Wir wetten, dass die meisten Leute, die ein gutes technisches Wissen haben, den Begriff SoC oder System on a Chip gehört haben . Es war vor 20 Jahren noch nichts, oder zumindest war es nicht so weit verbreitet wie heute, aber in der heutigen Zeit ist das System auf einem Chip ein Ansatz, um elektronische Geräte kleiner, leistungsfähiger und leistungsfähiger zu machen energieeffizienter als je zuvor. Das ist alles schön und leicht aber weißt du was ein Soc ist? Was bedeutet SoC oder System auf einem Chip ? Warum ist es so wichtig für Smartphones, Tablets, drahtlose Router, Wearables und andere mobile Geräte? Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was SoC bedeutet, was es bedeutet und warum es so eine große Sache ist, lesen Sie diesen Artikel und Sie werden einige Antworten finden:
Was ist ein SoC (System auf einem Chip)?
SoC ist die Kurzform für System on a Chip . Ein System auf einem Chip ist eine elektronische integrierte Schaltung, die verschiedene elektronische Komponenten enthält, die so konzipiert sind, dass sie zusammenarbeiten, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen. Der erste Teil des Begriffs - System - besagt, dass es sich um eine komplexe elektronische Baugruppe handelt, während der letzte Teil - Chip - Ihnen sagt, dass alle Komponenten dieses Systems auf einer einzigen integrierten Schaltung zusammengequetscht sind.
Um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, was ein System auf einem Chip ist, stellen Sie es sich als einen vollständigen Computer vor, der miniaturisiert und komprimiert ist, um auf einen einzelnen Chip zu passen. Zum Beispiel könnte ein SoC mit einem Miniatursystem verglichen werden, das eine Hauptplatine, einen Prozessor, eine Grafikkarte, eine Netzwerkkarte und so weiter aufweist. Um ein besseres Bild zu erhalten, schauen Sie sich diesen Absatz an und Sie werden sehen, wie ein Exynos 4 Quad (4412) System auf einem Chip von einem Samsung Galaxy S III Smartphone aussieht.
Quelle: Wikipedia.
Was sind die häufigsten Anwendungen von SoCs?
Systeme auf Chips sind in vielen Branchen für alle Arten von Zwecken wie für Smartphones, Tablets, Wearables, Digitalkameras, WLAN-Router und so weiter weit verbreitet. Ihre derzeit gebräuchlichsten Anwendungen sind jedoch Smartphones. Wenn Sie sich fragen, warum, sollten Sie bedenken, dass sowohl Smartphones als auch Tablets kleine Geräte sind, die viel Rechenleistung benötigen und alle die Anforderungen der Benutzer erfüllen müssen, die immer anspruchsvoller werden.
So komplex ist das Snapdragon 600- System auf einem Chip von Qualcomm - ein SoC, der im alten Samsung Galaxy S4-Smartphone zum Einsatz kam. Neuere Telefone sind noch komplizierter und haben SoCs, die noch mehr miniaturisiert sind.
Quelle: Wikipedia
Zum Beispiel möchten die Leute in der Lage sein, ihre Smartphones zu verwenden, um im Internet zu surfen, Musik zu hören, Videos zu sehen, GPS-Navigation zu verwenden, Fotos und Filmvideos zu machen, Spiele zu spielen, immer mit sozialen Netzwerken verbunden zu sein und so weiter. All diese Dinge brauchen nicht nur einen guten Prozessor, sondern auch einen guten Grafikchip, einen schnellen WLAN- und Bluetooth-Chip, Unterstützung für den Anschluss an 4G-Netze, einen GPS-Chip und die Liste kann weitergehen. Und das alles muss mit möglichst geringem Stromverbrauch passieren. Schließlich will niemand, dass seine Geräte nach nur wenigen Betriebsstunden heruntergefahren werden. Die Antwort ist, alles zu miniaturisieren, was miniaturisiert werden kann, und so viele Komponenten wie möglich auf eine kleinere Fläche zu drücken. Die Folge ist eine höhere Rechenleistung und ein geringerer Stromverbrauch. Genau das bietet ein System on a Chip .
