Ce este un sistem pe un cip (SoC)?

Toate dispozitivele pe care le folosim în zilele noastre funcționează doar, nu? Dar nu mulți oameni se gândesc la creierele care îi aduc la viață. Multe dispozitive pe care le folosim sunt alimentate de un sistem pe un cip sau SoC.

Aceste cipuri mici și eficiente din punct de vedere energetic alimentează majoritatea dispozitivelor mobile pe care le folosim astăzi, de la smartphone-uri la tablete. Iată o scufundare în ceea ce sunt SoC-urile și ceea ce le compune.

Ce este un SoC?

Termenul SoC înseamnă sistem pe un cip. Se numește așa deoarece constă din mai multe componente esențiale de calcul, toate comprimate pe un singur cip. SoC-urile sunt utilizate în principal pentru dispozitive mobile datorită dimensiunilor mici și eficienței ridicate a energiei.

Începând din 1970, mai multe companii au încercat să strângă mai multe componente pe un singur cip pentru a alimenta ceasurile digitale. Intel a reușit să facă acest lucru cu Microma Digital Watch în 1974, creând primul SoC real. Compania a integrat funcțiile de sincronizare și tranzistoarele driverului LCD pe un singur cip.

SoC-urile au decolat cu adevărat în anii '80 și '90. Computerele personale câștigau popularitate în anii 80 și trebuiau alimentate cu cipuri mai mici. În anii 90, telefoanele mobile foloseau SoC-uri, iar această tendință continuă și astăzi cu smartphone-uri și tablete care utilizează SoC-uri.

Ce conține un SoC?

Dispozitivele portabile precum smartphone-urile și tabletele trebuie să rămână compacte. Acesta este motivul pentru care există SoC-uri. Producătorii de SoC preiau mai multe componente esențiale și le comprimă într-un singur cip pentru a economisi spațiu. Având toate componentele într-o singură locație, economisiți o cantitate uriașă de spațiu în comparație cu părțile împrăștiate pe placa de bază.

Deci, ce are un SoC?

Unitate centrală de procesare (CPU)

Una dintre componentele principale din SoC este procesorul. CPU este, de asemenea, numit creierul dispozitivului. Acest lucru se datorează faptului că gestionează toate principalele sarcini de procesare pe care le aruncați pe dispozitiv. La fel ca modul în care creierul tău procesează informațiile provenite din simțurile tale, CPU procesează informațiile care provin din RAM și din cache.

Unitate de procesare grafică (GPU)

GPU-ul din SoC este ca CPU, doar că procesează lucruri diferite. CPU poate procesa totul, de la cod la grafică, dar ar fi prea mult de lucru. Pentru a ameliora o parte din această tulpină, GPU gestionează informațiile grafice. Procesează tot ce vedeți pe ecran.

Legate de: Cum să vă overclockați GPU-ul

RAM

RAM înseamnă memorie cu acces aleator. Memoria RAM conține date care trebuie accesate atunci și acolo. Computerele au trebuit odată să acceseze datele direct din unitățile lor de stocare fizică, dar acest proces este lent.

RAM remediază această problemă cu o memorie mult mai rapidă care citește și scrie date cu o viteză mare decât stocarea obișnuită, chiar și un SSD. Odată ce datele se încarcă în RAM, CPU-ul poate accesa cu ușurință și retrage date utile din memoria ultra-rapidă.

De exemplu, să presupunem că trebuie să deschideți o aplicație. Aplicația trăiește pe hard diskul tău. Când îl deschideți, acea aplicație este încărcată de pe unitate în RAM, la care CPU poate accesa. În funcție de ceea ce se întâmplă în aplicație, datele pot fi accesate rapid pentru a menține totul fără probleme. CPU-ul dvs. încarcă date în memoria RAM pe care crede că le-ați putea folosi, referitoare la aplicație, pentru a vă reaminti mai rapid.

