אנשי מקצוע

מה זה SoC (System On Chip) ומאפייניו

  תאריך הפרסום: May/2024
{title}

עם התקדמות הטכנולוגיה אנו יכולים לראות כיצד האלמנטים השונים המרכיבים את מערכות המחשבים שלנו עשו צעדים ענקיים מבחינת יכולת, פיתוח והתקדמות.

כעת, כיום מכשירים אחרים שלוקחים כוח רב הם מכשירים ניידים כמו טלפונים, טאבלטים, מחשבים ניידים ואחת הטכנולוגיות המתקדמות ביותר שנמצאות בבסיסן הן מה שמכונה SoC. Solvetic ינתח בפירוט מהי SoC וכיצד הוא משפיע על השימוש באחד מהמכשירים שהוזכרו.

מה זה SoC?
SoC (System-on-a-Chip) הוא מגמה שצברה כוח ממפתחים, ובמיוחד ARM, שמבקשת לשלב את כל המודולים של מערכת בשבב או במעגל יחיד. מה שמקטין מאוד את גודל המכשיר שכולל אותו.

מקורו חוזר כשחברות כמו נוקיה או סמסונג החלו בפיתוח הטלפונים הניידים הראשונים שלהן והיה צורך שהמכשירים יהיו קטנים וניידים ככל האפשר, כך שמכשיר המוצ'יל בשם ייקח יותר ערך, וכדי להשיג זאת הם התמקדו בפיתוח מעבדים שיהיו להם את המספר הגדול ביותר של פונקציות זמינות להפחתת הגודל הפנימי של הרכיבים לאחת בלבד.

במבט ראשון ל- SoC יש תכנון של מיקרו-שבב נפוץ אך המדע והטכנולוגיה שלו נמצאים בפנים שכן שם אנו מוצאים את רוב הרכיבים המאפשרים העברת נתונים יעילה.

בגרף הבא נראה את המבנה של Snapdragon 801 SoC:

{title}

רכיבים שמשלבים SoC

בשלב הבא נראה את הרכיבים שהופכים את SoC לטכנולוגיה ניידת עם יתרונות רבים:

  • בקר זיכרון : חשוב להבהיר שכאשר המעבד צריך לגשת ל- RAM הוא לא יעשה זאת ישירות אך יש מערכת מעגלים שאחראים על ביצוע המשימה הזו והיותם מעגלים אלו בתוך השבב עצמו אנו נקטין את הזמנים של גישה ל- RAM.
  • זיכרון: זהו מרכיב חיוני כך שניתן לבצע יישומים וכל הוראות המערכת מתבצעות כראוי.
  • כרטיס גרפי: רבים מה- SoCs החדשים כוללים כרטיסים גרפיים עם תמיכת תלת מימד אשר מונע מאיתנו כרטיס גרפי נוסף על הלוח.
  • ממשקים חיצוניים: הם מאפשרים קישוריות עם מספר מכשירים כמו דיסקים חיצוניים או מקלות USB.
  • אוטובוסים: אלה מאפשרים להעביר את המידע בין האלמנטים השונים במערכת בצורה הנכונה.
  • תקשורת: מאפשרת לך תמיכה ב- Wi-Fi וטכנולוגיות רשת אחרות.

אלה המרכיבים הבסיסיים של SoC, אך בנוסף יש לנו אלמנטים אחרים כמו שירותי GPS, אבטחה, רזולוציית מסך גבוהה יותר, קיבולת פיקסל גבוהה יותר במצלמות וכו '.

