Simple spørgsmål: Hvad er en SoC (System on a Chip)?

Vi satser på, at de fleste, der har et godt kendskab til teknologi, har hørt udtrykket SoC eller System on a Chip . Det var ikke meget af en ting for 20 år siden, eller det var i det mindste ikke noget så udbredt, som det er i dag, men i dag repræsenterer System on a Chip en tilgang til at gøre elektroniske enheder mindre, mere kraftfulde og mere energieffektiv end nogensinde før. Det er fint og nemt, men ved du, hvad en Soc er? Hvad betyder SoC eller System on a Chip ? Hvorfor er det så vigtigt for smartphones, tablets, trådløse routere, wearables og andre mobile enheder? Hvis du vil vide mere om, hvad SoCbetyder, hvad det gør, og hvorfor det er så stort, læs denne artikel, og du vil finde nogle svar:

Hvad er en SoC (System on a Chip)?

SoC er den korte sigt for System on a Chip . Et system på en chip(System on a Chip) er et elektronisk integreret kredsløb, der indeholder forskellige elektroniske komponenter designet til at arbejde sammen for at opnå et fælles mål. Den første del af begrebet - System - siger, at det hele handler om en kompleks elektronisk samling, mens den sidste del - Chip - fortæller dig, at alle komponenterne i det system er presset sammen på et enkelt integreret kredsløb.

For at få en bedre idé om, hvad et system på en chip(System on a Chip) er, forestil dig det som en komplet computer, der er miniaturiseret og komprimeret til at passe på en enkelt chip. For eksempel kan en SoC sammenlignes med et miniaturesystem, der har et bundkort, en processor, et grafikkort, et netværkskort og så videre. For at få et bedre billede, se under dette afsnit, og du vil se, hvordan et Exynos 4 Quad (4412) -system på en chip(System on a Chip) ser ud på et printkort fra en Samsung Galaxy S III - smartphone.

SoC, system på en chip

Kilde: Wikipedia .

Hvad er de almindelige anvendelser af SoC'er?

Systems on Chips er meget udbredt i mange industrier til alle mulige formål såsom til smartphones, tablets, wearables, digitale kameraer, trådløse routere og så videre. Imidlertid er deres nok mest almindelige anvendelser i dag til at drive smartphones. Hvis du undrer dig over hvorfor, skal du huske på, at både smartphones og tablets er små enheder, der har brug for en masse processorkraft for at fungere, og de skal alle opfylde brugernes krav, som bliver mere og mere krævende.

Her er lige hvor komplekst Qualcomms (Qualcomm)Snapdragon 600 - system på en chip(System on a Chip ) er - en SoC , der blev brugt i den gamle Samsung Galaxy S4 - smartphone. Nyere telefoner er endnu mere komplicerede og har SoC'er(SoCs) , der er endnu mere miniaturiserede.

SoC, system på en chip

Kilde: (Source:) Wikipedia

For eksempel ønsker folk at kunne bruge deres smartphones til at surfe på internettet, lytte til musik, se videoer, bruge GPS -navigation, tage billeder og filme videoer, spille spil, altid være forbundet til sociale netværk og så videre. Alt dette er ting, der ikke kun kræver en god processor, men også en god grafisk chip, en hurtig trådløs og Bluetooth -chip, understøttelse af tilslutning til 4G-netværk, en GPSchip og listen kan fortsætte. Og alt det skal ske med det mindst mulige strømforbrug. Der er jo ingen, der ønsker, at deres enheder lukker ned efter meget få timers brug. Svaret er at miniaturisere alt, der kan miniaturiseres, og klemme så mange komponenter som muligt på en mindre overflade. Konsekvensen er en højere processorkraft og et lavere strømforbrug. Det er præcis, hvad et System on a Chip tilbyder.

Hvilke er de sædvanlige komponenter i en SoC ?

Et system på en chip(System on a Chip) kan have en række forskellige elementer, afhængigt af dets formål. Men da det overvældende flertal af SoC'er(SoCs) bruges på smartphones, er her en liste over de mest almindelige komponenter i sådanne enheder:

  • CPU - Central Processing Unit eller processoren er kernen i alle ting inde i en SoC . Det er den del af SoC , der er ansvarlig for at foretage de fleste beregninger og beslutninger. Den modtager input fra andre hardwarekomponenter og software og leverer passende outputsvar. Uden en CPU ville der ikke være nogen SoC . De fleste CPU'er i dag har to, fire eller otte kerner indeni, for at kunne udføre parallel behandling.
  • GPU - er en forkortelse for Graphical Processing Unit og er også kendt som videochippen. GPU'en(GPU) er ansvarlig for de 3D-spil, du kan spille på din smartphone, og også for de pæne visuelle overgange, som du ser i brugergrænsefladen på enhver enhed, der bruger en SoC .
  • RAM - hukommelse(Memory) - alle computerenheder har brug for hukommelse for at fungere. For at kunne køre apps og software skal der bruges data, og for at kunne gøre det skal et System on a Chip have RAM hukommelse.
  • ROM-hukommelse(ROM memory) – ligesom en enhed har brug for RAM-hukommelse(RAM memory) for at kunne køre apps og anden software, skal den også have ROM-hukommelse(ROM memory) for at kunne gemme software som firmwaren eller det operativsystem, den kører.
  • Modem - ingen smartphone ville være en telefon, hvis den ikke var i stand til at oprette forbindelse til radionetværk. Og med det refererer vi til både trådløse netværk og til 3G eller 4G mobilnetværk. Modemer sørger for netværks- eller mobilforbindelse.

