Jako technologický pokrok můžeme vidět, jak různé prvky, které tvoří naše počítačové systémy, udělaly obrovský pokrok, pokud jde o kapacitu, vývoj a pokroky.
V současné době jsou dalšími zařízeními, která získávají na síle, mobilní zařízení, jako jsou telefony, tablety, notebooky, a jednou z nejmodernějších technologií, které jsou jejich jádrem, jsou takzvané SoC. Solvetic bude podrobně analyzovat, co je SoC a jak ovlivňuje používání některého ze zmíněných zařízení.
Co je SoC
SoC (System-on-a-Chip) je trend, který získává na síle od vývojářů, zejména ARM, prostřednictvím kterého se hledá integrace všech modulů systému do jednoho čipu nebo obvodu. Což výrazně zmenšuje velikost zařízení, které jej obsahuje.
Jeho původ se datuje do doby, kdy společnosti jako Nokia nebo Samsung zahájily vývoj svých prvních mobilních telefonů a bylo nutné, aby tato zařízení byla co nejmenší a nejpřenosnější, aby název zařízení mocil získal větší hodnotu a aby zaměřili se na vývoj procesorů, které budou mít největší počet funkcí dostupných ke snížení vnitřní velikosti součástí na jednu.
Na první pohled má SoC design běžného mikročipu, ale jeho věda a technologie je uvnitř, protože tam najdeme většinu komponent, které umožňují efektivní přenos dat.
V následující grafice uvidíme strukturu SoC Snapdragon 801:
Komponenty, které tvoří SoCDále uvidíme komponenty, díky nimž je SoC přenosnou technologií s mnoha výhodami:
- Řadič paměti: Je důležité objasnit, že když procesor musí přistupovat k paměti RAM, nedělá to přímo, ale existuje řada obvodů, které jsou zodpovědné za provedení tohoto úkolu, a protože tyto obvody jsou uvnitř samotného čipu, omezíme přístupové časy do RAM.
- Paměť: Je to zásadní součást, aby bylo možné spouštět aplikace a správně provádět všechny systémové pokyny.
- Grafická karta: Mnoho nových SoC obsahuje grafické karty s podporou 3D, což nám brání mít na desce další grafickou kartu.
- Externí rozhraní: Umožňují připojení k více zařízením, jako jsou externí disky nebo USB flash disky.
- Autobusy: Ty umožňují přenos informací mezi různými prvky systému správným způsobem.
- Komunikace: Umožňuje mít podporu Wi-Fi a další síťové technologie.
Toto jsou základní součásti SoC, ale kromě toho máme další prvky, jako jsou služby GPS, zabezpečení, vyšší rozlišení obrazovky, vyšší kapacita pixelů ve fotoaparátech atd.
Dnes jsou největšími výrobci zařízení SoC společnosti Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA a Broadcom, všechny společnosti se skvěle vyvinutými produkty a tyto společnosti Qualcomm, NVIDIA a MediaTek nabízejí SoC mobilním společnostem pro své smartphony, zatímco Broadcom se zaměřuje na vývoj SoC pro síťová zařízení:
SoC na iPhone 7:
Broadcom SoC na modemu:
Každý SoC má určité vlastnosti, které mu umožňují vyniknout nad ostatními, takže pokud chceme používat nějaký typ SoC, musíme vzít v úvahu faktory, jako je připojení 4G LTE (brzy 5G), WiFi s podporou standardu 802.11ac, Konektivita USB, mimo jiné, která přímo ovlivňuje chování koncového zařízení.
Typy SoC
V současné době na trhu najdeme různé druhy čipů SoC, každý se speciálními funkcemi, z nichž některé jsou následující:
NVIDIA Tegra 3NVIDIA Tegra 3 je v současné době integrována do některých zařízení Android a má čtyřjádrový procesor, z nichž každý je ARM Cortex A9, ale má páté jádro, které umožňuje lepší vývoj zahrnutých prvků a má schopnost podporovat video výstup. Až 2560 x 1600 rozlišení a video kodek H.264 a MPEG-4 AVC 1080p (umožňuje nahrávání a přehrávání videa ve vysoké kvalitě).
Jeho struktura je následující:
Qualcomm Snapdragon S4Tento SoC je přítomen v různých smartphonech a tabletech. Má procesor ARM Cortex-A15 a umožňuje nahrávání HD videa a podporu her a integrované funkce GPU Adreno.
Intel MedfieldToto Intel SoC je postaveno na 32nm technologii HKMG a nabízí 1,6-2GHz jednojádrový procesor a SGX540 PowerVR GPU.
Jeho struktura je následující:
Máme několik dalších SoC, jako například:
- Texas Instruments OMAP 4
- Samsung Exynos 4 Quad
- ST-Ericsson NovaThor
Výhody a nevýhody používání SoC
Všechny nové technologie jsou vyvíjeny s cílem usnadnit život koncovým uživatelům tím, že nabízejí produkty s nejlepšími standardy, ale ne vždy je 100% funkcí adekvátních, to jsou některé vynikající body a jiné ne tolik v SoC čipech :
- Bezpochyby je integrace všech komponent do jednoho čipu jeho hlavní výhodou, protože umožňuje mít veškerý výkon v malé velikosti.
- Lepší komunikační kanály mezi všemi zařízeními
- Maximální účinnost
- V případě poruchy některé z komponent bude její výměna velmi obtížná, protože SoC je připájen k desce.
- Nárůst tepla z tolika součástí v jednom okruhu může ovlivnit jeho optimální výkon.
Díky tomuto panoramatu vidíme, jak se, i když jsou jeho funkce rozsáhlé, v případě vnitřního selhání ocitneme omezeni. Stojí za zmínku, že každý den je SoC v našich zařízeních přítomnější, protože jej nemáme jen v moderních telefonech nebo tabletech, najdeme je také v zařízeních, jako jsou televize, chytré spotřebiče, auta atd.
SoC je revolucí v elektrotechnice, ale při její implementaci musíme být opatrní, protože došlo k malému selhání a budeme prakticky blokováni a bez přístupu k zařízení.
