Enkla frågor: Vad är en SoC (System on a Chip)?

Vi slår vad om att de flesta som har goda kunskaper om teknik har hört termen SoC eller System on a Chip . Det var inte mycket av en grej för 20 år sedan, eller åtminstone var det inte något så allmänt använt som det är idag, men i dag representerar System on a Chip ett tillvägagångssätt för att göra elektroniska enheter mindre, kraftfullare och mer energieffektiv än någonsin tidigare. Det är trevligt och enkelt, men vet du vad en Soc är? Vad betyder SoC eller System on a Chip ? Varför är det så viktigt för smartphones, surfplattor, trådlösa routrar, bärbara enheter och andra mobila enheter? Om du vill lära dig mer om vad SoCbetyder, vad det gör och varför det är en så stor sak, läs den här artikeln så hittar du några svar:

Vad är en SoC (System on a Chip)?

SoC är kortsiktigt för System on a Chip . Ett system på ett chip(System on a Chip) är en elektronisk integrerad krets som innehåller olika elektroniska komponenter utformade för att samverka för att uppnå ett gemensamt mål. Den första delen av termen - System - säger att det handlar om en komplex elektronisk sammansättning, medan den sista delen - Chip - berättar att alla komponenter i det systemet är sammanpressade på en enda integrerad krets.

För att få en bättre uppfattning om vad ett system på ett chip(System on a Chip) är, föreställ dig det som en komplett dator som är miniatyriserad och komprimerad för att passa på ett enda chip. Till exempel kan en SoC jämföras med ett miniatyrsystem som har ett moderkort, en processor, ett grafikkort, ett nätverkskort och så vidare. För att få en bättre bild, titta under det här stycket, så ser du hur ett Exynos 4 Quad (4412) System på ett chip(System on a Chip) ser ut, på ett kretskort från en Samsung Galaxy S III -smarttelefon.

SoC, System on a Chip

Källa: Wikipedia .

Vilka är de vanliga användningsområdena för SoCs?

System on Chips(Systems on Chips) används flitigt i många branscher för alla möjliga ändamål som för smartphones, surfplattor, wearables, digitalkameror, trådlösa routrar och så vidare. Men förmodligen är deras vanligaste användningsområden idag för att driva smartphones. Om du undrar varför, tänk på att både smartphones och surfplattor är små enheter som behöver mycket processorkraft för att fungera och de måste alla uppfylla användarnas krav, som blir allt mer krävande.

Här är precis hur komplex Qualcomms(Qualcomm) Snapdragon 600 - (Snapdragon 600) system på ett chip(System on a Chip ) är - en SoC som användes i den gamla Samsung Galaxy S4- smarttelefonen. Nyare telefoner är ännu mer komplicerade och har SoCs som är ännu mer miniatyriserade.

SoC, System on a Chip

Källa: (Source:) Wikipedia

Till exempel vill människor kunna använda sina smartphones för att surfa på internet, lyssna på musik, titta på videor, använda GPS -navigering, ta foton och filma videor, spela spel, alltid vara ansluten till sociala nätverk och så vidare. Allt detta är saker som inte bara behöver en bra processor, utan också ett bra grafikchip, ett snabbt trådlöst och Bluetooth -chip, stöd för anslutning till 4G-nätverk, en GPSchip och listan kan fortsätta. Och allt detta måste ske med minsta möjliga strömförbrukning. När allt kommer omkring vill ingen att deras enheter ska stängas av efter mycket få timmars användning. Svaret är att miniatyrisera allt som går att miniatyrisera och klämma ihop så många komponenter som möjligt på en mindre yta. Konsekvensen är en högre processorkraft och en lägre energiförbrukning. Det är precis vad ett System on a Chip erbjuder.

Vilka är de vanliga komponenterna i en SoC ?

Ett system på ett chip(System on a Chip) kan ha en mängd olika element, beroende på dess syfte. Men eftersom den överväldigande majoriteten av SoCs används på smartphones, är här en lista över de vanligaste komponenterna i sådana enheter:

  • CPU - den centrala processorenheten(Central Processing Unit) eller processorn är kärnan i allt i en SoC . Det är den del av SoC som är ansvarig för att göra de flesta beräkningar och beslut. Den tar emot input från andra hårdvarukomponenter och mjukvara och levererar lämpliga utdatasvar. Utan en CPU skulle det inte finnas någon SoC . De flesta CPU:er har idag två, fyra eller åtta kärnor inuti, för att kunna göra parallell bearbetning.
  • GPU - är en förkortning för Graphical Processing Unit och är också känt som videochippet. GPU :n(GPU) är ansvarig för de 3D-spel du kan spela på din smartphone och även för de snygga visuella övergångarna som du ser i användargränssnittet på alla enheter som använder en SoC .
  • RAM- minne(Memory) - alla datorenheter behöver minne för att fungera. För att kunna köra appar och programvara måste data användas, och för att kunna göra det måste ett System on a Chip ha RAM-minne.
  • ROM-minne(ROM memory) – precis som en enhet behöver RAM-minne(RAM memory) för att kunna köra appar och annan mjukvara, måste den också ha ROM-minne(ROM memory) för att kunna lagra programvara som firmware eller operativsystem som den kör.
  • Modem – ingen smartphone skulle vara en telefon om den inte kunde ansluta till radionätverk. Och med det syftar vi på både trådlösa nätverk och 3G eller 4G mobilnät. Modem tar hand om nätverks- eller mobilanslutning.

