Mi az a rendszer a chipen (SoC)?

Minden manapság használt eszköz csak működik, nem? De nem sokan gondolnak azokra az agyakra, amelyek életre keltik őket. Sok általunk használt eszközt chipen vagy SoC -n működő rendszer táplál.

Ezek a kicsi és energiatakarékos chipek táplálják a legtöbb ma használt mobil eszközt, az okostelefonoktól a táblagépekig. Itt van egy merülés arról, hogy mi az SoC és mi alkotja őket.

Mi az a SoC?

A SoC kifejezés jelentése rendszer egy chipen. Ezt azért hívják, mert több alapvető számítástechnikai komponensből áll, amelyek egy chipre vannak tömörítve. Az SoC -ket elsősorban mobileszközökhöz használják kis méretük és nagy energiahatékonyságuk miatt.

1970 -től kezdve több vállalat megpróbált több alkatrészt összenyomni egy chipre a digitális órák működtetéséhez. Az Intelnek ezt sikerült elérnie 1974 -ben a Microma Digital Watch segítségével, megalkotva az első valódi SoC -t. A vállalat egyetlen chipre integrálta az időzítési funkciókat és az LCD vezérlő tranzisztorokat.

A SoC -k valóban a 80 -as és 90 -es években lendültek fel. A személyi számítógépek egyre népszerűbbek voltak a 80 -as években, és kisebb chipekkel kellett táplálni őket. A 90 -es években a mobiltelefonok SoC -ket használtak, és ez a tendencia ma is folytatódik az SoC -t használó okostelefonok és táblagépek esetében.

Mi van egy SoC -ban?

A hordozható eszközöknek, például az okostelefonoknak és a táblagépeknek kompaktnak kell maradniuk. Ezért léteznek SoC -k. A SoC gyártók több lényeges összetevőt vesznek és egy chipbe tömörítik, hogy helyet takarítsanak meg. Ha az összes komponenst egy helyen tárolja, hatalmas helyet takarít meg ahhoz képest, hogy az alkatrészek szétszóródtak az alaplapon.

Szóval, mi van egy SoC -n?

Központi processzor (CPU)

A SoC egyik fő összetevője a CPU. A CPU -t az eszköz agyának is nevezik. Ez azért van, mert kezeli az összes fő feldolgozási feladatot, amelyet az eszközére vet. Hasonlóan ahhoz, ahogyan az agy feldolgozza az érzékszervekből származó információkat, a CPU feldolgozza a RAM -ból és a gyorsítótárból származó információkat.

Grafikus feldolgozó egység (GPU)

A GPU a SoC -ban olyan, mint a CPU, csak különböző dolgokat dolgoz fel. A CPU mindent feldolgozhat a kódtól a grafikáig, de ez túl sok munka lenne. E feszültség egy részének enyhítésére a GPU kezeli a grafikus információkat. Mindent feldolgoz, amit a képernyőn lát.

Összefüggő: Hogyan lehet túlterhelni a GPU -t

RAM

A RAM jelentése: véletlen hozzáférésű memória. A RAM olyan adatokat tartalmaz, amelyeket akkor és ott kell elérni. A számítógépeknek egyszer közvetlenül hozzá kellett férniük az adatokhoz a fizikai tárolóegységeikből, de ez a folyamat lassú.

A RAM javítja ezt a problémát sokkal gyorsabb memóriával, amely nagy sebességgel olvassa és írja az adatokat, mint a szokásos tárhely, még az SSD is. Miután az adatok betöltődtek a RAM-ba, a CPU könnyen hozzáférhet és előhívhatja a hasznos adatokat az ultragyors memóriából.

Tegyük fel például, hogy meg kell nyitnia egy alkalmazást. Az alkalmazás a merevlemezen él. Amikor megnyitja, az alkalmazás betöltődik a meghajtóból a RAM -ba, amelyhez a CPU hozzáférhet. Attól függően, hogy mi történik az alkalmazásban, az adatok gyorsan hozzáférhetők, hogy minden zökkenőmentesen menjen. A CPU olyan adatokat tölt be a RAM -ba, amelyekről azt gondolja, hogy felhasználhatja, az alkalmazással kapcsolatban, további gyorsítású visszahívást.

