Sistem na čipu
Sistem na čipu (engleski: system on a chip, SoC) jest integralno kolo (također poznato kao "čip") na kojem su integrisane komponente računara ili drugog elektronskog sistema. Ove komponente obično (ali ne uvijek) uključuju centralnu procesorsku jedinicu (CPU), memoriju, ulazno/izlazne utore i neku vrstu eksterne memorije – sve na jednom sloju poluprovodnika ili mikročipu, veličine novčića.[1] Pošto su integrirani na jednoj ploči, ovi sistemi troše mnogo manje energije i zauzimaju puno manje površine od dizajna s više čipova sa jednakom funkcionalnošću. Zbog toga su vrlo uobičajeni na tržištu mobilnih računara (poput pametnih telefona )[2][3] Sistemi na čipu se prave pomoću tehnologije metal–oksid–poluvodič (MOS) i obično se koriste u ugrađenim sistemima i Internetu stvari.
Razlikuju se od uobičajene arhitekture PC-a zasnovanih na matičnoj ploči koja razdvaja komponente na temelju funkcija koje obavljaju, te integrišu sve komponente u jedan čip, kao da su sve te funkcije ugrađene u matičnu ploču. Obično integrira CPU, grafiku i memorijske interfejse, pohranu podataka i USB povezivost, RAM i ROM memorije, dok bi matična ploča sve te module povezala u obliku odvojenih elektronskih komponenti ili proširujućih kartica.
Tako strogo integriran dizajn poboljšava performanse i smanjuje potrošnju energije, kao i površinu koju čip zauzima. Jedini nedostatak je zamjenjivost komponenti koja je nemoguća na ovakvim sistemima. Mogu se posmatrati kao dio trenda koji preferira ugrađene sisteme i hardversko ubrzanje.
Vrste
[uredi | uredi izvor]
Postoje četiri različita tipa sistema na čipu:
- Sistemi izgrađeni oko mikrokontrolera (μC),
- Sistemi izgrađeni oko mikroprocesora (μP), koji se često nalaze u mobilnim telefonima;
- Specijalizirani sistemi dizajnirani za specifične aplikacije koje se ne uklapaju u gornje dvije kategorije, i
- Programibilni sistemi na čipu (PSoC), gdje je većina funkcionalnosti fiksirana, ali je jedan dio moguće repogramirati.
Primjene
[uredi | uredi izvor]Sistem na čipu može se primijeniti na bilo koji računarski zadatak. Obično se koriste u mobilnom računarstvu poput tableta, pametnih telefona, pametnih satova i netbookova, kao i ugrađenim sistemima i u aplikacijama u kojima bi se prethodno koristili mikrokontroleri.
Ugrađeni sistemi
[uredi | uredi izvor]Aplikacije uključuju ubrzanje vještačke inteligencije, mašinski vid,[4] prikupljanje podataka, telemetriju, vektorsku obradu i ambijentalnu inteligenciju. Često ugrađeni sistemi na čipu ciljaju internet stvari.
Mobilno računarstvo
[uredi | uredi izvor]Sistemi na čipu se često nalaze u mobilnim uređajima koji u sebi mogu uključivati (ali ne uvijek) procesor, memoriju, keš memoriju čipa, i mogućnost bežičnog umrežavanja. Visokoperformansni sistemi na čipu nekada nemaju memoriju i flash pohranu, nego se koristi sistem "paket na paketu" gdje su memorija i flash memorija smješteni iznad glavnog sistema.[5] Neki primjeri sistema na čipu za mobilno računarstvo uključuju:
- Apple:
- A12 Bionic[6] i druge serije A, koji se koriste u iPhone i iPad uređajima
- S serija i W serija, u Apple Watch .
- Apple T serija, koja se koristi u MacBook Pro 2016. i 2017. za prepoznavanje otiska prstiju.
- Samsung Electronics: baziran na ARM7 i ARM9
- Exynos, koji se uglavnom koristi u Samsung Galaxy seriji pametnih telefona
- Qualcomm:
- Snapdragon, koristi se u mnogim pametnim telefonima kao što su LG, Xiaomi, Google Pixel, HTC i Samsung Galaxy. U 2018. godini Snapdragon sistemi se koriste i za neke laptope prenosnih računara sa Windows 10 sistemom koji se prodaju kao "Uvijek povezan PC".[7][8]
Lični računari
[uredi | uredi izvor]Još 1992. Acorn Computers je proizvodio seriju ličnih računara A3010, A3020 i A4000 sa ARM250 sistemom na čipu. Kombinirao je originalni Acorn ARM2 procesor sa memorijskim kontrolerom (MEMC), video kontrolerom (VIDC) i I kontrolerom (IOC). Čip ARM7500 bio je njihova druga generacija sistema na čipu, zasnovan na kontrolerima ARM700, VIDC20 i IOMD.
ARM bazirani:
- Qualcomm Snapdragon[8]
- ARM250
- ARM7500 (FE)
x86 bazirani:
- Intel Pentium Gold 4415Y, koji se koristi u Microsoft Surface Go
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Shah, Agam (3. 1. 2017). "7 dazzling smartphone improvements with Qualcomm's Snapdragon 835 chip". Network World.
- ^ Pete Bennett, EE Times. "The why, where and what of low-power SoC design." December 2, 2004. Retrieved July 28, 2015.
- ^ Nolan, Stephen M. "Power Management for Internet of Things (IoT) System on a Chip (SoC) Development". Design And Reuse. Pristupljeno 25. 9. 2018.
- ^ "Qualcomm launches SoCs for embedded vision | Imaging and Machine Vision Europe". www.imveurope.com (jezik: engleski). Pristupljeno 13. 10. 2018.
- ^ "Samsung Galaxy S10 and S10e Teardown". iFixit. 6. 3. 2019.
- ^ "Apple's A12 Bionic is the first 7-nanometer smartphone chip". Engadget (jezik: engleski). Pristupljeno 13. 10. 2018.
- ^ "ARM is going after Intel with new chip roadmap through 2020". Windows Central (jezik: engleski). Pristupljeno 6. 10. 2018.
- ^ a b "Always Connected PCs, Extended Battery Life 4G LTE Laptops | Windows". www.microsoft.com (jezik: engleski). Pristupljeno 6. 10. 2018.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- SOCC godišnja IEEE međunarodna konferencija SOC
- Baya besplatna montaža SoC platforme i IP integracijski alat
- Sistemi na čipu za ugrađene aplikacije, seminar na Univerzitetu Auburn u VLSI
- Instant SoC