Här är en illustration av vilka komponenter som systemet på ett chip(System on a Chip) kallat Snapdragon 410 från Qualcomm inkluderar:

SoC, System on a Chip

Förutom en processor och ett minne kan andra SoC:er(SoCs) , som de som finns på trådlösa routrar och andra liknande nätverksenheter, även inkludera PCIe- gränssnitt utformade för att ansluta radiosändtagare, SATA- och/eller USB- gränssnitt för att ansluta till lagringsenheter. I illustrationen nedan kan du se vad som finns inuti en BCM5862X SoC från Broadcom . Och om du är nyfiken på att veta mer om routrar Systems on Chips , här är lite mer läsning om ämnet: Router SoC 101 .

SoC, System on a Chip

Källa: (Source:) Tom's Hardware

Listan över komponenter som vi har listat i styckena ovan visar bara ett fåtal kärnelement som måste ha, i ett system på ett chip(System on a Chip) . Men Systems on Chips kan också ha andra delar. Till exempel har många komponenter designade för att fungera med platstjänster, sensorer, säkerhet eller gränssnitt som kan fungera med bättre kameror eller större skärmar. Listan fortsätter.

Vilka är de största tillverkarna av mobila SoC(SoCs) och vilken är den bästa SoC idag?

De största SoC- tillverkarna idag är Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA och Broadcom . Qualcomm, NVIDIA och MediaTek tillverkar och säljer mestadels mobila SoC(SoCs) till andra hårdvaruföretag som använder dem i de enheter de producerar. Broadcom tillverkar SoCs som främst används i routrar och nätverksenheter, och Samsung och Huawei tillverkar inte bara SoCs utan de är också två av de största smartphoneföretagen i världen.

Att säga vilket som är det bästa systemet på ett chip(System on a Chip) är omöjligt. Branschen växer och utvecklas så snabbt att när du kunde jämföra och bestämma vilken som är den bästa SoC , skulle en ny förmodligen vara på väg att driva framtida enheter.

Kom dock ihåg att den bästa(the best ) SoC för dig( for you) kanske inte är den med den bästa processorn eller de snabbaste trådlösa överföringarna. System on a Chip(System on a Chip) för dig är det som kan få din nästa smartphone eller enhet att fungera bra, erbjuda alla grunderna du behöver och inkludera all "kringutrustning" du vill ha (4G LTE- stöd, WiFi med stöd för 802.11ac-standarden , USB- anslutning, etc.).

Här är en intressant video som visar hur smartphonetillverkare väljer rätt System on a Chip för var och en av sina smartphones:

Vilka är fördelarna och nackdelarna med en SoC ?

Du kanske fortfarande undrar: varför skulle någon vilja designa, tillverka och sälja ett system på ett chip(System on a Chip) ? Det finns en hel del anledningar till det:

  • En SoC är vanligtvis liten(tiny ) och tar inte mycket plats inuti en elektronisk enhet, vilket gör den till en perfekt lösning för till exempel små enheter som smartphones, surfplattor eller wearables. Och bara dessa tre exempel räcker för att fylla världen med hundratals miljarder dollar.
  • När du måste designa en enhet som är tillräckligt stor för att passa i din handflata i bästa fall, är integration något du vill ha. Det betyder att du kan placera en processor, ett grafikchip, ett modem och många andra komponenter i samma kvadrattum.
  • Eftersom en SoC är liten och eftersom den integrerar många olika delar på ett enda chip, betyder det att dess tillverkare inte behöver lägga tid, pengar och resurser på att koppla väsentliga fysiska delar och skapa långa kretsar, vilket i sin tur innebär lägre tillverkning kostnader(lower manufacturing costs) .
  • System på ett chip(Systems on a Chip) är mycket mer energieffektiva än ett system med dedikerade, separata komponenter som en stationär PC eller en bärbar dator till exempel. En SoC kan köras på batterier under längre tid, vilket gör den till ett rätt val för alla mobila enheter.

Å andra sidan har Systems on Chips den stora nackdelen att de inte är anpassningsbara alls. Till sin natur är SoCs så tätt integrerade och så små att de inte kan anpassa sig eller, med andra ord, inte kan uppgraderas. Ett system på ett chip(System on a Chip) kommer vanligtvis att dö på samma sätt som det föddes: ingenting förändras under dess livstid. Och det är också en anledning till varför om något går sönder inuti en SoC , kan du inte reparera eller ändra bara den delen - du måste byta ut hela SoC .

Håller du med om att Systems on Chips är elektronikens framtid?

Traditionella förhållningssätt till elektronik och speciellt datorenheter handlade om att skapa system som körs på separata, oberoende delar. Sådana exempel är datorer och bärbara datorer till exempel. Den permanenta miniatyriseringen av allt runt omkring oss innebär dock att de förlitar sig allt mer på mindre, bättre, mer strömsnåla system på chips(Systems on Chips) . Smartphones, surfplattor, wearables, till och med IoT -enheterna ( Internet of Things ) bevisar att Systems on Chipsär en viktig del av framtiden för all elektronik. Men betyder det att de kommer att ta över världen? Tänk om de blir så små att de kommer att göra nanorobotar till en vanlig sak? Vi vill höra från dig, så tveka inte att dela dina åsikter i kommentarerna nedan.



About the author

Jag är en erfaren Windows 10 och 11/10 expert, med erfarenhet av både webbläsare och smartphone-appar. Jag har varit mjukvaruingenjör i över 15 år och har arbetat med ett antal stora namnföretag, inklusive Microsoft, Google, Apple, Ubisoft med flera. Jag har också undervisat i Windows 10/11-utveckling på högskolenivå.



Related posts