Telefoanele mai noi sunt și mai complicate și au SoC -uri care sunt și mai miniaturizate.

SoC, sistem pe un cip

Sursa: Wikipedia

De exemplu, oamenii doresc să își poată folosi smartphone-urile pentru a naviga pe internet, a asculta muzică, a viziona videoclipuri, a folosi navigația prin GPS, a filma fotografii și a filma videoclipuri, a juca jocuri, a fi mereu conectați la rețelele sociale și așa mai departe. Toate acestea sunt lucruri care au nevoie nu doar de un procesor bun, ci și de un cip grafic bun, un cip rapid wireless și Bluetooth, suport pentru conectarea la rețele 4G, un cip GPS și lista poate continua. Și toate acestea trebuie să se întâmple cu cel mai mic consum de energie posibil. La urma urmei, nimeni nu vrea ca dispozitivele lor să se închidă după foarte câteva ore de utilizare. Răspunsul este să miniaturizi tot ce poate fi miniaturizat și să storci cât mai multe componente pe o suprafață mai mică. Consecința este o putere de procesare mai mare și un consum mai mic de energie. Exact asta este un sistem pe un cippromoții.

Care sunt componentele obișnuite ale unui SoC?

Un sistem pe un cip poate avea o varietate de elemente, în funcție de scopul său. Cu toate acestea, deoarece majoritatea covârșitoare a SoC -urilor sunt folosite pe smartphone-uri, iată o listă cu cele mai comune componente ale unor astfel de dispozitive:

• CPU - Unitatea centrală de procesare sau procesorul este nucleul tuturor lucrurilor din interiorul unui SoC . Este partea din SoC care este responsabilă pentru realizarea celor mai multe calcule și decizii. Acesta primește input de la alte componente hardware și software și oferă răspunsuri de ieșire adecvate. Fără un procesor, nu ar exista SoC . Majoritatea procesoarelor de astăzi au două, patru sau opt nuclee în interior, pentru a putea face procesare paralelă.
• GPU - este prescurtarea pentru Graphical Processing Unit și este cunoscut și sub denumirea de cip video. GPU - ul este responsabil pentru acele jocuri 3D pe care le puteți juca pe smartphone și, de asemenea, pentru tranzițiile vizuale îngrijite pe care le vedeți în interfața cu utilizatorul a oricărui dispozitiv care utilizează un SoC.
• Memorie RAM - toate dispozitivele de calcul au nevoie de memorie pentru a funcționa. Pentru a putea rula aplicații și datele software trebuie utilizate și pentru a putea face acest lucru, un sistem pe un cip trebuie să aibă memorie RAM.
• Memorie ROM - așa cum un dispozitiv are nevoie de memorie RAM pentru a putea rula aplicații și alte software-uri, trebuie să aibă și memorie ROM pentru a putea stoca software precum firmware-ul sau sistemul de operare pe care îl rulează.
• Modem - niciun smartphone nu ar fi un telefon dacă nu s-ar putea conecta la rețele radio. Și prin aceasta, ne referim atât la rețelele wireless, cât și la rețelele mobile 3G sau 4G. Modemurile se ocupă de conexiunea de rețea sau celulară.

Iată o ilustrare a componentelor sistemului pe un cip numit Snapdragon 410 de la Qualcomm:

SoC, sistem pe un cip

Pe lângă un procesor și memorie, alte SoC -uri , cum ar fi cele găsite pe routerele fără fir și alte dispozitive de rețea similare, pot include și interfețe PCIe concepute pentru a conecta transceiver-uri radio, interfețe SATA și/sau USB pentru a se conecta la dispozitivele de stocare. În ilustrația de mai jos puteți vedea ce se găsește în interiorul unui SoC BCM5862X de la Broadcom. Și dacă sunteți curios să aflați mai multe despre routere Systems on Chips , iată câteva lecturi suplimentare pe acest subiect: Router SoC 101 .

SoC, sistem pe un cip

Sursa: Tom's Hardware

Lista de componente pe care am enumerat-o în paragrafele de mai sus arată doar câteva elemente de bază, obligatorii, ale unui sistem pe un cip . Cu toate acestea, Systems on Chips poate avea și alte părți. De exemplu, mulți au componente proiectate să funcționeze cu servicii de localizare, senzori, securitate sau interfețe capabile să funcționeze cu camere mai bune sau cu ecrane mai mari. Lista continuă.

Care sunt cei mai mari producători de SoC-uri mobile și care este cel mai bun SoC astăzi?

