SoC چیست؟

سیستم روی تراشه که به عنوان soc شناخته می شود، در واقع یک مدار مجتمع و یک IC است. که یک پلتفرم واحد را در بر می گیرد. و سیستم الکترونیکی یا رایانه ای را روی تراشه جمع میکند. دقیقا همانطور که از اسمش پیداست کل سیستم روی یک تراشه است.

از جمله مولفه هایی که درون SOC گنجانده شده است، شامل یک واحد پردازش مرکزی، پورت های ورودی و خروجی، حافظه های داخلی و همچنین بلوک های ورودی و خروجی آنالوگ است. در این سری از مقالات برنا پایش به توضیح کامل SOC مپیردازیم، تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

(System on Chip) SoC چیست ؟

سیستم روی تراشه که به عنوان soc شناخته می شود، در واقع یک مدار مجتمع و یک IC است. که یک پلتفرم واحد را در برمی گیرد. و سیستم الکترونیکی یا رایانه ای را روی تراشه جمع میکند. دقیقا همانطور که از اسمش پیداست کل سیستم روی یک تراشه است. از جمله مولفه هایی که درون SOC گنجانده شده است، شامل یک واحد پردازش مرکزی، پورت های ورودی و خروجی، حافظه های داخلی و همچنین بلوک های ورودی و خروجی آنالوگ است. بسته به نوع سیستمی که به شکل یک تراشه کوچک شده است، می تواند عملکرده های مختلفی مثل پردازش سیگنال، ارتباط بی سیم، هوش مصنوعی و غیره انجام دهد.

چرا SoC ؟

یکی از مهمترین انگیزه های ساخت SoC، حرکت به سوی کاهش اتلاف انرژی، صرفه جویی در هزینه ها. و همچنین کاهش فضای اشغال شده توسط سیستم های بزرگ است. با استفاده از SoC همه ی این اهداف محقق می شود. زیرا از تراشه هایی طراحی شده اند که روی پردازنده ای واحد با مصرف انرژی بسیار کمتر، مجتمع شده اند. با استفاده از این تراشه ها امکان ایجاد انبوهی از دستگاه های قابل حمل فراهم می شود. که به راحتی می توانیم آنهارا در هر کجا و هر مکان با خود حمل کنیم. به همین ترتیب، آنها در اغلب سیستم های مربوط به اینترنت اشیاء، سیستم های نهفته، تلفن های هوشمند، اتومبیل و سایر موارد استفاده می شود.

تراشه های SoC در گذشته ای نه چندان دور، سر و صدای زیادی به پا نکردند. ولی اکنون به بخشی جدایی ناپذیر از دنیای فناوری و الکترونیک در دنیای مدرن تبدیل شده است. کاربرد SOC در دنیای عملی بی حد و مرز است. این تراشه ها در اکثر فناوری های قابل حمل مثل تلفن های هوشمند، دوربین ها، تبلت ها و سایر فناوری های بی سیم استفاده می شود. گوشی هایی که در دست شماست مثال بسیار خوبی از کارکرد آنها است .

هنگامی که از تلفن همراه خود برای تماس گرفتن استفاده می کنید می توانید به طور همزمان از آن برای جستجو در اینترنت، مشاهده فیلم، گوش دادن به موسیقی، گرفتن عکس، بازی کردن، پیام و … استفاده کنید. که بدون داشتن چندین اجزا مثل کارت گرافیک، پشتیبانی از اینترنت، اتصالات بی سیم، GPSو عناصر دیگر امکانپذیر نیستند.

SOC این امکان را به شما می دهد تا همه ی این اجزا را به عنوان یک سیستم قابل حمل و سایز کوچک روی یک تراشه داشته باشید. اخیرا از فناوری SOC در رایانه های شخصی و لپتاپ ها ی کوچک نیز استفاده می شود تا مصرف برق را کاهش دهد. و عملکرد لپتاپ یا نوت بوک را تنها با یک تراشه برای مدیریت تمام بخش های سیستم، بهبود دهد.

بلوک های سازنده SoC

• SOC باید پردازنده ای در هسته ی خود داشته باشد تا عملکرد آن را تعیین کند. معمولا یک SOC  شامل چندین هسته ی پردازنده است. که می تواند میکرو کنترلر، ریزپردازنده، یک پردازنده ی سیگنال دیجیتال یا پردازنده با عملکرد های خاص باشد.
•  تراشه باید بخش حافظه داشته باشد تا محاسبات را انجام دهد. ممکن است RAM  ROM یا EEPROM یا حتی حافظه ی فلش داشته باشد. مورد بعدی که SOC  باید داشته باشد رابط های خارجی است. تا به کمک آن با پروتکول های ارتباطی استاندارد صنعت مثل USB، اترنت، HDMI ارتباط داشته باشد. و همچنین می تواند از فناوری بی سیم استفاده کند شامل پروتکل های WIFI و بلوتوث باشد.
• یک سیستم روی تراشه همچنین به یک واحد پردازنده گرافیکی (GPU)، برای ایجاد رابط کاربری نیاز دارد.
• موارد دیگری که SOC ممکن است داشته باشد شامل تنطیم کننده های ولتاژ، سیستم کنترل فاز حلقه بسته، اسیلاتورها، کلاک ها، تایمر ها، مبدل های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال است.
• گذرگاه داخلی یا شبکه ای که بلوک های مختلف را به هم وصل می کند.

مزایای SoC چیست؟

به طور اساسی، بهترین مزایای استفاده از SoC ها شامل صرفه جویی در مصرف برق، صرفه جویی در فضا و کاهش هزینه است. SoC ها همچنین سیستم های بسیار کارآمدی هستند. زیرا عملکرد آنها در هر وات به حداکثر می رسد. سیستم های موجود در تراشه با هدف حداقل رساندن تاخیر در تداخل و اتصال و سرعت بخشیدن به روند انتقال داده کار می کنند.

SoC در مقابل CPU

در گذشته CPU  یا پردازنده مهم ترین فسمت از کل سیستم محاسبات بوده است. اکنون CPU  تنها بخشی از معادله است که به یک سیستم روی تراشه اضافه می شود. SOC ها توان پردازنده را برای اجرا چندین مولفه فراهم می کنند.

دلیل اینکه SOC نسبت به سیستم های ساده CPU ترجیح داده می شوند این است که از دید مادربورد یک طرفه است دو برابر توان و قابلیت دارد. پردازنده یا CPU  به چندین سخت افزار خارجی دیگر متکی است.

درحالی که SOC  برای همه ی اجزا روی تراشه خود فضای کافی دارد. در مقایسه با پردازنده های مرکزی SOCها از سیم کشی کوتاه تری استفاده می کنند. و انرژی کمتری را مصرف می کنند و باعث می شود بسیار کارآمد تر و هوشمندتر باشد و تنها مشکلی که می توانید دربارهی SOC ها مطرح کنید این واقعیت است که در حال ارتقا و ترمیم است.

پیشنهاد میشود بخوانید: تفاوت بین CPU و Microprocessor

در مواردی که می توانیم RAM یا GPU را جایگزین CPU  کنیم استفاده از SOC کار دشوار تری است. به این معنی که تغییر روی سیستم پس از ساخت آن تقریبا غیر ممکن است. و اگر آسیب دیده باشد یا نیاز به بروز رسانی باشد بهتر است یک سیستم جدید بسازید تا آن را ارتقا دهید.