Система-на-чипе: устройство, конструкция системы, Принцип работы, характеристики, преимущества и недостатки

Опубликованно 28.12.2018 05:40

Система-на-чипе-это маленький чип со всеми необходимыми электронных компонентов и схем. В англоязычной литературе термин SoC (система-на-чипе). Система Звуковое устройство обнаружения может включать в себя АЦП, аудио-ресивер, память, микропроцессор и управляющая логика ввода / вывода пользователя на одном чипе.

В медицине, система SoC на основе нано-роботов, которые могут выступать в качестве программируемых антител к задержке начала хвори. Видео устройства на базе чипа смогут помочь слепым людям, позволяя им изображения и звука SoC может сделать глухим людям слух. Система на кристалле развивается наряду с другими технологий, таких как Soi (кремний на изоляторе). Определения терминов

Система соц объединяет в себе необходимые электронные схемы различных компьютерных комплектующих в единую интегрированную микросхему (ИМС). SoC является полной системой электронной подложки, которая может включать в себя аналоговые, цифровых, радиочастотных или смешанными функциями. Ее компоненты обычно включают в себя блок обработки графики (GPU), центральный процессор (ЦП), который может быть Multi-Core и системная память (ОЗУ).

В качестве системы-на-чипе включает в себя как аппаратное, так и программное обеспечение, он потребляет меньше энергии, имеет лучшую производительность, занимает меньше места и является более надежным, чем система mnogoshipovyh. Большинство системных чипов сегодня являются мобильные устройства, такие как смартфоны и планшеты.

Система-на-чипе, специально разработанный, чтобы соответствовать стандартам учета необходимых электронных схем из многочисленных компонентов компьютера на одной интегральной микросхеме. Вместо системы, которая собирает несколько чипов и компонентов на печатную плату, соц создает все необходимые схемы в одном устройстве.

Задачи соц отнести более высокие затраты на прототипирование, архитектура, и более сложные отладки. ИМС не являются экономически эффективными. Однако, это может измениться с развитием технологий. Необходимые параметры микрочипирования

Система на чипе SoC-это очень сложное устройство. Например, процессор Snapdragon 600 от Qualcomm на чип SoC, который был использован на вашем старом смартфоне Samsung Галактики.

Люди хотят иметь возможность использовать свои смартфоны для интернет-серфинга, прослушивания музыки, просмотра видео, используя GPS-навигация, съемка фото и видео, игры, доступ к социальным сетям. Все эти функции обеспечиваются не только хороший процессор, но мощная система графического процессора в SoC чип, быстрый беспроводной чипсет Bluetooth поддерживает подключение к сетям 4G. Все это должно работать с минимальным потреблением энергии.

Решение заключается в миниатюризации всего, что может быть установлен. Устройство должно быть максимально сжато и компактно размещаются на небольшой поверхности. Результатом является повышенная вычислительная мощность и низкое потребление энергии. Это именно то, что предлагает соц. Проектирование систем на кристалле

Концептуально, существует три уровня разработки стратегий для функциональных кристаллов. Первый уровень точечной группы симметрии. Он определяет наличие или отсутствие определенной физической реакции и анизотропии кристалла. Поэтому он может быть использован для поиска и скрининга новых функциональных кристаллов.

Точечной группы симметрии-это необходимое условие, но не достаточное условие для функции кристалла. Для системы на кристалле СНК СССР проявили особый собственность, он должен быть дополнен второй уровень разработки стратегии - структуры или пространственной группы симметрии.

Наконец, чтобы увеличить или оптимизировать ответ, существует третий уровень-разработка стратегии развития молекулярной инженерии, который включает в себя тонкую настройку электронной и магнитной структуры кирпичиков, атомов, молекул и кластеров кристалла. Компоненты мобильных устройств

