Egyszerű kérdések: Mi az a SoC (System on a Chip)?

Fogadunk, hogy a legtöbb ember, aki jól ismeri a technológiát, hallotta már a SoC vagy System on a Chip kifejezést . 20 évvel ezelőtt még nem volt ez olyan nagy dolog, vagy legalábbis nem volt olyan széles körben használt dolog, mint manapság, de manapság a System on a Chip egy olyan megközelítést képvisel, amellyel az elektronikus eszközöket kisebbre, erősebbre és energiatakarékosabb, mint valaha. Ez mind szép és egyszerű, de tudod, mi az a szoci? Mit jelent a SoC vagy a System on a Chip(System on a Chip) ? Miért olyan fontos ez az okostelefonok, táblagépek, vezeték nélküli útválasztók, hordható eszközök és más mobileszközök számára? Ha többet szeretne megtudni arról, hogy mi a SoCazt jelenti, hogy mit csinál, és miért olyan nagy dolog, olvassa el ezt a cikket, és talál néhány választ:

Mi az a SoC (System on a Chip)?

A SoC a (SoC )System on a Chip rövid távja . A System on a Chip egy elektronikus integrált áramkör, amely különféle elektronikus alkatrészeket tartalmaz, amelyeket úgy terveztek, hogy együttműködjenek egy közös cél elérése érdekében. A kifejezés első része - System - azt mondja, hogy az egész egy összetett elektronikai összeállításról szól, míg az utolsó rész - a Chip - azt mondja, hogy a rendszer összes alkatrésze egyetlen integrált áramkörön van összenyomva.

Ahhoz, hogy jobban megértse, mi az a System on a Chip , képzelje el, mint egy teljes számítógépet, amely miniatürizált és tömörített, hogy elférjen egyetlen chipen. Például egy SoC összehasonlítható egy miniatűr rendszerrel, amelynek van alaplapja, processzora, grafikus kártyája, hálózati kártyája és így tovább. Ha jobb képet szeretne kapni, tekintse meg ezt a bekezdést, és látni fogja, hogyan néz ki egy Exynos 4 Quad (4412) rendszer egy chipen egy (System on a Chip)Samsung Galaxy S III okostelefon áramköri lapján .

SoC, rendszer chipen

Forrás: Wikipédia(Wikipedia) .

Melyek az SoC-k általános felhasználási területei?

A Chips rendszereket(Systems on Chips) számos iparágban széles körben használják mindenféle célra, például okostelefonok, táblagépek, hordható eszközök, digitális fényképezőgépek, vezeték nélküli útválasztók és így tovább. Manapság azonban valószínűleg az okostelefonok táplálására használják a legáltalánosabban. Ha kíváncsi, hogy miért, ne feledje, hogy az okostelefonok és a táblagépek is kisméretű eszközök, amelyek működéséhez nagy feldolgozási teljesítményre van szükség, és mindegyiknek meg kell felelnie a felhasználók egyre szigorúbb követelményeinek.

Íme, milyen bonyolult a Qualcomm Snapdragon 600 rendszere egy(System on a Chip ) chipen – a régi Samsung Galaxy S4 okostelefonban használt SoC . Az újabb telefonok még bonyolultabbak , és még miniatürizáltabb SoC -juk van.(SoCs)

SoC, rendszer chipen

Forrás: (Source:) Wikipédia(Wikipedia)

Például az emberek szeretnék, ha okostelefonjukkal böngészhetnek az interneten, zenét hallgathatnak, videókat nézhetnek, GPS -navigációt használhatnak, fényképeket és videókat filmezhetnek, játszhatnak, mindig csatlakozhatnak a közösségi hálózatokhoz stb. Mindezek olyan dolgok, amelyekhez nem csak jó processzor, hanem jó grafikus chip, gyors vezeték nélküli és Bluetooth chip, 4G hálózatokhoz való csatlakozás támogatása, GPS is kell(GPS)chip és a lista folytatható. És mindez a lehető legkisebb energiafogyasztás mellett történjen. Végtére is, senki sem akarja, hogy eszközei leálljanak néhány óra használat után. A válasz: miniatürizálni mindent, ami miniatürizálható, és minél több alkatrészt összenyomni kisebb felületen. Ennek következménye a nagyobb feldolgozási teljesítmény és alacsonyabb energiafogyasztás. Pontosan ezt kínálja a System on a Chip .

Melyek az SoC szokásos összetevői ?