Welches sind die üblichen Komponenten eines SoC?
Ein System auf einem Chip kann je nach Zweck eine Vielzahl von Elementen aufweisen. Da die überwältigende Mehrheit der SoCs auf Smartphones verwendet wird, finden Sie hier eine Liste der am häufigsten verwendeten Komponenten solcher Geräte:
- CPU - die zentrale Verarbeitungseinheit oder der Prozessor ist der Kern aller Dinge in einem SoC . Es ist der Teil des SoC, der für die meisten Berechnungen und Entscheidungen verantwortlich ist. Es empfängt Eingaben von anderen Hardwarekomponenten und Software und liefert entsprechende Ausgabeantworten. Ohne eine CPU wäre kein SoC vorhanden . Die meisten CPUs haben heute zwei, vier oder acht Kerne, um eine parallele Verarbeitung durchführen zu können.
- GPU - ist die Abkürzung für Graphical Processing Unit und wird auch als Video-Chip bezeichnet. Die GPU ist verantwortlich für die 3D-Spiele, die Sie auf Ihrem Smartphone spielen können, und auch für die übersichtlichen visuellen Übergänge, die Sie auf der Benutzeroberfläche eines Geräts mit einem SoC sehen.
- RAM- Speicher - Alle Computergeräte benötigen Speicher zum Arbeiten. Um Apps und Software ausführen zu können, müssen Daten verwendet werden, und dazu muss ein System on a Chip über RAM-Speicher verfügen.
- ROM-Speicher - genauso wie ein Gerät RAM-Speicher benötigt, um Apps und andere Software ausführen zu können, muss es auch ROM-Speicher haben, um Software wie die Firmware oder das Betriebssystem, das es ausführt, speichern zu können.
- Modem - kein Smartphone wäre ein Telefon, wenn es keine Verbindung zu Funknetzen herstellen könnte. Und damit beziehen wir uns sowohl auf drahtlose Netzwerke als auch auf 3G- oder 4G-Mobilfunknetze. Modems kümmern sich um Netzwerk- oder Mobilfunkverbindungen.
Hier sehen Sie, welche Komponenten das System auf einem Chip namens Snapdragon 410 von Qualcomm enthält:
Neben einem Prozessor und einem Speicher können auch andere SoCs, wie sie auf drahtlosen Routern und ähnlichen Netzwerkgeräten zu finden sind, PCIe-Schnittstellen enthalten, die die Funktransceiver, SATA- und / oder USB-Schnittstellen zum Anschluss an Speichergeräte verbinden. In der Abbildung unten sehen Sie, was in einem BCM5862X SoC von Broadcom zu finden ist. Wenn Sie mehr über Router Systems on Chips erfahren möchten, finden Sie hier weitere Informationen zum Thema: Router SoC 101.
Quelle: Toms Hardware
Die Liste der Komponenten, die wir in den obigen Absätzen aufgelistet haben, zeigt nur einige wenige Kernelemente eines Systems auf einem Chip . System on Chips können jedoch auch andere Teile haben. Zum Beispiel haben viele Komponenten entwickelt, um mit Standortdiensten, Sensoren, Sicherheit oder Schnittstellen zu arbeiten, die in der Lage sind, mit besseren Kameras oder größeren Bildschirmen zu arbeiten. Die Liste geht weiter.
Welches sind die größten Hersteller von mobilen SoCs und welches ist heute das beste SoC?
Die größten SoC- Hersteller sind heute Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA und Broadcom . Qualcomm, NVIDIA und MediaTek produzieren und verkaufen meist mobile SoCs an andere Hardwarehersteller, die sie in den von ihnen hergestellten Geräten verwenden. Broadcom stellt SoCs her, die hauptsächlich in Routern und Netzwerkgeräten verwendet werden, und Samsung und Huawei stellen nicht nur SoCs her, sondern sind auch zwei der größten Smartphone-Unternehmen der Welt.