Cache

Chiar dacă memoria RAM este un bloc de memorie care poate fi accesat rapid, o altă formă de memorie este și mai rapidă. Se numește cache CPU. Memoria RAM conține date pe care CPU trebuie să le folosească, dar dacă există informații accesate des, acestea vor fi transferate în cache. Memoria cache poate trimite date către CPU chiar mai repede decât memoria RAM.

Spuneți că deschideți un program de mai multe ori într-o perioadă scurtă. Sistemul va stoca acel program în cache pentru a fi încărcat și mai repede. Site-urile web sunt, de asemenea, stocate în cache pentru a fi accesate mai repede.

Modemuri de semnal

Poate părea ciudat, dar modemurile de semnal actuale sunt integrate în SoC. Modemurile sunt responsabile pentru conversia semnalului electromagnetic într-un semnal digital pe care telefonul sau dispozitivul dvs. mobil îl pot înțelege. Modemul este, de asemenea, responsabil pentru a face contrariul atunci când trimit date către servere.

Unitate de procesare a imaginilor (IPU)

IPU este responsabil pentru procesarea datelor care provin de la o cameră. Când lumina lovește senzorul de imagine, acele date sunt convertite într-un semnal digital și trimise către SoC. Aceste date sunt apoi procesate de IPU, în timp ce procesorul poate prelua alte sarcini.

Codificator video

Dacă aveți date video pe dispozitiv, va trebui să fie convertite într-un semnal analog pentru a fi vizualizate. Codificatorul video este responsabil pentru preluarea semnalului digital și transformarea acestuia într-un semnal analogic (electric brut). Acest semnal electric este apoi convertit în lumină pe afișaj.

În funcție de dispozitiv, SoC poate avea componente diferite. De exemplu, unele SoC-uri nu au memorie RAM integrată, în timp ce altele au o parte cunoscută sub numele de NPU. Acesta reprezintă unitatea de procesare neuronală și gestionează sarcinile legate de inteligența artificială și învățarea automată.

Legate de: De ce Intel se prăbușește cu AMD și Apple

Viitorul SoC-urilor

SoC-urile au fost utilizate în principal pe dispozitivele mobile, dar suntem la limita unei noi revoluții în tehnologia SoC: SoC-urile care alimentează computerele desktop complete. Tehnologia SoC ajunge la punctul în care poate rula corect software-ul desktop complet, exemplificat de cipul Apple M1, un SoC bazat pe ARM care alimentează unele dintre cele mai recente MacBook-uri.

Utilizarea SoC-urilor are beneficii pentru alimentarea computerelor. Împreună cu economisirea spațiului, SoC-urile sunt excelente atunci când vine vorba de eficiența energiei. Cipurile mai mici consumă mai puțină energie, ceea ce ar trebui să ducă la o durată mai bună de viață a bateriei pentru laptopuri.

SoC-urile nu devin la fel de fierbinți ca procesoarele mari. Deoarece SoC-urile pot rămâne mai reci decât procesoarele mari, dispozitivele vor fi mai confortabile de utilizat, în special laptopurile. Nu numai asta, dar vor elimina nevoia de fani. Ventilatoarele sunt introduse în computere și console de jocuri pentru a elimina căldura pe care o produc procesoarele. Scoaterea ventilatoarelor va duce la mai mult spațiu salvat în dispozitiv și la mai multe economii de energie.

Jetoane mici, ajutor mare

Mulți oameni își pot rula întreaga afacere de pe dispozitive folosind SoC-uri. Toate sarcinile pe care le îndeplinim pe telefoanele sau tabletele noastre sunt efectuate de cipuri mai mici de un bănuț. În curând, vor continua să alimenteze computerele. SoC-urile ne arată cu adevărat că lucrurile mari pot veni în pachete mici.

Care este diferența dintre un APU, un procesor și un GPU?

Confuz despre acronimele procesorului computerului? Aflați diferențele dintre un APU, CPU, GPU și de ce contează.

Citiți în continuare

Despre autor