A chipen lévő rendszernek(System on a Chip) a céljától függően sokféle eleme lehet. Mivel azonban az SoC(SoCs) -k túlnyomó többségét okostelefonokon használják, itt található az ilyen eszközök leggyakoribb összetevőinek listája:

  • CPU – a központi feldolgozó egység(Central Processing Unit) vagy a processzor az összes dolog magja az SoC -ben . Ez az SoC azon része, amely a legtöbb számításért és döntés meghozataláért felelős. Bemenetet fogad más hardverkomponensektől és szoftverektől, és megfelelő kimeneti válaszokat ad. CPU nélkül nem lenne SoC . A legtöbb CPU manapság két, négy vagy nyolc magot tartalmaz, hogy párhuzamos feldolgozást tudjon végezni.
  • GPU – a grafikus feldolgozóegység(Graphical Processing Unit) rövidítése, és videochipnek is nevezik. A GPU felelős az okostelefonon játszható 3D-s játékokért, valamint a minden SoC -t használó eszköz felhasználói felületén látható szép vizuális átmenetekért .
  • RAM memória(Memory) – minden számítástechnikai eszköznek memóriára van szüksége a működéshez. Az alkalmazások futtatásához és a szoftveradatok használatához, és ehhez a rendszernek(System on a Chip) RAM-memóriával kell rendelkeznie.
  • ROM-memória(ROM memory) – ahogy egy eszköznek RAM-memóriára(RAM memory) van szüksége az alkalmazások és más szoftverek futtatásához, úgy ROM-memóriával(ROM memory) is rendelkeznie kell ahhoz, hogy képes legyen olyan szoftverek tárolására, mint a firmware vagy a futtatott operációs rendszer.
  • Modem – egyetlen okostelefon sem lenne telefon, ha nem tudna csatlakozni rádióhálózatokhoz. És ez alatt mind a vezeték nélküli hálózatokra, mind a 3G vagy 4G mobilhálózatokra utalunk. A modemek gondoskodnak a hálózati vagy mobilkapcsolatról.

Íme egy szemléltetés, hogy a Qualcomm Snapdragon 410 nevű lapkáján lévő rendszer(System on a Chip) milyen összetevőket tartalmaz:

SoC, rendszer chipen

A processzoron és a memórián kívül más SoC(SoCs) -k , mint például a vezeték nélküli útválasztókon és más hasonló hálózati eszközökön találhatók, is tartalmazhatnak PCIe interfészt, amely a rádió adó-vevők, SATA és/vagy USB interfészek csatlakoztatására szolgál a tárolóeszközökhöz való csatlakozáshoz. Az alábbi ábrán láthatja, hogy mi található a Broadcom BCM5862X SoC -jében . Ha pedig többet szeretne megtudni a Systems on Chips útválasztókról , íme néhány további olvasnivaló a témában: Router SoC 101 .

SoC, rendszer chipen

Forrás: (Source:) Tom's Hardware

A fenti bekezdésekben felsorolt ​​komponensek listája csak néhány alapvető, kötelező elemet jelenít meg a chipen lévő rendszerből(System on a Chip) . A System on Chips-(Systems on Chips) nek azonban más részei is lehetnek. Például sok olyan komponenst tartalmaz, amelyet úgy terveztek, hogy működjenek együtt a helymeghatározó szolgáltatásokkal, érzékelőkkel, biztonsággal vagy interfészekkel, amelyek jobb kamerákkal vagy nagyobb képernyőkkel működnek. A lista folytatódik.

Melyek a mobil SoC(SoCs) -k legnagyobb gyártói, és melyik a legjobb SoC ma?

A legnagyobb SoC gyártók ma a Qualcomm, a (Qualcomm,)Samsung, a MediaTek, a Huawei( Samsung, MediaTek, Huawei) , az NVIDIA és a Broadcom . A Qualcomm, az NVIDIA(Qualcomm, NVIDIA, ) és a MediaTek többnyire mobil SoC(SoCs) -okat gyárt és értékesít más hardvercégeknek, amelyek ezeket az általuk gyártott eszközökben használják. A Broadcom(Broadcom) főként útválasztókban és hálózati eszközökben használt SoC(SoCs) -okat gyárt , a Samsung és a Huawei pedig nemcsak SoC(SoCs) -okat gyárt, hanem a világ két legnagyobb okostelefon-gyártó vállalata is.

Lehetetlen megmondani, melyik a legjobb rendszer egy chipen . (System on a Chip)Az iparág olyan gyorsan növekszik és fejlődik, hogy mire összehasonlíthatnád és eldönthetnéd, melyik a legjobb SoC , valószínűleg már úton lesz egy új a jövő eszközeinek táplálására.

