Yksinkertaisia ​​kysymyksiä: Mikä on SoC (System on a Chip)?

Lyön vetoa, että useimmat ihmiset, joilla on hyvä teknologian tuntemus, ovat kuulleet termin SoC tai System on a Chip . Se ei ollut suuri asia 20 vuotta sitten, tai se ei ainakaan ollut jotain niin laajasti käytettyä kuin nykyään, mutta nykypäivänä System on a Chip edustaa lähestymistapaa elektronisten laitteiden tekemiseen pienempiä, tehokkaampia ja tehokkaampia. energiatehokkaampi kuin koskaan ennen. Se on kaikki mukavaa ja helppoa, mutta tiedätkö mitä Soc on? Mitä SoC tai System on a Chip tarkoittaa? Miksi se on niin tärkeä asia älypuhelimille, tableteille, langattomille reitittimille, puetettaville laitteille ja muille mobiililaitteille? Jos haluat tietää lisää siitä, mitä SoCtarkoittaa, mitä se tekee ja miksi se on niin iso juttu, lue tämä artikkeli, niin löydät vastauksia:

Mikä on SoC (System on a Chip)?

SoC on lyhyt termi System on a Chip -sanalle(System on a Chip) . System on a Chip(System on a Chip) on elektroninen integroitu piiri, joka sisältää erilaisia ​​elektronisia komponentteja, jotka on suunniteltu toimimaan yhdessä yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi. Termin ensimmäinen osa - System - sanoo, että kyse on monimutkaisesta elektroniikkakokoonpanosta, kun taas viimeinen osa - Chip - kertoo, että kaikki järjestelmän komponentit puristetaan yhteen yhdeksi integroiduksi piiriksi.

Saadaksesi paremman käsityksen siitä, mitä System on a Chip on, kuvittele se täydellisenä tietokoneena, joka on pienikokoinen ja pakattu mahtumaan yhdelle sirulle. Esimerkiksi SoC :tä voitaisiin verrata miniatyyrijärjestelmään, jossa on emolevy, prosessori, näytönohjain, verkkokortti ja niin edelleen. Saat paremman kuvan katsomalla tämän kappaleen alta, ja näet, miltä Exynos 4 Quad (4412) -järjestelmä sirulla(System on a Chip) näyttää Samsung Galaxy S III -älypuhelimen piirilevyllä.

SoC, järjestelmä sirulla

Lähde: Wikipedia .

Mitkä ovat SoC:iden yleiset käyttötarkoitukset?

Chips-järjestelmiä(Systems on Chips) käytetään laajasti monilla teollisuudenaloilla kaikenlaisiin tarkoituksiin, kuten älypuhelimiin, tabletteihin, puettaviin laitteisiin, digitaalikameroihin, langattomiin reitittimiin ja niin edelleen. Todennäköisesti niiden yleisin käyttötarkoitus nykyään on kuitenkin älypuhelimien virransyöttö. Jos mietit miksi, muista, että sekä älypuhelimet että tabletit ovat pieniä laitteita, jotka tarvitsevat paljon prosessointitehoa toimiakseen ja niiden kaikkien on täytettävä käyttäjien vaatimukset, jotka ovat yhä vaativampia.

Tässä on vain kuinka monimutkainen Qualcommin (Qualcomm)Snapdragon 600 -järjestelmä sirulla(System on a Chip ) on - SoC , jota käytettiin vanhassa Samsung Galaxy S4 -älypuhelimessa. Uudemmat puhelimet ovat vieläkin monimutkaisempia, ja niissä on entistä pienemmät SoC:(SoCs) t.

SoC, järjestelmä sirulla

Lähde: (Source:) Wikipedia

Ihmiset haluavat esimerkiksi pystyä käyttämään älypuhelimiaan Internetin selaamiseen, musiikin kuunteluun, videoiden katseluun, GPS - navigointiin, valokuvaamiseen ja videoiden kuvaamiseen, pelien pelaamiseen, jatkuvaan sosiaalisiin verkostoihin ja niin edelleen. Kaikki nämä ovat asioita, jotka tarvitsevat hyvän prosessorin lisäksi hyvän grafiikkasirun, nopean langattoman ja Bluetooth -sirun, tuen 4G-verkkoihin yhdistämiselle, GPS :n(GPS)siru ja listaa voi jatkaa. Ja kaiken tämän on tapahduttava mahdollisimman pienellä virrankulutuksella. Loppujen lopuksi kukaan ei halua laitteidensa sammuvan muutaman tunnin käytön jälkeen. Vastaus on miniatyroida kaikki, mitä voidaan pienentää, ja puristaa mahdollisimman monta komponenttia pienemmälle pinnalle. Seurauksena on suurempi prosessointiteho ja pienempi virrankulutus. Juuri tämän System on a Chip tarjoaa.

Mitkä ovat SoC :n tavalliset komponentit ?

