คำถามง่ายๆคืออะไร SoC (System on a Chip) คืออะไร?

เราพนันได้ว่าคนส่วนใหญ่ที่มีความรู้ดีเกี่ยวกับเทคโนโลยีเคยได้ยินคำว่า SoC หรือ System on a Chip ไม่มากนักเมื่อ 20 ปีที่แล้วหรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่สิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน แต่ในปัจจุบัน ระบบบนชิป แสดงถึงวิธีการทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลงมีประสิทธิภาพมากขึ้นและ ประหยัดพลังงานมากขึ้นกว่าเดิม นั่นเป็นสิ่งที่ดีและง่าย แต่คุณรู้หรือไม่ว่า Soc คืออะไร? SoC หรือ System on a Chip หมายถึงอะไร? เหตุใดจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตเราเตอร์ไร้สายเครื่องสวมใส่และอุปกรณ์เคลื่อนที่อื่น ๆ ? ถ้าคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ SoC หมายถึงสิ่งที่มันไม่และทำไมมันเป็นเรื่องใหญ่อ่านบทความนี้และคุณจะพบคำตอบบาง:

SoC คืออะไร (System on a Chip)?

SoC เป็นระบบระยะสั้นสำหรับ System on a Chip ระบบบนชิป เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายร่วมกัน ส่วนแรกของ ระบบ - กล่าวว่าทั้งหมดเกี่ยวกับการชุมนุมทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนในขณะที่ส่วนสุดท้าย - ชิพ - บอกคุณว่าส่วนประกอบทั้งหมดของระบบดังกล่าวถูกบีบด้วยวงจรรวมเพียงชุดเดียว

เพื่อให้ทราบว่า ระบบบนชิป มีความหมายอย่างไรให้จินตนาการว่าเป็นคอมพิวเตอร์แบบเต็มรูปแบบที่ย่อและบีบอัดให้พอดีกับชิปตัวเดียว ตัวอย่างเช่น SoC สามารถเทียบกับระบบขนาดเล็กที่มีเมนบอร์ดโปรเซสเซอร์การ์ดแสดงผลการ์ดเครือข่ายและอื่น ๆ เพื่อดูภาพที่ดีขึ้นให้ดูด้านล่างย่อหน้านี้และคุณจะเห็นว่าระบบของ Exynos 4 Quad (4412) บนชิป มีลักษณะเป็นอย่างไรบนแผงวงจรจากสมาร์ทโฟน Samsung Galaxy S III

ที่มา: Wikipedia

อะไรคือการใช้งานทั่วไปของ SoCs?

ระบบบนชิป มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆสำหรับวัตถุประสงค์ทุกประเภทเช่นสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตเครื่องสวมใส่กล้องดิจิทัลเราเตอร์ไร้สายเป็นต้น อย่างไรก็ตามอาจใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันนี้สำหรับการเปิดใช้งานสมาร์ทโฟน หากคุณสงสัยว่าเหตุใดโปรดทราบว่าทั้งสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ต้องใช้กำลังประมวลผลในการทำงานมากและพวกเขาทั้งหมดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของผู้ใช้ซึ่งมีความต้องการมากขึ้น

นี่เป็นวิธีที่ซับซ้อนของ ระบบ Snapdragon 600 ของ Qualcomm บนชิป ซึ่งเป็น SoC ที่ใช้ในสมาร์ทโฟน Samsung Galaxy S4 เก่า โทรศัพท์รุ่นใหม่ ๆ มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นและมี SoC ที่มีขนาดเล็กลง

ที่มา: Wikipedia

ตัวอย่างเช่นผู้คนต้องการใช้สมาร์ทโฟนเพื่อท่องอินเทอร์เน็ตฟังเพลงดูวิดีโอใช้ GPS นำทางถ่ายรูปและวิดีโอภาพยนตร์เล่นเกมเชื่อมต่อกับเครือข่ายสังคมได้ทุกเมื่อ ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ไม่จำเป็นต้องมีโปรเซสเซอร์ที่ดี แต่ยังเป็นชิปกราฟิกที่ดีชิปแบบไร้สายและบลูทู ธ ที่รวดเร็วสนับสนุนการเชื่อมต่อกับเครือข่าย 4G ชิป GPS และรายการสามารถดำเนินการต่อได้ และสิ่งที่ต้องเกิดขึ้นกับการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างน้อยที่สุด หลังจากที่ทุกอย่างไม่มีใครอยากให้อุปกรณ์ปิดเครื่องหลังจากใช้งานไม่กี่ชั่วโมง คำตอบคือ miniaturize ทุกอย่างที่สามารถ miniaturized และ squeeze เป็นส่วนประกอบมากที่สุดบนพื้นผิวที่มีขนาดเล็ก ผลที่ได้คือพลังการประมวลผลที่สูงขึ้นและการใช้พลังงานลดลง นั่นคือสิ่งที่ ระบบบนชิป เสนอ

ซึ่งเป็นองค์ประกอบปกติของ SoC?

