Απλές ερωτήσεις: Τι είναι το SoC (System on a Chip);

Στοιχηματίζουμε ότι οι περισσότεροι άνθρωποι που έχουν καλή γνώση της τεχνολογίας έχουν ακούσει τον όρο SoC ή System on a Chip . Πριν από 20 χρόνια δεν ήταν ιδιαίτερα χρήσιμο, ή τουλάχιστον δεν ήταν κάτι τόσο ευρέως χρησιμοποιούμενο όσο σήμερα, αλλά σήμερα, το System on a Chip αντιπροσωπεύει μια προσέγγιση για να γίνουν οι ηλεκτρονικές συσκευές μικρότερες, πιο ισχυρές και πιο ενεργειακά αποδοτική από ποτέ. Όλα αυτά είναι ωραία και εύκολα, αλλά ξέρετε τι είναι Soc; Τι σημαίνει SoC ή System on a Chip ; Γιατί είναι τόσο σημαντικό για smartphone, tablet, ασύρματους δρομολογητές, φορητές συσκευές και άλλες κινητές συσκευές; Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το τι SoCσημαίνει, τι κάνει και γιατί είναι τόσο μεγάλη υπόθεση, διαβάστε αυτό το άρθρο και θα βρείτε μερικές απαντήσεις:

Τι είναι το SoC (System on a Chip);

Το SoC(SoC ) είναι ο βραχυπρόθεσμος όρος για το System on a Chip . Ένα σύστημα σε ένα τσιπ(System on a Chip) είναι ένα ηλεκτρονικό ολοκληρωμένο κύκλωμα που περιέχει διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα σχεδιασμένα να συνεργάζονται για την επίτευξη ενός κοινού στόχου. Το πρώτο μέρος του όρου - Σύστημα(System) - λέει ότι πρόκειται για ένα σύνθετο ηλεκτρονικό συγκρότημα, ενώ το τελευταίο μέρος - Chip - σας λέει ότι όλα τα στοιχεία αυτού του συστήματος συμπιέζονται μεταξύ τους σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα.

Για να έχετε μια καλύτερη ιδέα για το τι είναι ένα σύστημα σε ένα τσιπ(System on a Chip) , φανταστείτε το ως έναν πλήρη υπολογιστή που είναι μικροσκοπημένος και συμπιεσμένος για να χωράει σε ένα μόνο τσιπ. Για παράδειγμα, ένα SoC θα μπορούσε να συγκριθεί με ένα μικροσκοπικό σύστημα που έχει μια μητρική πλακέτα, έναν επεξεργαστή, μια κάρτα γραφικών, μια κάρτα δικτύου και ούτω καθεξής. Για να έχετε καλύτερη εικόνα, κοιτάξτε κάτω από αυτήν την παράγραφο και θα δείτε πώς μοιάζει ένα σύστημα Exynos 4 Quad (4412) σε ένα Chip(System on a Chip) , σε μια πλακέτα κυκλώματος από ένα smartphone Samsung Galaxy S III .

SoC, σύστημα σε ένα τσιπ

Πηγή: Wikipedia .

Ποιες είναι οι κοινές χρήσεις των SoC;

Τα συστήματα σε τσιπ(Systems on Chips) χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλές βιομηχανίες για κάθε είδους σκοπούς, όπως για smartphone, tablet, φορητές συσκευές, ψηφιακές κάμερες, ασύρματους δρομολογητές και ούτω καθεξής. Ωστόσο, πιθανώς οι πιο συνηθισμένες χρήσεις τους σήμερα είναι για την τροφοδοσία smartphone. Αν αναρωτιέστε γιατί, λάβετε υπόψη ότι τόσο τα smartphone όσο και τα tablet είναι μικρές συσκευές που χρειάζονται πολλή επεξεργαστική ισχύ για να λειτουργήσουν και όλες πρέπει να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των χρηστών, οι οποίες γίνονται όλο και πιο απαιτητικές.

Δείτε πόσο περίπλοκο είναι το σύστημα Snapdragon 600 της (Snapdragon 600)Qualcomm σε ένα τσιπ(System on a Chip ) - ένα SoC που χρησιμοποιήθηκε στο παλιό smartphone Samsung Galaxy S4 . Τα νεότερα τηλέφωνα είναι ακόμα πιο περίπλοκα και διαθέτουν SoC(SoCs) που είναι ακόμη πιο μικροσκοπικά.