Система-на-чипе SoC может иметь различные элементы в зависимости от ее назначения. Поскольку большинство МНК используются в смартфонах, мы предлагаем вам список из наиболее распространенных компонентов этих устройств: Процессора - Core SoC внутрь. Это та часть, которая отвечает за большую часть расчетов и решений. Он получает входные данные от других аппаратных компонентов и программного обеспечения, а также соответствующей реакции на выходе. Без процессора не будет соц. Большинство процессоров сегодня имеют два, четыре или восемь ядер внутри. Графический процессор - уменьшенный модуль для графической обработки. Его еще называют чип. ГПУ отвечает за 3D-игр и для аккуратной визуальные переходы, которые видны в интерфейсе любое устройство, которое использует один-чип системы. Оперативной памяти - все вычислительные устройства требуют работы памяти. Чтобы иметь возможность запускать приложения и программное обеспечение, данные, вы должны использовать их. Для этого ОС должна иметь память. ПЗУ - любое устройство должно иметь ROM памяти для хранения программного обеспечения, такие как микропрограммы и операционной системы, в которой он работает. Смартфон модем не будет телефона, если он не может подключиться к радио сети. Модемы заботиться о сеть или мобильное соединение.

Помимо процессора и памяти, другие SoC может включить разъем PCIe интерфейсов, используемых для подключения радиоподготовка, SATA или USB-устройства. Дизайн фишек

Система на чипе должен иметь блок полупроводниковой памяти для выполнения расчетов. В зависимости от применения SoC, в памяти могут образовывать иерархию памяти и кэша. На рынке мобильных компьютеров-это обычное явление, но во многих маломощных встраиваемых микроконтроллеров это не требуется.

Технология памяти для SoC включать в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ) и флэш-память. Как и в других компьютерных систем, оперативной памяти, можно подразделить на относительно быстрее, но дороже статическое ОЗУ (SRAM) и медленнее, но дешевле динамическое ОЗУ (DRAM) в качестве системы-на-кристалле, фото которого представлено в нашей статье. Внешние интерфейсы

Соц включают внешние интерфейсы, как правило, для коммуникационных протоколов. Часто они основываются на отраслевых стандартах, таких как USB, порт FireWire, Ethernet, в УСАПП, SPI интерфейс, HDMI-выход, I2C и другие. Также можно поддерживаемые протоколы беспроводной сети, такие как Wi-Fi и Bluetooth, 6LoWPAN и общение с ближнего поля.

При необходимости, соц включают аналоговые интерфейсы для обработки цифровых сигналов. Они могут взаимодействовать с различными типами датчиков или приводов, в том числе и интеллектуальных преобразователей. Также они могут обращаться с конкретными модулей приложения, или быть встроенной в SoC, например, если аналоговый датчик встроен в SoC, а его показания должны быть преобразованы в цифровые сигналы для обработки в компьютер. Цифровые сигнальные процессоры

Процессоры цифрового сигнала (DSP) часто включаются в системы-на-чипе. Они выполняют операции по обработке сигнала для датчиков, приводов, сбор данных, анализ данных и обработки мультимедийных данных. DSP ядер обычно имеют очень длинные командного слова (VLIW) архитектуры и однонаправленных наборов инструкций, так поддается с помощью параллелизма.

4DSP-ядра часто содержат инструкции для конкретных приложений и процессоры набора руководящих принципов для конкретного приложения АСиП. Такие указания соответствуют специализированных функциональных подразделений.

Типовых инструкций DSP включают в себя различные системы хранения, быстрого преобразования Фурье, гладкой умножения и свертки. Как и в других компьютерных системах, соц требуют источников синхронизации для генерации тактовых сигналов, которые контролируют исполнение функций и предоставление временного контекста приложений обработки сигнала, при необходимости.

Популярные источники времени кварцевые генераторы и петли с синхронизацией фазы. Соц также входят регуляторы напряжения и схемы питания. В отличие от SoC и процессора

Давным-давно многие думали, что процессора полностью изолирован от монитора. Сейчас многие люди понимают, что ЦП-это только крошечная часть, и компьютер состоит из многих частей.

Система на кристалле-это электронная плата, которая объединяет в себе все необходимые компоненты в компьютерах и других электронных системах. Они включают в себя графический процессор, Процессор, память, схемы управления питанием, Контроллеры USB, беспроводные радио, и многое другое. Эти компоненты припаиваются на материнской плате, в отличие от обычных компьютеров, отдельные части которого могут быть заменены в любое время.

Мы можем сказать, что система на чипе (SoC) - это то, что происходит, когда вектора из "Гадкий Я" использует "сокращается Луч" в полноценный компьютер. Благодаря системе-на-чипе миниатюризации представляет собой функциональный компьютер, который был сжат для установки на один кремниевый чип.