Sirulla oleva järjestelmä(System on a Chip) voi sisältää useita elementtejä sen tarkoituksesta riippuen. Koska valtaosa SoC(SoCs) :ista kuitenkin käytetään älypuhelimissa, tässä on luettelo tällaisten laitteiden yleisimmistä komponenteista:

  • CPU - keskusyksikkö tai prosessori on kaiken (Central Processing Unit)SoC :n sisällä olevien asioiden ydin . Se on SoC(SoC) :n osa, joka on vastuussa useimpien laskelmien ja päätösten tekemisestä. Se vastaanottaa syötteitä muista laitteistokomponenteista ja ohjelmistoista ja toimittaa asianmukaiset lähtövasteet. Ilman CPU :ta ei olisi SoC :ta . Useimmissa prosessoreissa on nykyään kaksi, neljä tai kahdeksan ydintä, jotta ne pystyvät suorittamaan rinnakkaiskäsittelyä.
  • GPU - on lyhenne sanoista Graphical Processing Unit(Graphical Processing Unit) ja se tunnetaan myös videosiruna. GPU on vastuussa niistä 3D - peleistä, joita voit pelata älypuhelimellasi, ja myös siisteistä visuaalisista siirtymistä, jotka näet minkä tahansa SoC :tä käyttävän laitteen käyttöliittymässä .
  • RAM - muisti(Memory) - kaikki tietokonelaitteet tarvitsevat muistia toimiakseen. Jotta sovelluksia ja ohjelmistotietoja voidaan käyttää, ja jotta se voidaan tehdä, System on a Chip -järjestelmässä(System on a Chip) on oltava RAM-muisti.
  • ROM-muisti(ROM memory) – aivan kuten laite tarvitsee RAM-muistia(RAM memory) voidakseen ajaa sovelluksia ja muita ohjelmistoja, sillä on oltava myös ROM-muisti(ROM memory) , jotta se pystyy tallentamaan ohjelmistoja, kuten laiteohjelmiston tai käyttämän käyttöjärjestelmän.
  • Modeemi(Modem) - mikään älypuhelin ei olisi puhelin, jos se ei pystyisi muodostamaan yhteyttä radioverkkoihin. Ja tällä tarkoitamme sekä langattomia verkkoja että 3G- tai 4G-mobiiliverkkoja. Modeemit huolehtivat verkko- tai matkapuhelinyhteyksistä.

Tässä on esimerkki siitä, mitä komponentteja Qualcommin Snapdragon 410 -nimisellä sirulla oleva järjestelmä sisältää:(System on a Chip)

SoC, järjestelmä sirulla

Prosessorin ja muistin lisäksi muut SoC(SoCs) :t , kuten langattomissa reitittimissä ja muissa vastaavissa verkkolaitteissa, voivat sisältää myös PCIe -liitäntöjä, jotka on suunniteltu yhdistämään radiolähetin-vastaanottimia, SATA- ja/tai USB -liitäntöjä tallennuslaitteisiin liittämistä varten. Alla olevasta kuvasta näet, mitä Broadcomin (Broadcom)BCM5862X SoC : n sisältä löytyy . Ja jos haluat tietää lisää reitittimistä Systems on Chips , tässä on lisätietoa aiheesta: Router SoC 101 .

SoC, järjestelmä sirulla

Lähde: (Source:) Tom's Hardware

Luettelo komponenteista, jotka olemme luetelleet yllä olevissa kappaleissa, näyttää vain muutamia keskeisiä, pakollisia elementtejä System on a Chip -järjestelmästä(System on a Chip) . Systems on Chipsissä(Systems on Chips) voi kuitenkin olla myös muita osia. Monissa on esimerkiksi komponentteja, jotka on suunniteltu toimimaan paikannuspalvelujen, antureiden, turvallisuuden tai paremman kameran tai suurempien näyttöjen kanssa toimivien rajapintojen kanssa. Lista jatkuu.

Mitkä ovat suurimmat mobiililaitteiden SoC(SoCs) -valmistajat ja mikä on paras SoC nykyään?

Nykyään suurimmat SoC - valmistajat ovat Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA ja Broadcom . Qualcomm, NVIDIA ja MediaTek valmistavat ja myyvät enimmäkseen mobiililaitteita muille(SoCs) laitteistoyrityksille, jotka käyttävät niitä valmistamissaan laitteissa. Broadcom valmistaa SoC(SoCs) :ita , joita käytetään pääasiassa reitittimissä ja verkkolaitteissa, ja Samsung ja Huawei eivät ainoastaan ​​valmista SoC(SoCs) :ita , vaan ovat myös kaksi maailman suurinta älypuhelinyritystä.

On mahdotonta sanoa, mikä on paras järjestelmä sirulla . (System on a Chip)Ala kasvaa ja kehittyy niin nopeasti, että siihen mennessä, kun voisit vertailla ja päättää, mikä on paras SoC , uusi olisi luultavasti matkalla tulevaisuuden laitteiden virtalähteeksi.

