Tobulėjant technologijoms, galime pamatyti, kaip įvairūs mūsų kompiuterines sistemas sudarantys elementai padarė milžiniškus žingsnius pajėgumų, plėtros ir pažangos požiūriu.
Šiais laikais kiti stiprėjantys įrenginiai yra mobilieji įrenginiai, tokie kaip telefonai, planšetiniai kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai, ir viena iš pažangiausių technologijų, kurios yra jų esmė, yra vadinamieji SoC. „Solvetic“ išsamiai išanalizuos, kas yra SoC ir kaip jis veikia bet kurio iš paminėtų įrenginių naudojimą.
Kas yra SoC
SoC (System-on-a-Chip) yra kūrėjų, ypač ARM, stiprėjanti tendencija, per kurią siekiama integruoti visus sistemos modulius į vieną mikroschemą ar grandinę. O tai labai sumažina prietaisas, kuriame jis yra.
Jo kilmė prasidėjo dar tada, kai tokios kompanijos kaip „Nokia“ ar „Samsung“ pradėjo kurti savo pirmuosius mobiliuosius telefonus ir buvo būtina, kad prietaisai būtų kuo mažesni ir nešiojami, kad mocilo įrenginio pavadinimas įgautų daugiau vertės ir jie sutelkė dėmesį į procesorių kūrimą, kurie turės daugiausia funkcijų, kad būtų sumažintas vidinis komponentų dydis iki vieno.
Iš pirmo žvilgsnio SoC turi bendrą mikroschemą, tačiau jos mokslas ir technologijos yra viduje, nes ten randame daugumą komponentų, leidžiančių veiksmingai perduoti duomenis.
Šioje grafikoje matysime „Snapdragon 801 SoC“ struktūrą:
Komponentai, sudarantys SoCToliau pamatysime komponentus, dėl kurių SoC yra nešiojama technologija, turinti daugybę privalumų:
- Atminties valdiklis: Svarbu paaiškinti, kad kai procesorius turi pasiekti RAM, jis to nedaro tiesiogiai, tačiau yra grandinių rinkinys, kuris yra atsakingas už šios užduoties atlikimą ir kadangi šios grandinės yra pačio lusto viduje, mes sumažinsime prieigos prie RAM laikas.
- Atmintis: Tai labai svarbi sudedamoji dalis, leidžianti vykdyti programas ir teisingai vykdyti visas sistemos instrukcijas.
- Vaizdo plokštė: Daugelyje naujų „SoC“ yra grafikos plokštės su 3D palaikymu, o tai neleidžia mums turėti papildomos grafikos plokštės.
- Išorinės sąsajos: Jie leidžia prisijungti prie kelių įrenginių, tokių kaip išoriniai įrenginiai ar USB atmintinės.
- Autobusai: Tai leidžia teisingai perduoti informaciją tarp įvairių sistemos elementų.
- Ryšys: leidžia palaikyti „Wi-Fi“ ir kitas tinklo technologijas.
Tai yra pagrindiniai SoC komponentai, tačiau be to, mes turime kitų elementų, tokių kaip GPS paslaugos, saugumas, didesnė ekrano skiriamoji geba, didesnė vaizdo kamerų pikselių talpa ir kt.
Šiandien didžiausi „SoC“ įrenginių gamintojai yra „Qualcomm“, „Samsung“, „MediaTek“, „Huawei“, „NVIDIA“ ir „Broadcom“, visos įmonės, turinčios puikiai išvystytus produktus, ir iš šių „Qualcomm“, „NVIDIA“ ir „MediaTek“ siūlo „SoC“ mobiliesiems telefonams skirtoms įmonėms savo išmaniesiems telefonams, o „Broadcom“ daugiausia dėmesio skiria „SoC“ kūrimui. tinklo įrenginiams:
„SoC“ „iPhone 7“:
„Broadcom SoC“ modeme:
Kiekvienas SoC turi tam tikrų savybių, leidžiančių jam išsiskirti aukščiau kitų, taigi, jei norime naudoti tam tikro tipo SoC, turime atsižvelgti į tokius veiksnius kaip 4G LTE ryšys (netrukus 5G), „WiFi“ su 802.11ac standarto palaikymu, USB ryšys, be kita ko, tiesiogiai veikia galutinio įrenginio veikimą.
SoC tipai
Šiuo metu rinkoje randame įvairių tipų SoC mikroschemų, kurių kiekviena turi specialias funkcijas, kai kurios iš jų yra:
„NVIDIA Tegra 3“„NVIDIA Tegra 3“ šiuo metu yra integruota į kai kuriuos „Android“ įrenginius ir turi keturių branduolių procesorių, kurių kiekvienas yra „ARM Cortex A9“, tačiau jis turi penktąjį branduolį, kuris leidžia geriau plėtoti įtrauktus elementus ir gali palaikyti vaizdo išvestį. Iki 2560 x 1600 raiška ir 1080p H.264 ir MPEG-4 AVC vaizdo kodekas (įgalina aukštos kokybės vaizdo įrašymą ir atkūrimą).
Jo struktūra yra tokia:
„Qualcomm Snapdragon S4“Šis SoC yra įvairiuose išmaniuosiuose telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose. Jis turi „ARM Cortex-A15“ procesorių ir įgalina HD vaizdo įrašymo ir žaidimų palaikymą bei „Adreno“ GPU galimybes.
„Intel Medfield“Šis „Intel SoC“ yra sukurtas naudojant 32 nm HKMG technologiją ir siūlo 1,6–2 GHz vieno branduolio procesorių ir SGX540 „PowerVR“ GPU.
Jo struktūra yra tokia:
Mes turime keletą kitų SoC, tokių kaip:
- „Texas Instruments“ OMAP 4
- „Samsung Exynos 4 Quad“
- „ST-Ericsson NovaThor“
SoC naudojimo privalumai ir trūkumai
Visos naujos technologijos yra sukurtos siekiant palengvinti galutinio vartotojo gyvenimą, siūlydami geriausius standartus atitinkančius produktus, tačiau ne visada 100% funkcijų yra tinkamos, tai yra keletas svarbių, o kiti - ne tiek daug SoC lustų :
- Be jokios abejonės, visų komponentų integravimas į vieną lustą yra pagrindinis jo pranašumas, nes tai leidžia visą galią turėti nedidelio dydžio.
- Geresni ryšio kanalai tarp visų įrenginių
- Maksimalus efektyvumas
- Sugedus kuriam nors iš komponentų, jį pakeisti bus labai sunku, nes SoC yra prilituota prie plokštės.
- Šilumos padidėjimas, kai vienoje grandinėje yra tiek daug komponentų, gali turėti įtakos jo optimaliam veikimui.
Su šia panorama matome, kad nors jos funkcijos yra plačios, vidinio gedimo atveju galime būti riboti. Verta paminėti, kad kiekvieną dieną SoC yra daugiau mūsų įrenginiuose, nes turime ne tik šiuolaikiniuose telefonuose ar planšetiniuose kompiuteriuose, bet ir tokiuose įrenginiuose kaip televizoriai, išmanieji prietaisai, automobiliai ir kt.
SoC yra elektros dizaino revoliucija, tačiau turime būti atsargūs ją įgyvendindami, nes nedidelis gedimas bus praktiškai užblokuotas ir neturėsime prieigos prie įrenginio.
