Как лучшие предложения, хвост не застрял
SoC (система на кристалле) это микросхема, объединяющая несколько типов процессоров в одной интегральной схеме. Он присутствует в носимых устройствах, таких как смартфоны, планшеты и умные часы, а также в современной бытовой электронике, включая Smart TV.
Snapdragon 865, SoC, разработанный Qualcomm (Изображение: Paulo Higa/)
Для чего нужна SoC (система-на-чипе)?
SoC (System-on-a-Chip) служит для интеграции различных типов процессоров, таких как CPU, GPU, NPU и ISP, в одном кремниевом чипе.
Интеграция процессоров в рамках одного чипа позволяет оптимизировать производительность системы и энергоэффективность, что немаловажно для устройств с батарейным питанием. Кроме того, SoC, как правило, более компактны, чем отдельные процессоры, что повышает портативность.
Каковы основные компоненты SoC?
- Процессор: это центральный процессор SoC, отвечающий за выполнение большинства общих задач, таких как математические вычисления и логические операции;
- графический процессор: чип, предназначенный для графических приложений, таких как игры на смартфоне или программное обеспечение для рендеринга на планшете;
- НПУ: нейронный процессор, функция которого заключается в ускорении задач машинного обучения и искусственного интеллекта. Обычно он присутствует в более продвинутых смартфонах;
- Интернет-провайдер: чип, который обрабатывает цифровые изображения, в основном фотографии и видео, снятые камерой мобильного телефона;
- DSP: выполняет вычисления цифровых сигналов для обработки аудио- и видеозадач. Может взять на себя часть задач интернет-провайдера на некоторых SoC;
- контроллеры: управление входными и выходными интерфейсами устройств, такими как соединения USB и HDMI;
- модемы и радио: отвечают за беспроводную связь, такую как доступ в Интернет через 5G и Wi-Fi, соединения Bluetooth и NFC.
Схема Snapdragon 8 Gen 2, SoC Qualcomm для высокопроизводительных смартфонов (Изображение: раздаточный материал/Qualcomm)
Каковы преимущества SoC для смартфонов?
- Интеграция компонентов: может уменьшить физический размер SoC, позволяя создавать более тонкие и легкие смартфоны;
- Более оптимизированная производительность: это связано с интеграцией компонентов, что облегчает связь между различными процессорами и памятью в одном чипе;
- Низкое энергопотребление: связь между компонентами на одном чипе, как правило, более эффективна, чем связь между отдельными чипами, что снижает расход заряда батареи мобильного телефона;
- Возможность настройки чипа: производитель может спроектировать индивидуальную SoC для конкретных нужд и, например, создать лучший чип для игр (с более мощным графическим процессором) или более экономичный (с более эффективными процессорами).
Каковы основные области применения SoC?
Несмотря на то, что они распространены в смартфонах, SoC можно найти во многих других устройствах и приложениях, в том числе:
- Смарт-телевизоры: в основном используются графические чипы (GPU) и процессоры изображений (ISP) для более эффективной обработки изображений. ЦП SoC для Smart TV способствует работе операционной системы, такой как Tizen и webOS;
- Камеры наблюдения: у него есть SoC с ISP, который обрабатывает изображения, снятые датчиком камеры. Он часто использует модемы и контроллеры для отправки видео на внешнее запоминающее устройство или потоковой передачи в реальном времени;
- автономные автомобили: анализирует изображения, снятые камерами, и данные, полученные датчиками, для обнаружения, например, наличия препятствий на дороге или состояния светофора;
- Интернет вещей: принесите SoC, обычно с более ограниченной вычислительной мощностью, для обработки связи и датчиков. Например, они присутствуют в умных лампочках, подключенных стиральных машинах и умных счетчиках.
- Маршрутизаторы и сетевое оборудование: используйте центральный процессор (ЦП) SoC для запуска операционной системы и функций безопасности (таких как брандмауэр), а также контроллеры и модемы для связи с другими устройствами.
Какие основные производители SoC?
- Qualcomm: отвечает за платформы Snapdragon, используемые в мобильных телефонах, планшетах, ноутбуках, умных часах и других устройствах;
- Samsung: владеет линейкой Exynos, основанной на архитектуре Arm, которой оснащены некоторые модели смартфонов и планшетов линейки Galaxy;
- МедиаТек: Тайваньская компания, специализирующаяся на SoC для Smart TV, мобильных телефонов и другой бытовой электроники. Его чипы представлены такими брендами, как Helio, Dimensity и Pentonic;
- Яблоко: отвечает за разработку чипов для iPhone, Apple TV и iPad с такими моделями, как A15 Bionic и A16 Bionic. С 2020 года он разрабатывает SoC для Mac, когда заменил процессоры Intel x86 процессорами на базе Apple Silicon Arm;
- Интел: разрабатывает и производит SoC, такие как Core i5 и Core i7, используемые в Intel NUC, типе мини-компьютера, который объединяет ЦП, ГП, память, контроллеры и радиомодули на одном чипе;
- Нвидиа: известная линейка Tegra, ориентированная на производительность графических приложений. Она разрабатывает Tegra X1, SoC для Nintendo Switch.
Каковы перспективы рынка SoC?
По данным консалтинговой компании ReportLinker, рынок SoC находится в полном росте, и ожидается, что он вырастет с 73,7 млрд долларов США в 2022 году до 158,7 млрд долларов США в 2030 году, что означает годовой прирост за этот период на 10,1%.
Британская компания Arm является одним из основных разработчиков архитектур SoC, служащих основой для чипов Apple, Qualcomm, Samsung и других компаний. На рынке производства SoC на кремниевых пластинах доминируют такие компании, как TSMC, Samsung Semiconductor и ASML.
В чем разница между SoC и SiP?
SoC (система на кристалле) Это чип, который объединяет несколько типов процессоров на одном кремниевом чипе. Уже SiP (система в упаковке) это пакет, который может объединять несколько интегрированных компонентов, таких как микроконтроллеры, память, датчики и даже SoC.
В чем разница между SoC и микроконтроллером?
SoC и микроконтроллер — это примеры отдельных микросхем, которые объединяют компоненты, необходимые для обработки задач, но с разным назначением и сложностью.
О SoC это единый чип, который объединяет компоненты, необходимые для работы полноценной операционной системы, такой как Android и iOS. Это сложный набор процессоров, способных справляться с различными типами задач, такими как игры, профессиональные приложения и искусственный интеллект.
микроконтроллер это интегральная схема с процессором, памятью и интерфейсами ввода/вывода на микросхеме с ограниченной вычислительной мощностью, обычно для выполнения конкретной задачи, такой как кодирование звука или идентификация касаний на экране.
В чем разница между SoC и APU?
SoC это чип с большим разнообразием типов процессоров, некоторые из которых могут иметь специальные компоненты для нейронных сетей, анализа изображений и дополненной реальности. Эта концепция больше связана со смартфонами, планшетами и смарт-часами.
ВСУ это термин, придуманный AMD, который в основном состоит из интегрированного процессора и графического процессора. Этот чип больше связан с настольными компьютерами и ноутбуками.
Smart TVСистема-на-чипе (SoC)GPUPUIntelModemApple TVAppleSamsungArquitetura ARMMediaTekQualcommTegraSnapdragonExynosGalaxyiPhoneiPadNvidiaMacSwitchWi-FiHDMINFCAndroidiOSTSMCTizenwebOSAMD