Vi satsar på att de flesta som har en bra kunskap om teknik har hört termen SoC eller System on a Chip . Det var inte så mycket för 20 år sedan, eller åtminstone var det inte så mycket som det är idag, men i dag är System on a Chip ett sätt att göra elektroniska enheter mindre, kraftfullare och mer effektiva. mer energieffektivt än någonsin tidigare. Det är allt trevligt och enkelt men vet du vad en Soc är? Vad betyder SoC eller System on a Chip ? Varför är det så viktigt för smartphones, surfplattor, trådlösa routrar, bärbara datorer och andra mobila enheter? Om du vill lära dig mer om vad SoC betyder, vad det gör och varför det är så stort, läs den här artikeln och du hittar några svar:
Vad är en SoC (system på en chip)?
SoC är kortsiktigt för System on a Chip . Ett system på en chip är en elektronisk integrerad krets som innehåller olika elektroniska komponenter som är utformade för att arbeta tillsammans för att uppnå ett gemensamt mål. Den första delen av termen - System - säger att det handlar om en komplex elektronisk montering, medan den sista delen - Chip - berättar att alla komponenter i det systemet kläms samman på en enda integrerad krets.
För att få en bättre bild av vad ett system på en chip är, föreställ dig det som en komplett dator som är miniatyriserad och komprimerad för att passa på ett enda chip. En SoC kan till exempel jämföras med ett miniatyrsystem som har ett moderkort, en processor, ett grafikkort, ett nätverkskort och så vidare. För att få en bättre bild, se nedanför den här paragrafen och se hur Exynos 4 Quad (4412) System på en Chip ser ut, på ett kretskort från en Samsung Galaxy S III-smartphone.
Källa: Wikipedia.
Vad är de vanliga användningsområdena av SoCs?
System på chips används ofta i många branscher för alla typer av ändamål, t.ex. för smartphones, tabletter, bärbara datorer, digitalkameror, trådlösa routrar och så vidare. Men förmodligen är de vanligaste användningarna idag för att driva smartphones. Om du undrar varför, kom ihåg att både smartphones och surfplattor är små enheter som behöver mycket bearbetningskraft för att fungera, och alla måste möta användarnas krav, vilket blir allt mer krävande.
Här är hur komplicerat Qualcomms Snapdragon 600 System på en Chip är - en SoC som användes i den gamla Samsung Galaxy S4-smarttelefonen. Nyare telefoner är ännu mer komplicerade och har soCs som är ännu mer miniatyriserade.
Källa: Wikipedia
Till exempel vill folk kunna använda sina smartphones för att surfa på internet, lyssna på musik, titta på videoklipp, använda GPS-navigering, skjuta bilder och filmvideor, spela spel, vara alltid anslutna till sociala nätverk, och så vidare. Allt detta är saker som inte bara behöver en bra processor utan också ett bra grafikkort, ett snabbt trådlöst och Bluetooth-chip, stöd för anslutning till 4G-nätverk, ett GPS-chip och listan kan fortsätta. Och allt som måste hända med den minsta strömförbrukningen är möjlig. När allt kommer omkring vill ingen att deras enheter stängs av efter mycket få timmars användning. Svaret är att miniatyrera allt som kan miniatyriseras och klämma så många komponenter som möjligt på en mindre yta. Konsekvensen är en högre bearbetningseffekt och en lägre strömförbrukning. Det är precis vad ett system på en chip erbjuder.
Vilka är de vanliga komponenterna i en SoC?
Ett system på en chip kan ha en mängd olika element beroende på dess syfte. Men eftersom den överväldigande majoriteten av SoCs används på smartphones, här är en lista över de vanligaste komponenterna i sådana enheter:
- CPU - Central Processing Unit eller processorn är kärnan i alla saker inom en SoC . Det är den del av SoC som är ansvarig för att göra de flesta beräkningar och beslut. Den tar emot inmatning från andra hårdvarukomponenter och programvara och levererar lämpliga utskriftssvar. Utan en CPU skulle det inte finnas någon SoC . De flesta processorer har idag två, fyra eller åtta kärnor inuti, för att kunna göra parallellbehandling.
- GPU - är kort för grafisk bearbetningsenhet och det är också känt som videoplatsen. GPU: n ansvarar för de 3D-spel som du kan spela på din smartphone och även för de snygga visuella övergångarna som du ser i användargränssnittet för en enhet med en SoC.
- RAM- minne - alla datorer behöver minne för att fungera. För att kunna köra appar och programdata måste användas, och för att kunna göra det måste ett system på en chip ha RAM-minne.
- ROM-minne - precis som en enhet behöver RAM-minne för att kunna köra appar och annan programvara måste den också ha ROM-minne för att kunna lagra programvara som den fasta programvaran eller operativsystemet som den körs.
- Modem - ingen smartphone skulle vara en telefon om den inte kunde ansluta till radionät. Och därmed hänvisar vi till både trådlösa nätverk och 3G eller 4G mobilnät. Modemer tar hand om nätverks- eller mobilanslutning.