SoC, σύστημα σε ένα τσιπ

Πηγή: (Source:) Wikipedia

Για παράδειγμα, οι άνθρωποι θέλουν να μπορούν να χρησιμοποιούν τα smartphone τους για να περιηγούνται στο διαδίκτυο, να ακούν μουσική, να παρακολουθούν βίντεο, να χρησιμοποιούν πλοήγηση GPS , να τραβούν φωτογραφίες και να κινηματογραφούν βίντεο, να παίζουν παιχνίδια, να είναι πάντα συνδεδεμένοι σε κοινωνικά δίκτυα κ.λπ. Όλα αυτά είναι πράγματα που δεν χρειάζονται μόνο έναν καλό επεξεργαστή, αλλά και ένα καλό τσιπ γραφικών, ένα γρήγορο ασύρματο και τσιπ Bluetooth , υποστήριξη για σύνδεση σε δίκτυα 4G, GPSτσιπ και η λίστα μπορεί να συνεχιστεί. Και όλα αυτά πρέπει να συμβαίνουν με τη μικρότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας. Εξάλλου, κανείς δεν θέλει οι συσκευές του να κλείνουν μετά από πολύ λίγες ώρες χρήσης. Η απάντηση είναι να μικρογραφία ό,τι μπορεί να μικρογραφία και να συμπιέσει όσο το δυνατόν περισσότερα εξαρτήματα σε μια μικρότερη επιφάνεια. Το αποτέλεσμα είναι μεγαλύτερη ισχύς επεξεργασίας και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Αυτό ακριβώς προσφέρει ένα System on a Chip .

Ποια είναι τα συνήθη στοιχεία ενός SoC ;

Ένα σύστημα σε ένα τσιπ(System on a Chip) μπορεί να έχει ποικίλα στοιχεία, ανάλογα με τον σκοπό του. Ωστόσο, καθώς η συντριπτική πλειοψηφία των SoC(SoCs) χρησιμοποιούνται σε smartphone, ακολουθεί μια λίστα με τα πιο κοινά στοιχεία τέτοιων συσκευών:

  • CPU - η κεντρική μονάδα επεξεργασίας(Central Processing Unit) ή ο επεξεργαστής είναι ο πυρήνας όλων των πραγμάτων μέσα σε ένα SoC . Είναι το μέρος του SoC που είναι υπεύθυνο για τη λήψη των περισσότερων υπολογισμών και αποφάσεων. Λαμβάνει δεδομένα από άλλα στοιχεία υλικού και λογισμικό και παρέχει κατάλληλες αποκρίσεις εξόδου. Χωρίς CPU , δεν θα υπήρχε SoC . Οι περισσότερες CPU σήμερα έχουν δύο, τέσσερις ή οκτώ πυρήνες μέσα, για να μπορούν να κάνουν παράλληλη επεξεργασία.
  • GPU - είναι συντομογραφία του Graphical Processing Unit και είναι επίσης γνωστό ως τσιπ βίντεο. Η GPU είναι υπεύθυνη για αυτά τα τρισδιάστατα παιχνίδια που μπορείτε να παίξετε στο smartphone σας και επίσης για τις προσεγμένες οπτικές μεταβάσεις που βλέπετε στη διεπαφή χρήστη οποιασδήποτε συσκευής που χρησιμοποιεί SoC .
  • (RAM )Μνήμη (Memory)RAM - όλες οι υπολογιστικές συσκευές χρειάζονται μνήμη για να λειτουργήσουν. Για να είναι δυνατή η εκτέλεση εφαρμογών και δεδομένων λογισμικού, πρέπει να χρησιμοποιούνται, και για να μπορεί να γίνει αυτό, ένα σύστημα σε ένα τσιπ(System on a Chip) πρέπει να έχει μνήμη RAM.
  • Μνήμη ROM(ROM memory) - όπως μια συσκευή χρειάζεται μνήμη RAM(RAM memory) για να μπορεί να εκτελεί εφαρμογές και άλλο λογισμικό, πρέπει επίσης να διαθέτει μνήμη ROM(ROM memory) για να μπορεί να αποθηκεύει λογισμικό όπως το υλικολογισμικό ή το λειτουργικό σύστημα που εκτελεί.
  • Μόντεμ(Modem) - κανένα smartphone δεν θα ήταν τηλέφωνο αν δεν μπορούσε να συνδεθεί σε δίκτυα ραδιοφώνου. Και με αυτό, αναφερόμαστε τόσο σε ασύρματα δίκτυα όσο και σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 3G ή 4G. Τα μόντεμ φροντίζουν τη συνδεσιμότητα δικτύου ή κινητής τηλεφωνίας.