ระบบบนชิป สามารถมีองค์ประกอบได้หลากหลายขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของระบบ อย่างไรก็ตามเนื่องจาก SoCs ส่วนใหญ่ที่ใช้ในสมาร์ทโฟนนี่เป็นรายการส่วนประกอบที่พบมากที่สุดของอุปกรณ์ดังกล่าว:

• CPU - หน่วยประมวลผลกลาง หรือโปรเซสเซอร์เป็นแกนหลักของทุกสิ่งภายใน SoC เป็นส่วนหนึ่งของ SoC ที่รับผิดชอบในการคำนวณและการตัดสินใจมากที่สุด รับอินพุตจากส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อื่น ๆ และให้ผลลัพธ์การตอบสนองที่เหมาะสม หากไม่มี CPU จะไม่มี SoC ซีพียูส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีแกนสอง, สี่หรือแปดแกนภายในเพื่อให้สามารถประมวลผลแบบขนานได้
• GPU - ย่อมาจาก Graphical Processing Unit (หน่วยประมวลผลกราฟิก) และเป็นที่รู้จักกันว่าชิพวิดีโอ GPU เป็นผู้รับผิดชอบต่อเกม 3D เหล่านี้ที่คุณสามารถเล่นบนสมาร์ทโฟนและสำหรับการเปลี่ยนภาพที่ดูได้อย่างชาญฉลาดที่คุณเห็นในส่วนติดต่อผู้ใช้ของอุปกรณ์ใด ๆ ที่ใช้ SoC
• หน่วยความจำ RAM - อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดจำเป็นต้องใช้หน่วยความจำในการทำงาน เพื่อให้สามารถรันแอพพลิเคชันและข้อมูลซอฟต์แวร์ได้และเพื่อให้สามารถทำเช่นนั้นได้ ระบบบนชิป จะต้องมีหน่วยความจำแรม
• หน่วยความจำรอม - เช่นเดียวกับอุปกรณ์ที่ต้องการ หน่วยความจำ RAM เพื่อให้สามารถเรียกใช้แอพฯ และซอฟต์แวร์อื่น ๆ ได้ก็ต้องมี หน่วยความจำ ROM เพื่อให้สามารถเก็บซอฟต์แวร์เช่นเฟิร์มแวร์หรือระบบปฏิบัติการที่รันได้
• โมเด็ม - ไม่มีสมาร์ทโฟนจะเป็นโทรศัพท์หากไม่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายวิทยุได้ และโดยที่เราอ้างถึงทั้งเครือข่ายไร้สายและเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G หรือ 4G โมเด็มดูแลเครือข่ายหรือการเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือ

ต่อไปนี้คือภาพประกอบขององค์ประกอบ ระบบบนชิปที่ เรียกว่า Snapdragon 410 จาก Qualcomm ประกอบด้วย:

นอกจากโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ SoCs อื่น ๆ เช่นที่พบในเราเตอร์แบบไร้สายและอุปกรณ์เครือข่ายอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันอาจรวมถึงอินเทอร์เฟซ PCIe ที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อตัวรับส่งสัญญาณวิทยุ SATA และ / หรือ USB interfaces เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ในภาพประกอบด้านล่างคุณสามารถดูสิ่งที่พบภายใน BCM5862X SoC จาก Broadcom และหากคุณอยากรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเราเตอร์ ระบบบนชิป นี่คือการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่อง: Router SoC 101

แหล่งที่มา: Tom's Hardware

รายการส่วนประกอบที่เราระบุไว้ในย่อหน้าข้างต้นแสดงให้เห็นว่ามีองค์ประกอบหลักเพียงอย่างเดียวเท่านั้นที่ต้องมีองค์ประกอบของ ระบบบนชิป อย่างไรก็ตาม ระบบบนชิป อาจมีส่วนอื่น ๆ เช่นกัน ตัวอย่างเช่นมีหลายองค์ประกอบที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับบริการตำแหน่งเซ็นเซอร์ความปลอดภัยหรืออินเทอร์เฟซที่สามารถทำงานร่วมกับกล้องที่ดีกว่าหรือจอภาพขนาดใหญ่ได้ รายการต่อไป

ซึ่งเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดของ SoCs มือถือและ SoC ที่ดีที่สุดในปัจจุบัน?

ผู้ผลิต ซัมซุงที่ ใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่ Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA และ Broadcom Qualcomm, NVIDIA และ MediaTek ผลิตและจำหน่าย SoCs มือถือส่วนใหญ่ไปยัง บริษัท ฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ที่ใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในอุปกรณ์ที่ผลิต Broadcom ทำให้ SoC ที่ใช้เป็นหลักในเราเตอร์และอุปกรณ์เครือข่ายและ ซัมซุง และ Huawei ไม่เพียง แต่ทำให้ SoCs แต่พวกเขายังเป็นสอง บริษัท มาร์ทโฟนที่ใหญ่ที่สุดในโลก

กล่าวได้ว่าเป็น ระบบที่ ดีที่สุด บนชิป อุตสาหกรรมมีการเติบโตและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อให้ถึงเวลาที่คุณสามารถเปรียบเทียบและตัดสินใจว่าจะเป็น SoC ที่ ดีที่สุดระบบใหม่อาจเป็นทางที่จะขับเคลื่อนอุปกรณ์ในอนาคต