Muista kuitenkin, että sinulle ( for you)paras(the best ) SoC ei välttämättä ole se, jossa on paras prosessori tai nopeimmat langattomat siirrot. System on a Chip sinulle on se, joka saa seuraavan älypuhelimesi tai laitteesi toimimaan hyvin, tarjoaa kaikki tarvitsemasi perustoiminnot ja kaikki haluamasi "oheislaitteet" (4G LTE -tuki, WiFi 802.11ac-standardin kanssa , USB- liitäntä jne.).

Tässä on mielenkiintoinen video, joka näyttää, kuinka älypuhelinvalmistajat valitsevat oikean System on a Chip -järjestelmän(System on a Chip) jokaiselle älypuhelimelleen:

Mitkä ovat SoC :n edut ja haitat ?

Saatat silti ihmetellä: miksi joku haluaisi suunnitella, valmistaa ja myydä System on a Chip ? Siihen on useita syitä:

  • SoC on yleensä pieni(tiny ) eikä vie paljon tilaa elektronisen laitteen sisällä, mikä tekee siitä täydellisen ratkaisun pienille laitteille, kuten älypuhelimille, tableteille tai puetettaville laitteille. Ja vain nämä kolme esimerkkiä, riittävät täyttämään maailman sadoilla miljardeilla dollareilla.
  • Kun sinun on suunniteltava laite, joka on tarpeeksi suuri mahtumaan parhaimmillaan kämmenelle, integraatio(integration ) on asia, jota haluat. Tämä tarkoittaa, että voit laittaa prosessorin, grafiikkasirun, modeemin ja monia muita komponentteja samaan neliötuumaan.
  • Koska SoC on pieni ja koska se integroi useita eri osia yhdelle sirulle, se tarkoittaa, että sen valmistajan ei tarvitse käyttää aikaa, rahaa ja resursseja merkittävien fyysisten osien johdotukseen ja pitkien piirien luomiseen, mikä puolestaan ​​tarkoittaa alhaisempaa valmistusta . kustannukset(lower manufacturing costs) .
  • Sirulla olevat järjestelmät(Systems on a Chip) ovat paljon tehokkaampia kuin järjestelmä, jossa on erilliset komponentit, kuten pöytätietokone tai kannettava tietokone. SoC voi toimia(SoC) paristoilla pidempään, mikä tekee siitä oikean valinnan mihin tahansa mobiililaitteeseen.

Toisaalta Systems on Chipsillä(Systems on Chips) on se suuri haitta, että se ei ole mukautuva ollenkaan. SoC(SoCs) :t ovat luonteeltaan niin tiiviisti integroituja ja niin pieniä, että niitä ei voi mukauttaa tai toisin sanoen niitä ei voi päivittää. Sirulla oleva järjestelmä(System on a Chip) kuolee yleensä samana kuin se syntyi: mikään ei muutu sen eliniän aikana. Ja tämä on myös syy siihen, miksi jos jokin SoC :n sisällä hajoaa , et voi korjata tai muuttaa vain sitä osaa - sinun on vaihdettava koko SoC .

Oletko samaa mieltä siitä, että Systems on Chips on elektroniikan tulevaisuus?

Perinteiset lähestymistavat elektroniikkaan ja erityisesti laskentalaitteisiin tarkoittivat järjestelmien luomista, jotka toimivat erillisillä, itsenäisillä osilla. Tällaisia ​​esimerkkejä ovat esimerkiksi tietokoneet ja kannettavat tietokoneet. Kaiken ympärillämme olevien asioiden pysyvä pienentäminen tarkoittaa kuitenkin sitä, että he luottavat yhä enemmän pienempiin, parempiin ja tehokkaampiin sirujärjestelmiin(Systems on Chips) . Älypuhelimet, tabletit, puettavat laitteet, jopa IoT ( Internet of Things ) -laitteet todistavat, että Systems on Chipsovat tärkeä osa kaiken elektroniikan tulevaisuutta. Mutta tarkoittaako se sitä, että he valtaavat maailman? Entä jos niistä tulee niin pieniä, että ne tekevät nanoroboteista yleisen asian? Haluamme kuulla sinusta, joten älä epäröi jakaa mielipiteitäsi alla olevissa kommenteissa.



About the author

Olen ohjelmistoinsinööri, jolla on yli 10 vuoden kokemus Windows-pohjaisten sovellusten suunnittelusta, rakentamisesta ja ylläpidosta. Olen myös perehtynyt tekstinkäsittelyyn, laskentataulukkolaskentaan ja esityksiin. Osaan kirjoittaa selkeitä ja ytimekkäitä kuvauksia koodista, selittää monimutkaisia ​​käsitteitä aloitteleville kehittäjille ja tehdä vianmäärityksiä asiakkaille lennossa.



Related posts