כיום היצרנים הגדולים ביותר של מכשירי SoC הם קוואלקום, סמסונג, מדיה טק, Huawei, NVIDIA וברודקום, כל החברות עם מוצרים מפותחים גדולים ומתוכם Qualcomm, NVIDIA ומדיה טק מציעות SoC לחברות מובייל עבור הטלפונים החכמים שלהן בעוד שברודקום ממוקדת. בפיתוח SoC למכשירי רשת:

SoC באייפון 7:

{title}

Broadcom SoC במודם:


{title}

לכל SoC מאפיינים מסוימים המאפשרים לו להתבלט מעל האחרים, כך שאם אנו רוצים להשתמש בסוג כזה של SoC עלינו לקחת בחשבון גורמים כמו קישוריות 4G LTE (בקרוב 5G), WiFi עם תמיכה בתקן 802.11ac, קישוריות USB, בין אחרים שמשפיעים ישירות על התנהגות המכשיר הסופי.

סוגי SoC
נכון להיום בשוק אנו מוצאים כמה סוגים של שבבי SoC שכל אחד מהם כולל פונקציות מיוחדות, חלקם הם:

NVIDIA Tegra 3

NVIDIA Tegra 3 משולב כיום בכמה מכשירי אנדרואיד ויש לו מעבד מרובע ליבות, כאשר כל אחד מהם הוא ARM Cortex A9, אך יש לו גרעין חמישי המאפשר פיתוח טוב יותר של האלמנטים הכלולים ויש לו יכולת לתמוך בפלט וידאו. עד 2560 רזולוציה של 1600 ו- 1080p H.264 ו- Codec וידיאו MPC-4 AVC (מאפשר הקלטה והפעלה של קטעי וידאו באיכות גבוהה).

המבנה שלה הוא כדלקמן:

{title}

קוואלקום Snapdragon S4

ה- SoC קיים בטלפונים חכמים וטאבלטים שונים. יש לו מעבד ARM Cortex-A15 ומאפשר הקלטת וידיאו בהבחנה גבוהה ותמיכה לשחק ויכולות Adreno GPU המשולבות בו.

{title}

אינטל מדפילד

Intel SoC זה בנוי בטכנולוגיית HKMG של 32 ננומטר ומציע מעבד ליבה בודד במהירות של 1.6-2GHz ו- SGX540 GPU PowerVR.

המבנה שלה הוא כדלקמן:

{title}

$config[ads_text6] not found

יש לנו כמה חברות SoCs אחרות כמו:

  • מכשירי טקסס OMAP 4
  • סמסונג אקסינוס 4 Quad
  • ST-Ericsson NovaThor

היתרונות והחסרונות של השימוש ב- SoC
כל הטכנולוגיה החדשה מפותחת במטרה להקל על חייהם של משתמש הקצה על ידי הצעת מוצרים בסטנדרטים הטובים ביותר, אך לא תמיד 100% מהפונקציות מספקות, אלה כמה נקודות מצטיינות, ואחרות לא כל כך, בשבבי SoC:

  • אין ספק, שילובם של כל הרכיבים בשבב יחיד הוא היתרון העיקרי שלו בכך שהוא מאפשר לקבל את כל הכוח בגודל קטן.
  • ערוצי תקשורת טובים יותר בין כל המכשירים
  • יעילות מקסימאלית
  • במקרה של כשל באחד מהמרכיבים, ההחלפה תהיה קשה מאוד מכיוון שה- SoC מרותך ללוח.
  • עליית החום על ידי כך שיש רכיבים רבים כל כך במעגל יחיד יכולה להשפיע על הביצועים האופטימליים שלו.

בעזרת פנורמה זו אנו רואים כיצד, למרות שהפונקציות שלה רחבות, אנו יכולים למצוא את עצמנו מוגבלים במקרה של כשל פנימי כלשהו. ראוי לציין כי כל יום SoC נמצא יותר במכשירים שלנו מכיוון שלא רק שיש לנו את זה בטלפונים או טאבלטים מודרניים, אנו נמצא אותם גם במכשירים כמו טלוויזיות, מכשירים חכמים, מכוניות וכו '.

SoC הוא מהפכה בעיצובים חשמליים, אך עלינו להיזהר ביישומו מאז כישלון קטן ונחסום למעשה וללא גישה למכשיר.

מאמרים קשורים שינוי מיקום ונתיב גיבוי iTunes iPhone, iPad Windows 10