Cu atât despre multe despre Apple M1. Și chipsurile de smartphone în aceste zile, ați putea auzi despre desenele "sistemului pe un cip" (SOC) utilizate în ele. Dar ceea ce sunt Socs și cum diferă de CPU-uri și microprocesoare? Vom explica.
Sistem pe un cip: definiția rapidă
Un sistem pe un cip este un circuit integrat care combină multe elemente ale unui sistem informatic într-un singur cip. O SOC include întotdeauna un procesor, dar ar putea include și memorie de sistem, controlere periferice (pentru USB, depozitare) și periferice mai avansate, cum ar fi unitățile de procesare grafică (GPU), circuitele de rețea neuronală specializate, modemurile radio (pentru Bluetooth sau Wi-Fi) și multe altele.
Un sistem pe o abordare a cipului este în contrast cu un PC tradițional cu un cip CPU și chips-uri de control separat, un GPU și RAM care pot fi înlocuite, modernizate sau schimbate după cum este necesar. Utilizarea SOCS face computerele mai mici, mai rapide, mai ieftine și mai puțin foame de putere.
LEGATE DE: Ce este Bluetooth?
O scurtă istorie a integrării electronice
De la începutul secolului al XX-lea, progresia electronicii a urmat o cale previzibilă cu privire la două tendințe majore: miniaturizare și integrare. Miniaturizarea a înregistrat componente electronice individuale, cum ar fi condensatori , rezistențe , și tranzistori Ieșiți mai mici în timp. Și cu invenția circuit integrat (IC) În 1958, integrarea a combinat mai multe componente electronice pe o singură bucată de siliciu, permițând o miniaturizare și o miniaturizare.
Deoarece această miniaturizare a electronicii a avut loc în secolul al XX-lea, computerele au devenit prea mici. Cele mai vechi computere digitale au fost realizate din componente discrete mari, cum ar fi relee sau tuburi de vid. Mai târziu, au folosit tranzistoare discrete, apoi grupuri de circuite integrate. În 1972, Intel a combinat elementele unei unități de procesare centrală de calculator (CPU) într-un singur circuit integrat și Primul microprocesor comercial, cu un singur chip a fost nascut. Cu microprocesorul, computerele ar putea fi mai mici și să folosească mai puțină putere decât oricând înainte.
LEGATE DE: Microprocesorul este de 50: Sărbătorirea Intel 4004
Introduceți microcontrolerul și sistemul pe un cip
În 1974, Texas Instruments a lansat primul microcontroler. , care este un tip de microprocesor cu dispozitivele RAM și I / O integrat cu un CPU pe un singur cip. În loc să aveți nevoie de ICS separate pentru un CPU, RAM, controler de memorie, controler serial și multe altele, toate acestea ar putea fi plasate într-un singur cip pentru aplicații mici încorporate, cum ar fi Calculatoare de buzunar și jucării electronice.
De-a lungul majorității epocii PC-ului, utilizând un microprocesor cu chips-uri separate, RAM și hardware grafice au condus la cele mai flexibile, mai puternice computere personale. Microcontrolerele au fost, în general, prea limitate pentru a fi bune pentru sarcinile generale de calcul, astfel încât metoda tradițională de utilizare a microprocesoarelor cu chipsuri discrete de susținere a rămas.
Recent, drumul spre smartphone-uri și comprimate a împins integrarea și mai mult decât microprocesoarele sau microcontrolerele. Rezultatul este sistemul pe un cip, care poate împacheta multe elemente ale unui sistem informatic modern (GPU, modem celular, acceleratoare AI, controler USB, interfață de rețea) împreună cu CPU și memoria sistemului într-un singur pachet. Este încă un pas în continuarea integrării și miniaturizării electronicii care vor continua probabil mult timp în viitor.
De ce să utilizați un sistem pe un cip?
Punerea mai multor elemente ale unui sistem informatic pe o singură bucată de siliciu scade cerințele de putere, reduce costurile, crește performanța și reduce dimensiunea fizică. Toate acestea ajută dramatic atunci când încercați să creați smartphone-uri, comprimate și laptop-uri mai puternice care utilizează durata de viață a bateriei.
De exemplu, Apple se mândrește cu dispozitive computere capabile, compacte. În ultimii 14 ani, Apple a folosit Socs în liniile sale iPhone și iPad. La început, au folosit Braț Socs proiectate de alte firme. În 2010, Apple a debutat A4 Soc. , care a fost primul iPhone SOC proiectat de Apple. De atunci, Apple a iterat pe o serie de chipsuri cu mare succes. Socs ajută iPhone-urile să folosească mai puțină putere în timp ce rămâneți în continuare compactă și mai capabilă tot timpul. Alți producători de smartphone utilizează și Socs.
Până de curând, Socs rareori a apărut în computerele desktop. În 2020, Apple a introdus M1. , Primul său Soc pentru desktop și notebook Macs. M1 combină un CPU, GPU, memorie și mai mult pe o singură bucată de siliciu. În 2021, Apple sa îmbunătățit pe M1 cu M1 Pro și M1 Max . Toate cele trei chipsuri oferă performanțe impresionante MACS în timp ce savurați puterea în raport cu arhitectura tradițională discretă microprocesoare găsită în majoritatea PC-urilor.
În Raspberry Pi 4. , un computer popular de hobbyist, utilizează, de asemenea, un sistem pe un cip (a Broadcom BCM2711. ) Pentru funcțiile sale principale, care păstrează dispozitivul costat scăzut (aproximativ 35 de dolari), oferind în același timp o mulțime de putere. Viitorul este luminos pentru SOC, care continuă tradiția integrării electronice și a miniaturizării care au început peste un secol în urmă. Timpuri interesante înainte!
LEGATE DE: Care este diferența dintre Apple M1, M1 Pro și M1 Max?
