We wedden dat de meeste mensen met een goede kennis van technologie de term SoC of System on a Chip hebben gehoord. Het was 20 jaar geleden niet echt iets, althans het was niet zo veel gebruikt als het nu is, maar in de huidige tijd is het System on a Chip een benadering om elektronische apparaten kleiner, krachtiger en energiezuiniger dan ooit tevoren. Dat is allemaal leuk en gemakkelijk, maar weet je wat een Soc is? Wat betekent SoC of System on a Chip ? Waarom is het zo belangrijk voor smartphones, tablets, draadloze routers, wearables en andere mobiele apparaten? Als je meer wilt weten over wat SoC betekent, wat het doet en waarom het zo belangrijk is, lees dan dit artikel, en je zult een aantal antwoorden vinden:
Wat is een SoC (System on a Chip)?
SoC is de korte termijn voor System on a Chip . Een systeem op een chip is een elektronisch geïntegreerd circuit dat verschillende elektronische componenten bevat die zijn ontworpen om samen te werken om een gemeenschappelijk doel te bereiken. Het eerste deel van de term - Systeem - zegt dat het allemaal om een complexe elektronische assemblage gaat, terwijl het laatste deel - Chip - je vertelt dat alle componenten van dat systeem samen zijn geperst op een enkel geïntegreerd circuit.
Om een beter idee te krijgen van wat een systeem op een chip is, stel je het voor als een volledige computer die geminiaturiseerd en gecomprimeerd is om op één enkele chip te passen. Een SoC kan bijvoorbeeld worden vergeleken met een miniatuursysteem dat een moederbord, een processor, een grafische kaart, een netwerkkaart enzovoort heeft. Om een beter beeld te krijgen, kijk onder deze paragraaf, en je zult zien hoe een Exynos 4 Quad (4412) Systeem op een chip eruit ziet, op een printplaat van een Samsung Galaxy S III smartphone.
Bron: Wikipedia.
Wat zijn de algemene toepassingen van SoC's?
Systemen op chips worden veel gebruikt in vele industrieën voor allerlei doeleinden, zoals voor smartphones, tablets, wearables, digitale camera's, draadloze routers enzovoort. Waarschijnlijk zijn hun meest gebruikelijke toepassingen tegenwoordig echter voor het voeden van smartphones. Als je je afvraagt waarom, denk er dan aan dat zowel smartphones als tablets kleine apparaten zijn die veel verwerkingskracht nodig hebben om te werken en die allemaal moeten voldoen aan de eisen van gebruikers, die steeds veeleisender worden.
Dit is precies hoe complex het Snapdragon 600- systeem van de Qualcomm op een chip is - een SoC die werd gebruikt in de oude Samsung Galaxy S4-smartphone. Nieuwere telefoons zijn nog ingewikkelder en hebben SoC's die nog meer geminiaturiseerd zijn.
Bron: Wikipedia
Mensen willen bijvoorbeeld hun smartphones kunnen gebruiken om op internet te surfen, naar muziek te luisteren, video's te bekijken, GPS-navigatie te gebruiken, foto's en filmvideo's te maken, games te spelen, altijd verbonden te zijn met sociale netwerken, enzovoort. Dit zijn allemaal dingen die niet alleen een goede processor nodig hebben, maar ook een goede grafische chip, een snelle draadloze en Bluetooth-chip, ondersteuning voor verbinding met 4G-netwerken, een GPS-chip en de lijst kan doorgaan. En dat alles moet gebeuren met het minste stroomverbruik mogelijk. Niemand wil immers dat hun apparaten na een paar uur gebruik worden uitgeschakeld. Het antwoord is om alles te miniaturiseren dat geminiaturiseerd kan worden en zo veel mogelijk componenten op een kleiner oppervlak te persen. Het gevolg is een hogere verwerkingskracht en een lager energieverbruik. Dat is precies wat een systeem op een chip biedt.
Welke zijn de gebruikelijke componenten van een SoC?
Een systeem op een chip kan verschillende elementen hebben, afhankelijk van het doel. Aangezien de overgrote meerderheid van SoC 's op smartphones wordt gebruikt, vindt u hier een lijst met de meest voorkomende componenten van dergelijke apparaten:
- CPU - de Central Processing Unit of de processor is de kern van alle dingen binnen een SoC . Het is het deel van de SoC dat verantwoordelijk is voor het maken van de meeste berekeningen en beslissingen. Het ontvangt input van andere hardwarecomponenten en software en levert de juiste uitvoerreacties. Zonder een CPU zou er geen SoC zijn . De meeste CPU's hebben tegenwoordig twee, vier of acht kernen binnen, om parallelle verwerking te kunnen doen.
- GPU - is een afkorting voor Graphical Processing Unit en staat ook bekend als de video-chip. De GPU is verantwoordelijk voor die 3D-games die u op uw smartphone kunt spelen en ook voor de nette visuele overgangen die u ziet in de gebruikersinterface van elk apparaat dat een SoC gebruikt.
- RAM- geheugen - alle computerapparaten hebben geheugen nodig om te werken. Voor het kunnen uitvoeren van apps en softwaregegevens moet worden gebruikt, en om dit te kunnen doen, moet een systeem op een chip RAM-geheugen hebben.
- ROM-geheugen - net zoals een apparaat RAM-geheugen nodig heeft om apps en andere software te kunnen uitvoeren, moet het ook een ROM-geheugen hebben om software te kunnen opslaan zoals de firmware of het besturingssysteem dat wordt uitgevoerd.
- Modem - geen smartphone zou een telefoon zijn als deze geen verbinding kon maken met radionetwerken. En daarmee verwijzen we naar zowel draadloze netwerken als naar 3G- of 4G-mobiele netwerken. Modems zorgen voor netwerk- of cellulaire connectiviteit.