Ακολουθεί μια απεικόνιση των στοιχείων που περιλαμβάνει το Σύστημα σε ένα Chip(System on a Chip) που ονομάζεται Snapdragon 410 από την Qualcomm:

SoC, σύστημα σε ένα τσιπ

Εκτός από έναν επεξεργαστή και τη μνήμη, άλλα SoC(SoCs) , όπως αυτά που βρίσκονται σε ασύρματους δρομολογητές και άλλες παρόμοιες συσκευές δικτύωσης, ενδέχεται επίσης να περιλαμβάνουν διασυνδέσεις PCIe που έχουν σχεδιαστεί για τη σύνδεση πομποδέκτη ραδιοφώνου, διεπαφές SATA ή/και USB για σύνδεση με συσκευές αποθήκευσης. Στην παρακάτω εικόνα μπορείτε να δείτε τι βρίσκεται μέσα σε ένα SoC BCM5862X(BCM5862X SoC) από την Broadcom . Και αν είστε περίεργοι να μάθετε περισσότερα για τους δρομολογητές Systems on Chips , ακολουθήστε μερικές περαιτέρω πληροφορίες σχετικά με το θέμα: Router SoC 101 .

SoC, σύστημα σε ένα τσιπ

Πηγή: (Source:) Tom's Hardware

Η λίστα των στοιχείων που παραθέσαμε στις παραπάνω παραγράφους δείχνει μόνο μερικά βασικά, απαραίτητα, στοιχεία ενός συστήματος σε ένα τσιπ(System on a Chip) . Ωστόσο, το Systems on Chips(Systems on Chips) μπορεί να έχει και άλλα μέρη. Για παράδειγμα, πολλά έχουν εξαρτήματα σχεδιασμένα να λειτουργούν με υπηρεσίες τοποθεσίας, αισθητήρες, ασφάλεια ή διεπαφές ικανές να λειτουργούν με καλύτερες κάμερες ή μεγαλύτερες οθόνες. Η λίστα συνεχίζεται.

Ποιοι είναι οι μεγαλύτεροι κατασκευαστές κινητών SoC(SoCs) και ποιο είναι το καλύτερο SoC σήμερα;

Οι μεγαλύτεροι κατασκευαστές SoC σήμερα είναι οι Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA και Broadcom . Η Qualcomm, η NVIDIA(Qualcomm, NVIDIA, ) και η MediaTek κατασκευάζουν και πωλούν κυρίως κινητά SoC(SoCs) σε άλλες εταιρείες υλικού που τα χρησιμοποιούν στις συσκευές που παράγουν. Η Broadcom(Broadcom) κατασκευάζει SoC(SoCs) που χρησιμοποιούνται κυρίως σε δρομολογητές και συσκευές δικτύωσης, και η Samsung και η Huawei όχι μόνο κατασκευάζουν SoC(SoCs) αλλά είναι επίσης δύο από τις μεγαλύτερες εταιρείες smartphone στον κόσμο.

Είναι αδύνατο να πούμε ποιο είναι το καλύτερο σύστημα σε ένα τσιπ . (System on a Chip)Ο κλάδος αναπτύσσεται και εξελίσσεται τόσο γρήγορα που, από τη στιγμή που θα μπορούσατε να συγκρίνετε και να αποφασίσετε ποιο είναι το καλύτερο SoC , ένα νέο πιθανότατα θα είναι στο δρόμο του για να τροφοδοτήσει μελλοντικές συσκευές.

Ωστόσο, έχετε κατά νου ότι το καλύτερο(the best ) SoC για εσάς( for you) μπορεί να μην είναι αυτό με τον καλύτερο επεξεργαστή ή τις ταχύτερες ασύρματες μεταφορές. Το System on a Chip για εσάς είναι αυτό που μπορεί να κάνει το επόμενο smartphone ή τη συσκευή σας να λειτουργήσει καλά, να προσφέρει όλα τα βασικά που χρειάζεστε και να περιλαμβάνει όλα τα "περιφερειακά" που θέλετε (υποστήριξη 4G LTE , WiFi με υποστήριξη για το πρότυπο 802.11ac , συνδεσιμότητα USB , κ.λπ.).

Ακολουθεί ένα ενδιαφέρον βίντεο που σας δείχνει πώς οι κατασκευαστές smartphone επιλέγουν το σωστό System on a Chip για κάθε smartphone τους:

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός SoC ;

Ίσως αναρωτιέστε ακόμα: γιατί κάποιος θα ήθελε να σχεδιάσει, να κατασκευάσει και να πουλήσει ένα σύστημα σε ένα τσιπ(System on a Chip) ; Υπάρχουν αρκετοί λόγοι για αυτό:

