Με τόση συζήτηση για Η M1 της Apple Και μάρκες smartphone αυτές τις μέρες, ίσως να ακούσετε για το "σύστημα σε ένα τσιπ" (SOC) που χρησιμοποιούνται σε αυτά. Αλλά τι είναι οι SOCs, και πώς διαφέρουν από CPU και μικροεπεξεργαστές; Θα εξηγήσουμε.
Σύστημα σε ένα τσιπ: Ο γρήγορος ορισμός
Ένα σύστημα σε ένα τσιπ είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που συνδυάζει πολλά στοιχεία ενός συστήματος υπολογιστή σε ένα μόνο τσιπ. Ένα SOC περιλαμβάνει πάντα μια CPU, αλλά μπορεί επίσης να περιλαμβάνει μνήμη συστήματος, περιφερειακοί ελεγκτές (για USB, αποθήκευση) και πιο προηγμένα περιφερειακά όπως μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU), εξειδικευμένο κύκλωμα νευρικού δικτύου, ραδιοφωνικά μόντεμ (για Bluetooth ή Wi-Fi), και πολλά άλλα.
Ένα σύστημα σε μια προσέγγιση τσιπ είναι σε αντίθεση με έναν παραδοσιακό υπολογιστή με τσιπ CPU και ξεχωριστά μάρκες ελεγκτή, μια GPU και μνήμη RAM που μπορεί να αντικατασταθεί, να αναβαθμιστεί ή να αντικατασταθεί όπως είναι απαραίτητο. Η χρήση των SOCS καθιστά τους υπολογιστές μικρότερους, ταχύτερους, φθηνότερους και λιγότερους πεινασμένους.
ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Τι είναι το Bluetooth;
Ένα σύντομο ιστορικό ολοκλήρωσης ηλεκτρονικών ειδών
Από τις αρχές του 20ού αιώνα, η εξέλιξη της ηλεκτρονικής ακολούθησε μια προβλέψιμη πορεία όσον αφορά δύο μεγάλες τάσεις: μικρογραφία και ολοκλήρωση. Η μικρογραφία έχει δει μεμονωμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως πυκνωτές , αντιστάσεις , και τρανζίστορ Πάρτε μικρότερη με την πάροδο του χρόνου. Και με την εφεύρεση του ενσωματωμένο κύκλωμα (IC) Το 1958, η ολοκλήρωση έχει συνδυάσει πολλαπλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε ένα μόνο κομμάτι πυριτίου, επιτρέποντας ακόμη και περαιτέρω μικρογραφία.
Καθώς αυτή η μικρογραφία των ηλεκτρονικών πραγματοποιήθηκε στον 20ό αιώνα, οι υπολογιστές πήραν πολύ μικρότερα. Οι πρώτοι ψηφιακοί υπολογιστές κατασκευάστηκαν από μεγάλα διακριτά συστατικά όπως τα ρελέ ή σωλήνες κενού. Αργότερα, χρησιμοποίησαν διακριτές τρανζίστορ, τότε ομάδες ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Το 1972, η Intel συνδυάζει τα στοιχεία μιας κεντρικής μονάδας επεξεργασίας υπολογιστή (CPU) σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα και το Πρώτος εμπορικός, μικροεπεξεργαστής μονού τσιπ γεννήθηκε. Με τον μικροεπεξεργαστή, οι υπολογιστές θα μπορούσαν να είναι μικρότερους και να χρησιμοποιούν λιγότερη ισχύ από ποτέ.
ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Ο μικροεπεξεργαστής είναι 50: γιορτάζοντας την Intel 4004
Εισάγετε τον μικροελεγκτή και το σύστημα σε ένα τσιπ
Το 1974, τα όργανα του Τέξας κυκλοφόρησαν την πρώτη μικροελεγκτής , ο οποίος είναι ένας τύπος μικροεπεξεργαστή με διατάξεις μνήμης RAM και I / O ενσωματώνονται με μια CPU σε ένα μόνο τσιπ. Αντί να χρειάζεται ξεχωριστό ICS για μια CPU, RAM, ελεγκτή μνήμης, σειριακό ελεγκτή και πολλά άλλα, όλα αυτά θα μπορούσαν να τοποθετηθούν σε ένα μόνο τσιπ για μικρές ενσωματωμένες εφαρμογές όπως Υπολογιστές τσέπης και ηλεκτρονικά παιχνίδια.