อย่างไรก็ตามโปรดจำไว้ว่า SoC ที่ ดีที่สุด สำหรับคุณ อาจไม่ใช่ซอฟต์แวร์ที่มีโปรเซสเซอร์ที่ดีที่สุดหรือการถ่ายโอนข้อมูลแบบไร้สายได้เร็วที่สุด ระบบบนชิป สำหรับคุณคือเครื่องที่สามารถทำให้สมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์เครื่องใหม่ของคุณทำงานได้ดีมีพื้นฐานทั้งหมดที่คุณต้องการรวมถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดที่คุณต้องการ (สนับสนุน 4G LTE, WiFi พร้อมรองรับมาตรฐาน 802.11ac), การเชื่อมต่อ USB เป็นต้น)

นี่เป็นวิดีโอที่น่าสนใจที่จะบอกให้คุณทราบว่าผู้ผลิตสมาร์ทโฟนเลือก ระบบบนชิป สำหรับแต่ละสมาร์ทโฟนได้อย่างไร:

อะไรคือข้อดีและข้อเสียของ SoC?

คุณอาจสงสัยยังคง: ทำไมคนจะต้องการออกแบบผลิตและจำหน่าย ระบบบนชิป ? มีเหตุผลค่อนข้างน้อยสำหรับ:

• SoC มักมี ขนาดเล็ก และไม่ใช้พื้นที่ภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากนักซึ่งทำให้เป็นโซลูชันที่สมบูรณ์แบบสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กเช่นสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตหรืออุปกรณ์ที่สวมใส่ได้เช่น และทั้งสามตัวอย่างนี้เท่านั้นสามารถเติมเต็มโลกได้ด้วยเงินหลายแสนล้านเหรียญ
• เมื่อคุณต้องออกแบบอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้พอดีกับฝ่ามือของคุณได้ดีที่สุด การรวมเข้า เป็นสิ่งที่คุณต้องการ นั่นหมายความว่าคุณสามารถใส่โปรเซสเซอร์ชิปกราฟิกโมเด็มและส่วนประกอบอื่น ๆ ในตารางนิ้วเดียวกันได้
• เนื่องจาก SoC มีขนาดเล็กและเนื่องจากรวมส่วนต่างๆไว้บนชิปตัวเดียวหมายความว่าผู้ผลิตไม่ต้องเสียเวลาเงินและทรัพยากรในการเดินสายชิ้นส่วนทางกายภาพอย่างมีนัยสำคัญและสร้างวงจรที่ยาวขึ้นซึ่งจะ ทำให้การผลิตลดลง ค่าใช้จ่าย
• ระบบบนชิป มีประสิทธิภาพมากกว่าระบบที่มีส่วนประกอบเฉพาะเช่นเดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อป SoC สามารถทำงานบนแบตเตอรี่เป็นเวลานานซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ใด ๆ

ในทางกลับกัน ระบบบนชิป มีข้อเสียใหญ่ที่ไม่สามารถปรับตัวได้ทั้งหมด โดยธรรมชาติ SoCs มีการรวมตัวกันอย่างแน่นหนาและมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถปรับตัวหรือพูดอีกนัยหนึ่งก็คือพวกเขาไม่สามารถอัพเกรดได้ ระบบบนชิป มักจะตายเช่นเดียวกับที่มันเกิด: ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงตลอดอายุการใช้งานของมัน และนั่นก็เป็นเหตุผลว่าทำไมถ้าบางสิ่งบางอย่างหลุดเข้าไปใน SoC คุณจะไม่สามารถซ่อมแซมหรือเปลี่ยนเฉพาะส่วนนั้นได้คุณต้องแทนที่ โซที้ ทั้งหมด

คุณเห็นด้วยหรือไม่ว่าระบบ on Chips เป็นอนาคตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์?

วิธีการแบบดั้งเดิมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์โดยเฉพาะคือการสร้างระบบที่ทำงานแยกชิ้นส่วนอิสระ ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์และแล็ปท็อปเช่น อย่างไรก็ตาม miniaturization ถาวรของทุกสิ่งรอบตัวเราหมายความว่าพวกเขาจะอาศัยมากขึ้นเกี่ยวกับขนาดเล็กที่ดีกว่าและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ระบบที่ มีประสิทธิภาพ ในชิป สมาร์ทโฟนแท็บเล็ตอุปกรณ์เสริมที่สวมใส่ได้นรกแม้กระทั่งอุปกรณ์ IoT (Internet of Things) จะพิสูจน์ได้ว่า ระบบ on Chips ถือเป็นส่วนสำคัญของอนาคตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด แต่นั่นหมายความว่าพวกเขาจะเข้าสู่โลกนี้หรือไม่? จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามันเล็กจนทำให้ nanorobots เป็นเรื่องธรรมดา เราต้องการรับฟังจากคุณดังนั้นอย่าลังเลที่จะแบ่งปันความคิดเห็นของคุณในความคิดเห็นด้านล่าง