С таким много разговоров о Apple M1. И смартфон чипсы в эти дни, вы можете услышать о проектах «Система на чипе» (SOC), используемых в них. Но что такое SOCS, и как они отличаются от CPU и микропроцессоров? Мы объясним.
Система на чипе: быстрое определение
Система на чипе представляет собой встроенную схему, которая сочетает в себе много элементов компьютерной системы в один чип. SOC всегда включает в себя процессор, но он также может включать в себя системную память, периферийные контроллеры (для USB, хранения) и более продвинутые периферийные устройства, такие как графические блоки обработки (GPU), специализированные нейронные сети, радиомодеры (для блютуз или Wi-Fi) и многое другое.
Система на подходе CHIP находится в отличие от традиционного ПК с чипом процессора и отдельными чипами контроллера, GPU и оперативной памяти, которая может быть заменена, модернизирована или взаимодействовать по мере необходимости. Использование SOCS делает компьютеры меньшим, быстрее, дешевле и менее голодным.
СВЯЗАННЫЕ С: Что такое Bluetooth?
Краткая история интеграции электроники
С начала 20-го века прогрессирование электроники последовало предсказуемому пути относительно двух основных тенденций: миниатюризация и интеграция. Миниатюризация видела отдельные электронные компоненты, такие как конденсаторы С резисторы , а также транзисторы Получите меньше вовремя. И с изобретением Интегральная схема (IC) В 1958 году интеграция объединила несколько электронных компонентов на один кусок кремния, что позволяет даже дальнейшую миниатюризацию.
Поскольку эта миниатюризация электроники состоялась в 20 веке, компьютеры тоже стали меньшими. Самые ранние цифровые компьютеры были сделаны из больших дискретных компонентов, таких как реле или вакуумные трубки. Позже они использовали дискретные транзисторы, затем группы интегрированных цепей. В 1972 году Intel объединил элементы компьютерного центральной обработки (CPU) в одну интегральную схему, а также Первый коммерческий, однополотный микропроцессор родился. С микропроцессором компьютеры могут быть меньше и использовать меньше энергии, чем когда-либо прежде.
СВЯЗАННЫЕ С: Микропроцессор 50: празднование Intel 4004
Введите микроконтроллер и систему на чипе
В 1974 году Texas Instruments выпустил первый микроконтроллер , который является типом микропроцессора с устройством RAM и ввода / вывода, интегрированные с процессором на один чип. Вместо того, чтобы нуждаться в отдельных ICS для CPU, RAM, контроллера памяти, последовательный контроллер и многое другое, все это может быть помещено в один чип для небольших встроенных приложений, таких как Карманные калькуляторы и электронные игрушки.
На протяжении большей части ERA ПК, используя микропроцессор с отдельными чипами контроллера, оперативной памяти и графическим оборудованием, привел к наиболее гибким, мощным персональным компьютерам. Микроконтроллеры, как правило, были слишком ограничены хорошими для общих вычислительных задач, поэтому традиционный метод использования микропроцессоров с дискретных опорных чипов остался.
Недавно привод к смартфонам и таблеткам выдвинул интеграцию даже дальше микропроцессоров или микроконтроллеров. Результатом является система на чипе, которая может упаковать много элементов современной компьютерной системы (GPU, модем для ячейки, ускорителей AI, USB-контроллера, сетевой интерфейс) наряду с CPU и системной памятью в один пакет. Это еще один шаг в дальнейшей интеграции и миниатюризации электроники, которые, вероятно, продолжат долго в будущем.
Зачем использовать систему на чипе?
Поместив больше элементов компьютерной системы на один кусок кремния снижает требования к мощности, снижает стоимость, повышает производительность и уменьшает физический размер. Все это значительно помогает при попытке создавать все более мощные смартфоны, планшеты и ноутбуки, которые используют меньшее время автономной работы.
Например, Apple гордится в том, чтобы сделать вступление в составных компактных вычислительных устройств. За последние 14 лет Apple использовала SOCS на своих линиях iPhone и iPad. Сначала они использовали Базирующийся на руках SOCS разработана другими фирмами. В 2010 году Apple дебютировала A4 SOC. Какой был первый iPhone Soc, разработанный Apple. С тех пор Apple итасировала его серию чипсов с большим успехом. SOCS помогает iPhones использовать меньше энергии, пока все еще оставаясь компактным и все больше возможностей. Другие производители смартфонов также используют SOCS.
До недавнего времени, SOCS редко появился на настольных компьютерах. В 2020 году Apple представила M1. , первый SOC для рабочего стола и ноутбука Mac. M1 сочетает в себе процессор, GPU, память и многое другое на одном куске кремния. В 2021 году Apple улучшилась на M1 с M1 pro and m1 max Отказ Все трое из этих чипов дают MAC впечатляющие характеристики при потягивании мощности относительно традиционной дискретной микропроцессорной архитектуры, найденной на большинстве шт.
То Raspberry Pi 4. , популярный компьютерный компьютер, также использует систему на чипе (A Broadcom BCM2711. ) Для его основных функций, которые сохраняют оборудование для низкого (около 35 долларов) при обеспечении большого количества мощности. Будущее яркое для SOCS, которое продолжает традицию интеграции электроники и миниатюризации, которая началась более века назад. Захватывающие времена впереди!
СВЯЗАННЫЕ С: В чем разница между Apple M1, M1 Pro, а M1 Max?