Ne feledje azonban, hogy nem biztos, hogy a legjobb(the best ) SoC az Ön( for you) számára a legjobb processzorral vagy a leggyorsabb vezeték nélküli adatátvitellel. Az Ön számára készült System on a Chip(System on a Chip) az, amely a következő okostelefonját vagy eszközét jól működőképessé teheti, minden alapelemet kínál, amire szüksége van, és tartalmazza az összes kívánt „perifériát” (4G LTE támogatás, WiFi a 802.11ac szabvány támogatásával). , USB - csatlakozás stb.).

Íme egy érdekes videó, amely bemutatja, hogyan választják ki az okostelefon-gyártók a megfelelő System on a Chip -et minden okostelefonjukhoz:

Mik az SoC előnyei és hátrányai ?

Még mindig felmerülhet a kérdés: miért akarna valaki chipen lévő rendszert(System on a Chip) tervezni, gyártani és eladni ? Ennek jó néhány oka van:

  • Az SoC általában kicsi(tiny ) , és nem foglal sok helyet egy elektronikus eszköz belsejében, így tökéletes megoldást jelent például az okostelefonokhoz, táblagépekhez vagy hordható eszközökhöz. És csak ez a három példa elég ahhoz, hogy a világot megtöltse több száz milliárd dollárral.
  • Ha olyan eszközt kell megterveznie, amely elég nagy ahhoz, hogy a legjobb esetben is elférjen a tenyerében, akkor az integráció(integration ) olyan dolog, amit szeretne. Ez azt jelenti, hogy egy processzort, egy grafikus chipet, egy modemet és sok más alkatrészt is elhelyezhet ugyanabban a négyzethüvelykben.
  • Mivel az SoC kicsi, és mivel sok különböző alkatrészt integrál egyetlen chipbe, ez azt jelenti, hogy a gyártójának nem kell időt, pénzt és erőforrásokat költenie jelentős fizikai alkatrészek bekötésére és hosszú áramkörök létrehozására, ami viszont alacsonyabb gyártási szükségletet jelent. költségek(lower manufacturing costs) .
  • A chipen lévő rendszerek(Systems on a Chip) sokkal energiahatékonyabbak, mint a dedikált, különálló összetevőkkel rendelkező rendszerek, például egy asztali számítógép vagy egy laptop. Az SoC hosszabb ideig képes akkumulátorral működni, így minden mobileszközhöz megfelelő választás.

Másrészt a Systems on Chipsnek(Systems on Chips) megvan az a nagy hátránya, hogy egyáltalán nem adaptálható. Az SoC(SoCs) -k természetüknél fogva olyan szorosan integráltak és olyan kicsik, hogy nem tudnak alkalmazkodni, vagy más szóval nem frissíthetők. A chipen(System on a Chip) lévő rendszer általában ugyanúgy meghal, mint ahogy megszületett: élete során semmi sem változik. És ez az oka annak is, hogy ha valami elromlik egy SoC belsejében , akkor csak azt a részt nem lehet megjavítani vagy megváltoztatni – ki kell cserélni az egész SoC -t .

Egyetért azzal, hogy a Systems on Chips az elektronika jövője?

Az elektronika és különösen a számítástechnikai eszközök hagyományos megközelítései olyan rendszerek létrehozásáról szóltak, amelyek különálló, független részeken működnek. Ilyenek például a számítógépek és a laptopok. A körülöttünk lévő dolgok állandó miniatürizálása azonban azt jelenti, hogy egyre inkább támaszkodnak kisebb, jobb, energiahatékonyabb Chips rendszerekre(Systems on Chips) . Okostelefonok, táblagépek, hordható eszközök, a pokolban még az IoT ( Internet of Things ) eszközök is bizonyítják, hogy a Systems on Chips(Systems on Chips)minden elektronika jövőjének fontos részét képezik. De ez azt jelenti, hogy átveszik a világot? Mi van, ha olyan kicsik lesznek, hogy általánossá teszik a nanorobotokat? Szeretnénk hallani Önről, ezért ne habozzon megosztani véleményét az alábbi megjegyzésekben.



About the author

Tapasztalt szoftvermérnök vagyok, több mint 10 éves tapasztalattal a Windows Phone és Office Space iparágakban. Képességeim közé tartozik a hagyományos szöveg- és képformátumokkal való munka, valamint a legújabb mobileszközökre való fejlesztés. Bizonyított tapasztalattal rendelkezem a minőségi szolgáltatások nyújtásában, és mindig készen állok segíteni másoknak céljaik elérésében.



Related posts