Hier is een illustratie van welke componenten het System on a Chip genaamd Snapdragon 410 van Qualcomm omvat:
Naast een processor en geheugen, kunnen andere SoC's, zoals die op draadloze routers en andere vergelijkbare netwerkapparaten worden gevonden, ook PCIe-interfaces bevatten die zijn ontworpen om de radiozendontvangers, SATA- en / of USB-interfaces aan te sluiten op opslagapparaten. In de onderstaande illustratie kunt u zien wat er is gevonden in een BCM5862X SoC van Broadcom. En als je nieuwsgierig bent naar meer informatie over routers Systemen op chips, kun je hier wat meer lezen over het onderwerp: Router SoC 101.
Bron: Tom's Hardware
De lijst met componenten die we in de bovenstaande paragrafen hebben vermeld, bevat slechts een paar essentiële, onmisbare elementen van een systeem op een chip . Systemen op chips kunnen echter ook andere onderdelen bevatten. Veel hebben bijvoorbeeld componenten die zijn ontworpen om te werken met locatieservices, sensoren, beveiliging of interfaces die kunnen werken met betere camera's of grotere schermen. De lijst gaat verder.
Welke zijn de grootste fabrikanten van mobiele SoC's en welke is vandaag de beste SoC?
De grootste SoC- fabrikanten van vandaag zijn Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA en Broadcom . Qualcomm, NVIDIA en MediaTek vervaardigen en verkopen voornamelijk mobiele SoC's aan andere hardwarebedrijven die ze gebruiken in de apparaten die ze produceren. Broadcom maakt SoC's die voornamelijk worden gebruikt in routers en netwerkapparatuur, en Samsung en Huawei maken niet alleen SoC's, maar zijn ook twee van de grootste smartphonebedrijven ter wereld.
Zeggen wat het beste System on a Chip is, is onmogelijk. De industrie groeit en evolueert zo snel dat tegen de tijd dat je zou kunnen vergelijken en beslissen welke de beste SoC is, er waarschijnlijk een nieuwe op weg is om toekomstige apparaten van stroom te voorzien.
Houd er echter rekening mee dat de beste SoC voor u misschien niet degene is met de beste processor of de snelste draadloze overdracht. Het System on a Chip voor u is degene die uw volgende smartphone of apparaat goed kan laten werken, alle basisfuncties kan bieden die u nodig hebt, en alle "randapparatuur" die u nodig hebt (4G LTE-ondersteuning, WiFi met ondersteuning voor de 802.11ac-standaard) USB-connectiviteit, etc.).
Hier is een interessante video die laat zien hoe smartphonefabrikanten het juiste System on a Chip kiezen voor elk van hun smartphones:
Wat zijn de voor- en nadelen van een SoC?
Je vraagt je misschien af: waarom zou iemand een System on a Chip willen ontwerpen, produceren en verkopen? Daar zijn een aantal redenen voor:
- Een SoC is meestal klein en neemt niet veel ruimte in beslag in een elektronisch apparaat, waardoor het een perfecte oplossing is voor kleine apparaten zoals smartphones, tablets of wearables. En deze drie voorbeelden alleen zijn voldoende om de wereld te vullen met honderden miljarden dollars.
- Wanneer u een apparaat moet ontwerpen dat groot genoeg is om in uw handpalm te passen, is integratie iets dat u wilt. Dat betekent dat u een processor, een grafische chip, een modem en vele andere componenten op dezelfde vierkante inch kunt plaatsen.
- Omdat een SoC klein is en omdat het veel verschillende onderdelen op een enkele chip integreert, betekent dit dat de fabrikant geen tijd, geld en middelen hoeft te besteden aan bedrading van belangrijke fysieke onderdelen en lange circuits kan maken, wat op zijn beurt betekent dat de productie lager is kosten .
- Systemen op een chip zijn veel energiezuiniger dan een systeem met speciale, afzonderlijke componenten zoals een desktop-pc of een laptop bijvoorbeeld. Een SoC kan langere tijd op batterijen werken, wat het een juiste keuze maakt voor elk mobiel apparaat.
Aan de andere kant hebben Systems on Chips het grote nadeel dat ze helemaal niet kunnen worden aangepast. Door hun aard zijn SoC 's zo nauw geïntegreerd en zo klein dat ze niet kunnen worden aangepast of, met andere woorden, ze kunnen niet worden geüpgraded. Een systeem op een chip zal gewoonlijk hetzelfde sterven als het werd geboren: niets verandert tijdens zijn levensduur. En dat is ook een reden waarom als iets in een SoC breekt, je dat gedeelte niet kunt repareren of veranderen - je moet de hele SoC vervangen.
Bent u het ermee eens dat Systems on Chips de toekomst van elektronica is?
Traditionele benaderingen van elektronica en met name computerapparaten gingen over het creëren van systemen die op afzonderlijke, onafhankelijke delen lopen. Zulke voorbeelden zijn bijvoorbeeld computers en laptops. De permanente miniaturisatie van alle dingen om ons heen betekent echter dat ze steeds meer afhankelijk zijn van kleinere, betere en energiezuinigere systemen op chips . Smartphones, tablets, wearables, hel, zelfs de IoT-apparaten (Internet of Things) bewijzen dat Systems on Chips een belangrijk onderdeel vormen van de toekomst van alle elektronica. Maar betekent dat dat ze de wereld zullen overnemen? Wat als ze zo klein worden dat ze nanorobots een gewoon ding zullen maken? We willen graag van je horen, dus aarzel niet om je mening te geven in de comments hieronder.