Zu sagen, welches das beste System auf einem Chip ist, ist unmöglich. Die Branche wächst und entwickelt sich so schnell, dass, wenn Sie sich vergleichen und entscheiden könnten, welcher der beste SoC ist, ein neuer auf dem Weg ist, zukünftige Geräte zu betreiben.
Beachten Sie jedoch, dass der beste SoC für Sie möglicherweise nicht der beste Prozessor oder die schnellste drahtlose Übertragung ist. Das System auf einem Chip ist für Sie geeignet, damit Ihr nächstes Smartphone oder Gerät gut funktioniert, Sie alle notwendigen Grundlagen und alle gewünschten "Peripheriegeräte" erhalten (4G LTE-Unterstützung, WiFi mit Unterstützung für den 802.11ac-Standard), USB-Konnektivität usw.).
Hier finden Sie ein interessantes Video, das Ihnen zeigt, wie Smartphone-Hersteller für jedes ihrer Smartphones das richtige System auf einem Chip auswählen:
Was sind die Vor- und Nachteile eines SoC?
Sie fragen sich vielleicht noch: Warum sollte jemand ein System auf einem Chip entwerfen, herstellen und verkaufen? Dafür gibt es einige Gründe:
- Ein SoC ist normalerweise klein und benötigt nicht viel Platz in einem elektronischen Gerät, was ihn zu einer perfekten Lösung für kleine Geräte wie Smartphones, Tablets oder Wearables macht. Und diese drei Beispiele genügen, um die Welt mit Hunderten von Milliarden Dollars zu füllen.
- Wenn Sie ein Gerät entwerfen müssen, das groß genug ist, um in Ihre Handfläche zu passen, ist Integration eine Sache, die Sie wollen. Das bedeutet, dass Sie einen Prozessor, einen Grafikchip, ein Modem und viele andere Komponenten auf demselben Quadratzoll platzieren können.
- Weil ein SoC klein ist und viele verschiedene Teile auf einem einzigen Chip integriert sind, bedeutet dies, dass der Hersteller keine Zeit, Geld und Ressourcen für die Verdrahtung wichtiger physischer Teile und die Schaffung langer Schaltkreise aufwenden muss, was wiederum eine geringere Produktion bedeutet Kosten .
- Systeme auf einem Chip sind wesentlich energieeffizienter als ein System mit dedizierten, separaten Komponenten, wie zum Beispiel einem Desktop-PC oder einem Laptop. Ein SoC kann längere Zeit mit Batterien betrieben werden und ist daher die richtige Wahl für jedes mobile Gerät.
Auf der anderen Seite haben Systems on Chips den großen Nachteil, überhaupt nicht anpassbar zu sein. Von Natur aus sind SoCs so eng integriert und so klein, dass sie sich nicht anpassen können, oder anders gesagt, sie können nicht aufgerüstet werden. Ein System auf einem Chip stirbt normalerweise genauso wie es geboren wurde: Während seiner Lebenszeit ändert sich nichts. Und das ist auch ein Grund, warum, wenn etwas in einem SoC bricht, Sie nur diesen Teil nicht reparieren oder ändern können - Sie müssen den ganzen SoC ersetzen.
Stimmen Sie zu, dass Systems on Chips die Zukunft der Elektronik sind?
Herkömmliche Ansätze für Elektronik und insbesondere Computergeräte bestanden darin, Systeme zu schaffen, die auf separaten, unabhängigen Teilen laufen. Solche Beispiele sind Computer und Laptops zum Beispiel. Die permanente Miniaturisierung aller Dinge um uns herum bedeutet jedoch, dass sie zunehmend auf kleinere, bessere und energieeffizientere Systeme auf Chips setzen . Smartphones, Tablets, Wearables, höllisch sogar die IoT-Geräte (Internet of Things) beweisen, dass Systems on Chips ein wichtiger Teil der Zukunft aller Elektronik sind. Aber heißt das, dass sie die Welt übernehmen werden? Was, wenn sie so klein werden, dass sie Nanoroboter zu einer gemeinsamen Sache machen? Wir möchten von Ihnen hören, also zögern Sie nicht, Ihre Meinungen in den Kommentaren unten zu teilen.
