Vi vedder på, at de fleste mennesker, der har et godt kendskab til teknologi, har hørt begrebet SoC eller System on a Chip . Det var ikke meget for 20 år siden, eller i det mindste var det ikke så meget udbredt som det er i dag, men i dag er System on a Chip en tilgang til at gøre elektroniske enheder mindre, mere kraftfulde og mere energieffektive end nogensinde før. Det er alt godt 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 lære mere om, hvad SoC betyder, hvad det gør, og hvorfor det er så meget, læs denne artikel, og du finder nogle svar:
Hvad er en SoC (System on a Chip)?
SoC er kort sigt for System on a Chip . Et system på en 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 drejer sig om en kompleks elektronisk samling, mens den sidste del - Chip - fortæller dig, at alle komponenter i dette system er sammenpresset på et enkelt integreret kredsløb.
For at få en bedre ide om, hvad et system på en chip er, kan du forestille dig det som en fuld computer, der er miniaturiseret og komprimeret for at passe på en enkelt chip. For eksempel kan en SoC sammenlignes med et miniature system, der har et bundkort, en processor, et grafikkort, et netværkskort og så videre. For at få et bedre billede, se nedenfor dette afsnit, og du vil se, hvad et Exynos 4 Quad (4412) -system på en chip ser ud på et printkort fra en Samsung Galaxy S III-smartphone.
Kilde: Wikipedia.
Hvad er de almindelige anvendelser af SoCs?
Systemer på chips bruges i mange brancher til alle former for formål som f.eks. Smartphones, tabletter, wearables, digitale kameraer, trådløse routere og så videre. Men sandsynligvis er deres mest almindelige anvendelser i dag til at drive smartphones. Hvis du undrer dig over hvorfor, skal du huske på, at både smartphones og tabletter er små enheder, der har brug for en masse processorkraft til at arbejde, og de skal alle opfylde brugernes krav, som i stigende grad er mere krævende.
Her er det kun, hvor kompliceret Qualcomms Snapdragon 600- system på en chip er - en SoC, der blev brugt i den gamle Samsung Galaxy S4-smartphone. Nyere telefoner er endnu mere komplicerede og har SoC'er, der er endnu mere miniaturiserede.
Kilde: Wikipedia
For eksempel ønsker folk at kunne bruge deres smartphones til at surfe på internettet, lytte til musik, se videoer, bruge GPS-navigation, skyde fotos og filmvideoer, spille spil, altid være forbundet med sociale netværk osv. Alt dette er ting, der ikke kun kræver en god processor, men også en god grafisk chip, en hurtig trådløs og Bluetooth-chip, understøtning for tilslutning til 4G-netværk, en GPS-chip og listen kan fortsætte. Og alt hvad der skal ske med det mindste strømforbrug er muligt. Når alt kommer til alt, ønsker ingen, at deres enheder lukkes ned efter meget få timers brug. Svaret er at miniaturisere alt, hvad der kan miniaturiseres og klemme så mange komponenter som muligt på en mindre overflade. Konsekvensen er en højere proceskraft og et lavere strømforbrug. Det er netop det, et system på en chip tilbyder.
Hvilke er de sædvanlige komponenter i en SoC?
Et system på en chip kan have forskellige elementer afhængigt af dets formål. Men da det overvældende flertal af SOC'er bruges på smartphones, er der her en liste over de mest almindelige komponenter i sådanne enheder:
- CPU - Central Processing Unit eller processoren er kernen i alle ting inden for 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 outputresponser. Uden en CPU ville der ikke være nogen SoC . De fleste CPU'er har i dag to, fire eller otte kerner inde for at kunne foretage parallelbehandling.
- GPU - er kort for Graphical Processing Unit, og det er også kendt som videochip. GPU'en er ansvarlig for de 3D-spil, du kan spille på din smartphone, og også for de pæne visuelle overgange, som du ser i brugergrænsefladen for enhver enhed, der bruger en SoC.
- RAM- hukommelse - alle computerenheder har brug for hukommelse til at arbejde. For at kunne køre apps og software data skal bruges, og for at kunne gøre det, skal et system på en chip have RAM-hukommelse.
- ROM-hukommelse - ligesom en enhed har brug for RAM-hukommelse til at kunne køre apps og anden software, skal den også have ROM-hukommelse for at kunne gemme software som firmwaren eller det operativsystem, den kører.
- Modem - ingen smartphone ville være en telefon, hvis den ikke kunne oprette forbindelse til radionetværk. Og dermed henviser vi til både trådløse netværk og til 3G eller 4G mobilnet. Modemer tager sig af netværk eller mobilforbindelse.