Här är en illustration av vilka komponenter Systemet på en Chip kallat Snapdragon 410 från Qualcomm inkluderar:
Förutom en processor och minne kan andra SOC, som de som finns på trådlösa routrar och andra liknande nätverksenheter, även innehålla PCIe-gränssnitt som är utformade för att ansluta radiosändare, SATA och / eller USB-gränssnitt för att ansluta till lagringsenheter. I illustrationen nedan kan du se vad som finns i en BCM5862X SoC från Broadcom. Och om du är nyfiken på att veta mer om routrar Systems on Chips, här är ytterligare en läsning om ämnet: Router SoC 101.
Källa: Tom's Hardware
Listan över komponenter som vi har listat i ovanstående punkter visar bara några få kärnor, måste-ha, element i ett system på en chip . System på Chips kan dock också ha andra delar. Till exempel har många komponenter som är konstruerade för att fungera med platstjänster, sensorer, säkerhet eller gränssnitt som kan fungera med bättre kameror eller större skärmar. Listan fortsätter.
Vilka är de största tillverkarna av mobila SoCs och vilken är den bästa SoC idag?
De största SoC- tillverkarna idag är Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA och Broadcom . Qualcomm, NVIDIA och MediaTek tillverkar och säljer främst mobila soCs till andra hårdvaruföretag som använder dem i de enheter som de producerar. Broadcom gör SoCs som huvudsakligen används i routrar och nätverksenheter, och Samsung och Huawei tillverkar inte bara SoCs men de är också två av världens största smartphones företag.
Att säga vilket är det bästa systemet på en chip är omöjligt. Industrin växer och utvecklas så snabbt att, när du kan jämföra och bestämma vilken som är den bästa SoC, skulle en ny troligen vara på väg att driva framtida enheter.
Men kom ihåg att den bästa SoC-enheten för dig kanske inte är den som har den bästa processorn eller de snabbaste trådlösa överföringarna. Systemet på en chip för dig är den som kan göra din nästa smartphone eller enhet fungera bra, erbjuda alla grundläggande grunder du behöver och inkludera alla "kringutrustning" du vill ha (4G LTE-stöd, WiFi med stöd för 802.11ac-standarden, USB-anslutning etc.).
Här är en intressant video som visar hur smarttelefontillverkare väljer rätt system på en chip för varje smarttelefon:
Vilka är fördelarna och nackdelarna med en SoC?
Du kanske undrar fortfarande: varför skulle någon vilja designa, tillverka och sälja ett system på en chip ? Det finns flera orsaker till det:
- En SoC är vanligtvis liten och tar inte mycket utrymme i en elektronisk enhet, vilket gör det till en perfekt lösning för små enheter som smartphones, tabletter eller bärbara datorer. Och bara dessa tre exempel är tillräckligt för att fylla världen med hundratals miljarder dollar.
- När du måste utforma en enhet som är tillräckligt stor för att passa i din handflata i bästa fall, är integration en sak du vill ha. Det betyder att du kan sätta en processor, ett grafiskt chip, ett modem och många andra komponenter i samma kvadrattum.
- Eftersom en SoC är liten och eftersom den integrerar många olika delar på ett enda chip, betyder det att tillverkaren inte behöver spendera tid, pengar och resurser på ledningar betydande fysiska delar och skapa långa kretsar, vilket i sin tur betyder lägre tillverkning kostnader .
- System på en Chip är mycket mer energieffektiva än ett system med dedikerade, separata komponenter som en stationär dator eller en bärbar dator till exempel. En SoC kan köras på batterier under längre tid, vilket gör det till ett rätt val för alla mobila enheter.
Å andra sidan har Systems on Chips den stora nackdelen att inte vara anpassningsbar alls. I sin natur är soCs så tätt integrerade och så små att de inte kan anpassa sig, eller med andra ord, de kan inte uppgraderas. Ett system på en chip kommer vanligtvis att dö som det föddes: inget förändras under sin livstid. Och det är också en anledning till varför om något bryter inuti en SoC, kan du inte reparera eller ändra bara den delen - du måste byta hela SoC .
Håller du med om att Systems on Chips är framtiden för elektronik?
Traditionella tillvägagångssätt för elektronik och speciellt datoranordningar handlade om att skapa system som körs på separata, oberoende delar. Sådana exempel är exempelvis datorer och bärbara datorer. Den permanenta miniatyriseringen av alla saker runtom oss betyder emellertid att de förlitar sig alltmer på mindre, bättre, mer effektiva system på chips . Smartphones, tabletter, bärbara datorer, helvete även IoT-apparaterna (Internet of Things) visar att Systems on Chips är en viktig del av framtiden för all elektronik. Men betyder det att de kommer att ta över världen? Vad händer om de blir så små att de kommer att göra nanorobots en vanlig sak? Vi vill höra från dig, så tveka inte att dela med dig av dina åsikter i kommentarerna nedan.