Gyorsítótár

Annak ellenére, hogy a RAM egy memóriablokk, amely gyorsan elérhető, a memória egy másik formája még gyorsabb. Ezt nevezik CPU gyorsítótárnak. A RAM olyan adatokat tárol, amelyeket a CPU -nak használnia kell, de ha vannak olyan információk, amelyekhez gyakran hozzáférnek, akkor azok átkerülnek a gyorsítótárba. A gyorsítótár még gyorsabban is képes adatokat küldeni a CPU -nak, mint a RAM.

Tegyük fel, hogy rövid idő alatt többször megnyit egy programot. A rendszer ezt a programot a gyorsítótárban tárolja, hogy még gyorsabban fel lehessen tölteni. A weboldalak a gyorsítótárban is tárolódnak, hogy gyorsabban megérintsék őket.

Jelmodemek

Furcsának tűnhet, de a tényleges jelmodemek integrálva vannak az SoC -be. A modemek feladata, hogy az elektromágneses jelet digitális jellé alakítsák, amelyet a telefon vagy a mobileszköz megért. A modem feladata az ellenkezője is, amikor adatokat küld a szervernek.

Képfeldolgozó egység (IPU)

Az IPU felelős a kamerából származó adatok feldolgozásáért. Amikor a fény eléri a képérzékelőt, az adatokat digitális jellé alakítják, és elküldik a SoC -nak. Ezeket az adatokat az IPU dolgozza fel, míg a CPU más feladatokat is elvállalhat.

Videó kódoló

Ha videóadatok vannak a készüléken, akkor azokat analóg jellé kell alakítani a megtekintéshez. A videokódoló felelős a digitális jel felvételéért és analóg (nyers elektromos) jellé alakításáért. Ezt az elektromos jelet ezután fényké alakítják át a kijelzőn.

Az eszköztől függően az SoC különböző összetevőket tartalmazhat. Például egyes SoC -k nem rendelkeznek integrált RAM -mal, míg mások az NPU néven ismert részekkel rendelkeznek. A neurális feldolgozóegységet jelenti, és mesterséges intelligenciával és gépi tanulással kapcsolatos feladatokat lát el.

Összefüggő: Miért omlik össze az Intel az AMD -vel és az Apple -vel

Az SoC jövője

Az SoC -ket elsősorban mobileszközökben használták, de a SoC technológia új forradalmának élén állunk: a SoC -k teljes asztali számítógépeket táplálnak. A SoC technológia eljut arra a pontra, hogy megfelelően tudja futtatni a teljes asztali szoftvert, például az Apple M1 chipje, egy ARM-alapú SoC, amely a legújabb MacBook-okat támogatja.

A SoC -k használatának előnyei vannak a számítógépek áramellátásához. A helytakarékosság mellett az SoC -k nagyszerűek az energiahatékonyság tekintetében. A kisebb chipek összességében kevesebb energiát fogyasztanak, ami a laptopok akkumulátorának jobb élettartamát eredményezi.

Az SoC -k sem melegednek fel, mint a nagy processzorok. Mivel az SoC -k hidegebbek maradhatnak, mint a nagy processzorok, az eszközök, különösen a laptopok, kényelmesebbek lesznek a használathoz. Nem csak ez, de megszűnik a rajongók iránti igény. A ventilátorokat számítógépekbe és játékkonzolokba helyezik, hogy eltávolítsák a processzorok által termelt hőt. A ventilátorok eltávolítása több helyet takarít meg a készülékben, és több energiát takarít meg.

Kis zseton, nagy segítség

Sokan SoC -k segítségével le tudják vezetni az egész üzletüket az eszközökről. A telefonunkon vagy táblagépünkön végrehajtott összes feladatot egy fillérnél kisebb chipek végzik. Hamarosan folytatják a számítógépek áramellátását. Az SoC -k valóban megmutatják nekünk, hogy a nagy dolgok kis csomagokban érkezhetnek.

Mi a különbség az APU, a CPU és a GPU között?

Zavarban van a számítógép processzorának rövidítéseivel? Ismerje meg az APU, a CPU, a GPU közötti különbségeket és annak fontosságát.

Olvassa tovább

A szerzőről