Καθ 'όλη τη διάρκεια της εποχής του υπολογιστή, χρησιμοποιώντας ένα μικροεπεξεργαστή με ξεχωριστό τσιπ ελεγκτή, RAM και το υλικό γραφικών είχε ως αποτέλεσμα τους πιο ευέλικτους, ισχυρούς προσωπικούς υπολογιστές. Οι μικροελεγκτές ήταν γενικά πολύ περιορισμένοι για να είναι καλοί για γενικές εργασίες υπολογιστών, οπότε η παραδοσιακή μέθοδος χρήσης μικροεπεξεργαστών με διακριτές σπειροειδείς μάρκες παρέμεινε.
Πρόσφατα, η κίνηση προς τα smartphones και τα δισκία έχει ωθήσει την ενσωμάτωση ακόμη περισσότερο από τους μικροεπεξεργαστές ή μικροελεγκτές. Το αποτέλεσμα είναι το σύστημα σε ένα τσιπ, το οποίο μπορεί να συσκευάσει πολλά στοιχεία ενός σύγχρονου συστήματος ηλεκτρονικών υπολογιστών (GPU, κυτταρικού μόντεμ, επιταχυντή AI, ελεγκτή USB, διεπαφή δικτύου) μαζί με τη μνήμη CPU και το σύστημα σε ένα μόνο πακέτο. Είναι ένα ακόμη βήμα στη συνεχή ολοκλήρωση και τη μικρογραφία των ηλεκτρονικών που πιθανόν να συνεχίσουν πολύ στο μέλλον.
Γιατί να χρησιμοποιήσετε ένα σύστημα σε ένα τσιπ;
Η τοποθέτηση περισσότερων στοιχείων ενός συστήματος υπολογιστή σε ένα ενιαίο τεμάχιο σιλικόνης μειώνει τις απαιτήσεις ισχύος, μειώνει το κόστος, αυξάνει την απόδοση και μειώνει το φυσικό μέγεθος. Όλα αυτά βοηθούν δραματικά όταν προσπαθούν να δημιουργήσουν όλο και πιο ισχυρά smartphones, δισκία και φορητούς υπολογιστές που χρησιμοποιούν λιγότερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Για παράδειγμα, η Apple υπερηφανεύεται για τη δημιουργία ικανών, συμπαγών υπολογιστικών συσκευών. Τα τελευταία 14 χρόνια, η Apple χρησιμοποίησε SOCS στις γραμμές iPhone και iPad. Αρχικά, χρησιμοποίησαν Με βάση το χέρι SOCs σχεδιασμένα από άλλες επιχειρήσεις. Το 2010, η Apple έκανε το ντεμπούτο του A4 soc , που ήταν το πρώτο iPhone SOC που σχεδιάστηκε από την Apple. Από τότε, η Apple έχει αναρωτηθεί στην σειρά μάρκες της με μεγάλη επιτυχία. SOCs Βοηθήστε τα iPhones να χρησιμοποιούν λιγότερη ισχύ ενώ παραμένουν συμπαγή και να πάρουν πιο ικανά όλη την ώρα. Άλλοι κατασκευαστές smartphone χρησιμοποιούν και socs.
Μέχρι πρόσφατα, SOCs Σπάνια εμφανίστηκε σε επιτραπέζιους υπολογιστές. Το 2020, η Apple εισήγαγε το M1 , το πρώτο SoC για Macs για την επιφάνεια εργασίας και σημειωματάριο. Το M1 συνδυάζει μια CPU, GPU, μνήμη και πολλά άλλα σε ένα κομμάτι πυριτίου. Το 2021, η Apple βελτιώθηκε στο M1 με το M1 pro και m1 max . Και οι τρεις από αυτές τις μάρκες δίνουν την εντυπωσιακή απόδοση του Mac, ενώ πίνοντας ισχύ σε σχέση με την παραδοσιακή διακριτή αρχιτεκτονική μικροεπεξεργαστή που βρέθηκαν στους περισσότερους υπολογιστές.
ο Raspberry Pi 4 , ένας δημοφιλής υπολογιστής χομπής, χρησιμοποιεί επίσης ένα σύστημα σε ένα τσιπ (α Broadcom bcm2711 ) Για τις βασικές λειτουργίες της, η οποία διατηρεί τη συσκευή χαμηλού κόστους (περίπου $ 35), παρέχοντας παράλληλα μεγάλη ισχύ. Το μέλλον είναι φωτεινό για τους SOCS, οι οποίες συνεχίζουν την παράδοση της ηλεκτρονικής ολοκλήρωσης και της μικρογράφης που ξεκίνησε πάνω από έναν αιώνα πριν. Συναρπαστικές φορές μπροστά!
ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ M1, M1 Pro, και M1 Max;