  • Ένα SoC είναι συνήθως μικροσκοπικό(tiny ) και δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο μέσα σε μια ηλεκτρονική συσκευή, γεγονός που το καθιστά ιδανική λύση για μικρές συσκευές όπως smartphone, tablet ή φορητές συσκευές, για παράδειγμα. Και μόνο αυτά τα τρία παραδείγματα είναι αρκετά για να γεμίσουν τον κόσμο με εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια.
  • Όταν πρέπει να σχεδιάσετε μια συσκευή που είναι αρκετά μεγάλη ώστε να χωράει στην παλάμη σας στην καλύτερη περίπτωση, η ενσωμάτωση(integration ) είναι κάτι που θέλετε. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να βάλετε έναν επεξεργαστή, ένα τσιπ γραφικών, ένα μόντεμ και πολλά άλλα εξαρτήματα στην ίδια τετραγωνική ίντσα.
  • Επειδή ένα SoC είναι μικρό και επειδή ενσωματώνει πολλά διαφορετικά μέρη σε ένα μόνο τσιπ, σημαίνει ότι ο κατασκευαστής του δεν χρειάζεται να ξοδεύει χρόνο, χρήματα και πόρους για την καλωδίωση σημαντικών φυσικών εξαρτημάτων και τη δημιουργία μεγάλων κυκλωμάτων, κάτι που με τη σειρά του σημαίνει χαμηλότερη παραγωγή κόστος(lower manufacturing costs) .
  • Τα συστήματα σε ένα τσιπ(Systems on a Chip) είναι πολύ πιο αποδοτικά από ένα σύστημα με ειδικά, ξεχωριστά εξαρτήματα, όπως ένας επιτραπέζιος υπολογιστής ή ένας φορητός υπολογιστής, για παράδειγμα. Ένα SoC μπορεί να λειτουργεί με μπαταρίες για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, γεγονός που το καθιστά ιδανική επιλογή για κάθε φορητή συσκευή.

Από την άλλη πλευρά, τα Systems on Chips έχουν το μεγάλο μειονέκτημα ότι δεν είναι καθόλου προσαρμόσιμα. Από τη φύση τους, τα SoC(SoCs) είναι τόσο στενά ενσωματωμένα και τόσο μικρά που δεν μπορούν να προσαρμοστούν ή, με άλλα λόγια, δεν μπορούν να αναβαθμιστούν. Ένα σύστημα σε ένα τσιπ(System on a Chip) θα πεθάνει συνήθως όπως γεννήθηκε: τίποτα δεν αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής του. Και αυτός είναι επίσης ένας λόγος για τον οποίο αν κάτι σπάσει μέσα σε ένα SoC , δεν μπορείτε να επισκευάσετε ή να αλλάξετε μόνο αυτό το εξάρτημα - πρέπει να αντικαταστήσετε ολόκληρο το SoC .

Συμφωνείτε ότι τα Systems on Chips είναι το μέλλον των ηλεκτρονικών;

Οι παραδοσιακές προσεγγίσεις στα ηλεκτρονικά και ειδικά στις υπολογιστικές συσκευές αφορούσαν τη δημιουργία συστημάτων που λειτουργούν σε ξεχωριστά, ανεξάρτητα μέρη. Τέτοια παραδείγματα είναι για παράδειγμα οι υπολογιστές και οι φορητοί υπολογιστές. Ωστόσο, η μόνιμη σμίκρυνση όλων των πραγμάτων γύρω μας σημαίνει ότι βασίζονται όλο και περισσότερο σε μικρότερα, καλύτερα, πιο αποδοτικά από την ενέργεια συστήματα σε τσιπ(Systems on Chips) . Smartphones, tablets, wearables, κόλαση ακόμα και οι συσκευές IoT ( Internet of Things ) αποδεικνύουν ότι τα συστήματα σε τσιπ(Systems on Chips)αποτελούν σημαντικό μέρος του μέλλοντος όλων των ηλεκτρονικών. Αλλά αυτό σημαίνει ότι θα κατακτήσουν τον κόσμο; Κι αν γίνουν τόσο μικρά που θα κάνουν τα νανορομπότ συνηθισμένο πράγμα; Θέλουμε να ακούσουμε νέα σας, επομένως μη διστάσετε να μοιραστείτε τις απόψεις σας στα σχόλια παρακάτω.



About the author

Είμαι σύμβουλος ψηφιακών μέσων με πάνω από 10 χρόνια εμπειρία σε συνεργασία με προϊόντα Apple και Microsoft. Έχω εμπειρία στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη ιστοτόπων, εφαρμογών για κινητά και άλλου ψηφιακού περιεχομένου. Επίσης, γνωρίζω πολύ καλά το λειτουργικό σύστημα Windows 7, έχοντας εργαστεί σε πολλά έργα τα τελευταία χρόνια. Οι δεξιότητές μου ως σύμβουλος μου επιτρέπουν να προσφέρω στους πελάτες μου επαγγελματικές συμβουλές και να τους βοηθήσω να επωφεληθούν από τα τελευταίας τεχνολογίας εργαλεία για την επίτευξη των επιχειρηματικών τους στόχων.



Related posts