Cei mai mari producători de SoC astăzi sunt Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA și Broadcom . Qualcomm, NVIDIA și MediaTek produc și vând în mare parte SoC -uri mobile altor companii de hardware care le folosesc în dispozitivele pe care le produc. Broadcom produce SoC -uri care sunt utilizate în principal în routere și dispozitive de rețea, iar Samsung și Huawei nu numai că produc SoC - uri, ci sunt și două dintre cele mai mari companii de smartphone-uri din lume.

A spune care este cel mai bun sistem pe un cip este imposibil. Industria crește și evoluează atât de rapid încât, în momentul în care ați putea compara și decide care este cel mai bun SoC , unul nou ar fi probabil pe cale să alimenteze dispozitivele viitoare.

Cu toate acestea, rețineți că cel mai bun SoC pentru dvs. s-ar putea să nu fie cel cu cel mai bun procesor sau cu cele mai rapide transferuri wireless. Sistemul pe cip pentru tine este cel care poate face ca următorul tău smartphone sau dispozitiv să funcționeze bine, să ofere toate elementele de bază de care ai nevoie și să includă toate „perifericele” pe care le dorești (suport 4G LTE, WiFi cu suport pentru standardul 802.11ac). , conectivitate USB etc.).

Iată un videoclip interesant care vă arată cum producătorii de smartphone-uri aleg sistemul potrivit pe un cip pentru fiecare dintre smartphone-urile lor:

Care sunt avantajele și dezavantajele unui SoC?

S-ar putea să vă întrebați încă: de ce ar vrea cineva să proiecteze, să producă și să vândă un sistem pe un cip ? Există destul de multe motive pentru asta:

• Un SoC este de obicei mic și nu ocupă mult spațiu în interiorul unui dispozitiv electronic, ceea ce îl face o soluție perfectă pentru dispozitive mici, cum ar fi smartphone-uri, tablete sau dispozitive portabile, de exemplu. Și doar aceste trei exemple sunt suficiente pentru a umple lumea cu sute de miliarde de dolari.
• Când trebuie să proiectați un dispozitiv suficient de mare pentru a încăpea cel mai bine în palmă, integrarea este un lucru pe care îl doriți. Asta înseamnă că poți pune un procesor, un cip grafic, un modem și multe alte componente în același inch pătrat.
• Deoarece un SoC este mic și pentru că integrează multe părți diferite pe un singur cip, înseamnă că producătorul său nu trebuie să cheltuiască timp, bani și resurse pentru cablarea unor părți fizice semnificative și pentru crearea de circuite lungi, ceea ce, la rândul său, înseamnă o producție mai scăzută . costuri .
• Sistemele pe un cip sunt mult mai eficiente din punct de vedere energetic decât un sistem cu componente separate, dedicate, cum ar fi un PC desktop sau un laptop, de exemplu. Un SoC poate funcționa cu baterii timp mai lung, ceea ce îl face o alegere potrivită pentru orice dispozitiv mobil.

Pe de altă parte, Systems on Chips au marele dezavantaj de a nu fi deloc adaptabile. Prin natura lor, SoC -urile sunt atât de strâns integrate și atât de mici încât nu se pot adapta sau, cu alte cuvinte, nu pot fi actualizate. Un sistem pe un cip va muri de obicei la fel cum s-a născut: nimic nu se schimbă pe parcursul vieții sale. Și acesta este, de asemenea, un motiv pentru care, dacă ceva se sparge în interiorul unui SoC , nu puteți repara sau schimba doar acea parte - trebuie să înlocuiți întregul SoC .

Sunteți de acord că Systems on Chips sunt viitorul electronicelor?

Abordările tradiționale ale electronicii și în special ale dispozitivelor de calcul au vizat crearea de sisteme care rulează pe părți separate, independente. Astfel de exemple sunt computerele și laptopurile, de exemplu. Cu toate acestea, miniaturizarea permanentă a tuturor lucrurilor din jurul nostru înseamnă că acestea se bazează din ce în ce mai mult pe sisteme pe cipuri mai mici, mai bune și mai eficiente din punct de vedere energetic . Smartphone-urile, tabletele, purtabilele, la naiba chiar și dispozitivele IoT (Internet of Things) demonstrează că Systems on Chips sunt o parte importantă a viitorului tuturor electronicelor. Dar asta înseamnă că vor prelua lumea? Dacă vor deveni atât de mici încât vor face din nanoroboți un lucru obișnuit? Vrem să auzim de la tine, așa că nu ezita să-ți împărtășești opiniile în comentariile de mai jos.