Her er en illustration af, hvilke komponenter Systemet på en Chip kaldet Snapdragon 410 fra Qualcomm omfatter:
Udover en processor og hukommelse kan andre SOC'er, ligesom dem, der findes på trådløse routere og andre lignende netværksenheder, også omfatte PCIe-grænseflader designet til at forbinde radiotransceiverne, SATA og / eller USB-grænsefladerne til forbindelse til lagerenheder. I illustrationen nedenfor kan du se hvad der findes i en BCM5862X SoC fra Broadcom. Og hvis du er nysgerrig efter at vide mere om routere Systems on Chips, her er en yderligere læsning om emnet: Router SoC 101.
Kilde: Tom's Hardware
Listen over komponenter, som vi har angivet i ovenstående afsnit, viser kun nogle få kerner, skal-have, elementer i et system på en chip . Systemer på Chips kan dog også have andre dele. For eksempel har mange komponenter, der er udviklet til at arbejde med lokaltjenester, sensorer, sikkerhed eller grænseflader, der kan arbejde med bedre kameraer eller større skærme. Listen fortsætter.
Hvilke er de største producenter af mobile SoCs, og som 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 hovedsagelig mobile SoCs til andre hardwarefirmaer, der bruger dem i de enheder, de producerer. Broadcom producerer SOC'er, der hovedsagelig anvendes i routere og netværksenheder, og Samsung og Huawei fremstiller ikke kun SoCs, men de er også to af de største smartphones virksomheder i verden.
At sige, hvilket er det bedste system på en chip er umuligt. Industrien vokser og udvikler sig så hurtigt, at da du kan sammenligne og bestemme, hvilken der er den bedste SoC, vil en ny sandsynligvis være på vej til at drive fremtidige enheder.
Husk dog, at den bedste SoC til dig ikke er den med den bedste processor eller den hurtigste trådløse overførsel. Systemet på en chip til dig er den, der kan gøre din næste smartphone eller enhed til at fungere godt, tilbyde alt det grundlæggende, du har brug for, og inkludere alle de eksterne enheder, du vil have (4G LTE-understøttelse, WiFi med understøttelse af 802.11ac-standarden, USB-tilslutning osv.).
Her er en interessant video, der viser dig, hvordan smartphone-producenter vælger det rigtige system på en chip til hver af deres smartphones:
Hvad er fordele og ulemper ved en SoC?
Du kan måske undre dig stadig: Hvorfor ville nogen gerne designe, fremstille og sælge et system på en chip ? Der er mange grunde til det:
- En SoC er normalt lille og tager ikke meget plads i en elektronisk enhed, hvilket gør det til en perfekt løsning for små enheder som f.eks. Smartphones, tabletter eller bærbare computere. Og kun disse tre eksempler er nok til at fylde verden med hundredvis af milliarder dollars.
- Når du skal designe en enhed, som er stor nok til at passe i din håndflade i bedste fald, er integration en ting, du vil have. Det betyder at du kan sætte en processor, en grafisk chip, et modem og mange andre komponenter i samme kvadrat tomme.
- Fordi en SoC er lille, og fordi den integrerer mange forskellige dele på en enkelt chip, betyder det, at dets producent ikke behøver at bruge tid, penge og ressourcer på ledninger betydelige fysiske dele og skabe lange kredsløb, hvilket igen betyder lavere produktion omkostninger .
- Systemer på en chip er meget mere effektive end et system med dedikerede, separate komponenter som f.eks. En stationær pc eller en bærbar pc. En SoC kan køre på batterier i længere tid, hvilket gør det til et rigtigt valg for enhver mobil enhed.
På den anden side har Systems on Chips den store ulempe ved ikke at være tilpasningsbar overhovedet. Af deres natur er SOC'er så tæt integreret og så små at de ikke kan tilpasse sig, eller med andre ord kan de ikke opgraderes. Et system på en chip vil normalt dø det samme som det blev født: Intet ændrer sig i løbet af dets levetid. Og det er også en grund til hvorfor, hvis der går noget 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 drejede sig om at skabe systemer, der kører på separate uafhængige dele. Sådanne eksempler er f.eks. Computere og bærbare computere. Den permanente miniaturisering af alle ting omkring os betyder imidlertid, at de stoler mere og mere på mindre, bedre og mere effektive systemer på chips . Smartphones, tabletter, wearables, helvete, selvom IoT (Internet of Things) -enhederne viser, at Systems on Chips er 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 nanoroboter til en fælles ting? Vi vil gerne høre fra dig, så tøv ikke med at dele dine meninger i kommentarerne nedenfor.