Где фишки

Соц, как правило, маленькие, не занимают много места внутри электронного устройства, что делает его идеальным решением для небольших устройств. Он сочетает в себе много различных частей на одном кристалле, это означает, что ее производителю не нужно тратить время, деньги и ресурсы на прокладку значительных физических частей и создавайте длинные цепочки, что в свою очередь означает снижение издержек производства. Система на кристалле гораздо более эффективно, чем отдельные компоненты, такие как настольный ПК или ноутбук. В SoC может работать от батарей в течение длительного времени.

Традиционные подходы к электроники явилось создание систем, работающих на отдельных, независимых частей. Таких примеров компьютеров и ноутбуков. Тем не менее, постоянная миниатюризация всех вещей означает, что они все больше полагаются на меньшие, более экономичные системы на чипах. Смартфоны, планшетные компьютеры и даже устройства IoT (Интернет вещей) утверждают, что систем на микросхемах являются важной частью будущего всей электроники. Процессор Intel Pentium С N3710

N3710 Pentium является 64-разрядной четырехъядерной системы на кристалле, разработанная компанией Intel Corporation и введен в эксплуатацию в начале 2015 года, число 3710. Основанные на микроархитектуре Airmont. Этот чип работает на 1,6 ГГц с режимом до 2,57 ГГц. Системы на кристалле входит графический процессор графика HD 405, который имеет 16 исполнительных устройств и работает на частоте 400 МГц

Детали архитектуры системы-на-чипе n3710: Дизайнер – Интел. Производитель – Корпорация Intel. Номер модели - N3710. Номер детали - FH8066501715927 Область применения – мобильные. Выпуск - Март 2015 Года "Пентиум" N3000 серии. Частота - 1600 МГц. Скорость - 2567 МГц (1 ядро). Тип шины - иди с CPUID 406C4. В Микроархитектуре Airmont. Основной Braswell с именем. Технология - КМОП. Размер слова составляет 64 бита. Максимально процессоров - процессор. Максимальный объем памяти составляет 8 г. Температура ПП 0 С - 90 С. Интегрированный графический процессор графика HD 405. Максимальная частота составляет 700 МГц. Преимущества скинулись систем

Основная цель использования дизайна SoC включает в себя этапы, которые формируют преимущества устройства: Размер соц небольшая, но включает в себя множество функций. Гибкость. С точки зрения чип размер, мощность и форм-фактор, эти системы очень трудно превзойти других устройств. Экономичность, особенно для конкретных приложений соц, такие как помощью videocad. Систем на фишки бесчисленное множество. Для продуктов большой емкости они упрощают защиту ресурсов и технических решений.

Однако, такой превосходный аппарат, есть и недостатки: Большие временные затраты. Процесс проектирования SoC может занять от 6 до 12 месяцев. Ограниченность ресурсов. Если вы разрабатываете продукт с низким уровнем громкости, вам понадобится качественное оборудование. Может быть лучше использовать оборудование другого производителя, чтобы тратить время и ресурсы для прикладного программного обеспечения.

Систем на микросхемах имеют большой недостаток, что они вообще не могут быть приспособленными. Другими словами, они не могут быть обновлены. Системы на кристалле, как правило, почти умирает, как он был создан. Она не меняется в течении всего срока службы. Если устройство что-то ломается внутри, невозможно отремонтировать или изменить только эту часть. Вы должны заменить весь соц. Крупнейших производителей мобильных чипов

Мы предлагаем краткий обзор SoC из крупнейших производителей: компании Qualcomm, Samsung, компания MediaTek, компания Huawei, компания NVIDIA и Broadcom. Компании Qualcomm, Nvidia и MediaTek с производим и продаем, главным образом, мобильных SoC для оборудования компаний, которые используют их для производства своих устройств. Компания Broadcom выпускает SoC, который используется в маршрутизаторах и сетевых устройств, в то время как Samsung и Huawei не только соц, но являются двумя крупнейшими компаниями в мире по их использованию.

Нельзя сказать, что система на чипе лучше. Проектирование и разработка систем-на-чипе прогрессирует так быстро, что к тому времени, возможность сравнения уже быть устаревшими. Тем не менее, мы должны помнить, что лучшие SoC-это не очень хорошо для процессора или быстрый беспроводной передаче. Автор: Иван Фролов 13 ноября 2018

Категория: Строительство