Her er en illustration af, hvilke komponenter systemet på en chip(System on a Chip) kaldet Snapdragon 410 fra Qualcomm inkluderer:

SoC, system på en chip

Udover en processor og hukommelse kan andre SoC'er(SoCs) , som dem der findes på trådløse routere og andre lignende netværksenheder, også omfatte PCIe -grænseflader designet til at forbinde radiotransceivere, SATA- og/eller USB -grænseflader for at forbinde til lagerenheder. I illustrationen nedenfor kan du se, hvad der findes inde i en BCM5862X SoC fra Broadcom . Og hvis du er nysgerrig efter at vide mere om routere Systems on Chips , her er noget yderligere læsning om emnet: Router SoC 101 .

SoC, system på en chip

Kilde: (Source:) Tom's Hardware

Listen over komponenter, som vi har angivet i afsnittene ovenfor, viser kun nogle få kerneelementer, der skal haves, i et system på en chip(System on a Chip) . Systems on Chips kan dog også have andre dele. For eksempel har mange komponenter designet til at fungere med lokationstjenester, sensorer, sikkerhed eller grænseflader, der er i stand til at arbejde med bedre kameraer eller større skærme. Listen fortsætter.

Hvilke er de største producenter af mobile SoC'er(SoCs) , og hvilken er den bedste SoC i dag?

De største SoC- producenter i dag er Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA og Broadcom . Qualcomm, NVIDIA og MediaTek fremstiller og sælger for det meste mobile SoC'er(SoCs) til andre hardwarefirmaer, som bruger dem i de enheder, de producerer. Broadcom laver SoC'er(SoCs) , der hovedsageligt bruges i routere og netværksenheder, og Samsung og Huawei laver ikke kun SoC'er(SoCs) , men de er også to af de største smartphones-virksomheder i verden.

At sige hvilket system der er det bedste på en chip(System on a Chip) er umuligt. Industrien vokser og udvikler sig så hurtigt, at på det tidspunkt, du kunne sammenligne og beslutte, hvilken der er den bedste SoC , ville en ny sandsynligvis være på vej til at drive fremtidige enheder.

Husk dog, at den bedste(the best ) SoC for dig( for you) måske ikke er den med den bedste processor eller de hurtigste trådløse overførsler. Systemet på en chip(System on a Chip) til dig er det, der kan få din næste smartphone eller enhed til at fungere godt, tilbyde alt det grundlæggende, du har brug for, og inkludere alle de "perifere enheder", du ønsker (4G LTE- understøttelse, WiFi med understøttelse af 802.11ac-standarden , USB- forbindelse osv.).

Her er en interessant video, der viser dig, hvordan smartphoneproducenter vælger det rigtige system på en chip(System on a Chip) til hver af deres smartphones:

Hvad er fordelene og ulemperne ved en SoC ?

Du spørger måske stadig: hvorfor skulle nogen ønske at designe, fremstille og sælge et system på en chip(System on a Chip) ? Det er der en del grunde til:

  • En SoC er normalt lille(tiny ) og tager ikke meget plads inde i en elektronisk enhed, hvilket gør den til en perfekt løsning til for eksempel små enheder som smartphones, tablets eller wearables. Og kun disse tre eksempler er nok til at fylde verden med hundredvis af milliarder af dollars.
  • Når du skal designe en enhed, der er stor nok til at passe i din håndflade i bedste fald, er integration noget, du ønsker. Det betyder, at du kan sætte en processor, en grafisk chip, et modem og mange andre komponenter i den samme kvadrattomme.
  • Fordi en SoC er lille, og fordi den integrerer mange forskellige dele på en enkelt chip, betyder det, at dens producent ikke skal bruge tid, penge og ressourcer på at forbinde væsentlige fysiske dele og skabe lange kredsløb, hvilket igen betyder lavere produktion . omkostninger(lower manufacturing costs) .
  • Systemer på en chip(Systems on a Chip) er meget mere strømeffektive end et system med dedikerede, separate komponenter som f.eks. en stationær pc eller en bærbar computer. En SoC kan køre på batterier i længere tid, hvilket gør den til det rigtige valg for enhver mobilenhed.

På den anden side har Systems on Chips den store ulempe, at de slet ikke er tilpasningsdygtige. I sagens natur er SoC'er(SoCs) så tæt integrerede og så små, at de ikke kan tilpasse sig, eller med andre ord, de ikke kan opgraderes. Et system på en chip(System on a Chip) vil normalt dø, som det blev født: intet ændrer sig i løbet af dets levetid. Og det er også en grund til, at hvis noget går i stykker inde i en SoC , kan du ikke reparere eller ændre kun den del - du skal udskifte hele SoC .

Er du enig i, at Systems on Chips er fremtiden for elektronik?

Traditionelle tilgange til elektronik og især computerenheder handlede om at skabe systemer, der kører på separate, uafhængige dele. Sådanne eksempler er f.eks. computere og bærbare computere. Men den permanente miniaturisering af alle ting omkring os betyder, at de i stigende grad er afhængige af mindre, bedre og mere strømeffektive systemer på chips(Systems on Chips) . Smartphones, tablets, wearables, helvede, selv IoT -enhederne ( Internet of Things ) beviser, at Systems on Chipser en vigtig del af fremtiden for al elektronik. Men betyder det, at de vil overtage verden? Hvad hvis de bliver så små, at de vil gøre nanorobotter til en fælles ting? Vi vil gerne høre fra dig, så tøv ikke med at dele din mening i kommentarerne nedenfor.



About the author

Jeg arbejder som konsulent for Microsoft. Jeg har specialiseret mig i udvikling af mobile apps til Apple og Android enheder, og er desuden involveret i udvikling af Windows 7 apps. Min erfaring med smartphones og Windows 7 gør mig til en ideel kandidat til denne stilling.



Related posts