Hakkında çok konuş Apple'ın M1 Ve akıllı telefon cipsleri bugünlerde, içinde kullanılan "bir çip üzerindeki sistem" (SOC) tasarımlarını duyabilirsiniz. Fakat SOCS nedir ve CPU'lardan ve mikroişlemcilerden nasıl farklıdırlar? Açıklayacağız.
Bir çip üzerinde sistem: Hızlı Tanım
Bir çip üzerindeki bir sistem, bir bilgisayar sisteminin birçok öğesini tek bir çip içine birleştiren entegre bir devredir. Bir SOC her zaman bir CPU içerir, ancak sistem hafızası, çevresel kontrolörler (USB, depolama için) ve grafik işleme üniteleri (GPU'lar), özel sinir ağ devresi, radyo modemleri gibi daha gelişmiş çevre birimleri de içerebilir. Bluetooth veya Wi-Fi) ve daha fazlası.
Çip yaklaşımındaki bir sistem, CPU çipi ve ayrı kontrol cihazı cipsleri, bir GPU ve değiştirilebilecek, yükseltilebilecek veya değiştirilebilecek bir RAM ile geleneksel bir PC ile aksinedir. SOCS kullanımı, bilgisayarları daha küçük, daha hızlı, daha ucuz ve daha az güç açıyor.
İLGİLİ: Bluetooth nedir?
Elektronik entegrasyonun kısa bir geçmişi
20. yüzyılın başından bu yana, elektroniklerin ilerlemesi iki ana trendle ilgili öngörülebilir bir yolu takip etti: minyatürleşme ve entegrasyon. Minyatürleşme, bireysel elektronik bileşenleri gördü. kapasitörler , dirençler , ve transistörler zamanla küçültün. Ve icadı ile entegre devre (IC) 1958'de entegrasyon, birden fazla elektronik bileşeni, daha da minyatürleşmeye izin veren tek bir silikon parçası üzerine birleştirmiştir.
Elektroniklerin bu minyatürizasyonu 20. yüzyılda gerçekleştikçe, bilgisayarlar da küçüldü. En eski dijital bilgisayarlar röleler veya vakum tüpleri gibi büyük ayrı bileşenlerden yapılmıştır. Daha sonra, ayrık transistörler, daha sonra entegre devreler gruplarını kullandılar. 1972'de Intel, bir bilgisayar merkezi işleme ünitesinin (CPU) elemanlarını tek bir entegre devreye birleştirdi ve İlk ticari, tek çipli mikroişlemci doğdu. Mikroişlemci ile, bilgisayarlar daha küçük olabilir ve her zamankinden daha az güç kullanabilir.
İLGİLİ: Mikroişlemci 50: Intel 4004'ü kutluyor
Bir çip üzerindeki mikrodenetleyici ve sistemi girin
1974'te, Texas Instruments ilk çıktı mikrokontroller , bu bir CPU ile tek bir çipin üzerine entegre edilmiş RAM ve G / Ç aygıtlarına sahip bir mikroişlemcidir. Bir CPU, RAM, bellek denetleyicisi, seri kontrol cihazı ve daha fazlası için ayrı IC'lere ihtiyaç duymak yerine, tüm bunlar, küçük gömülü uygulamalar için tek bir çip içine yerleştirilebilir. cep hesap makineleri ve elektronik oyuncaklar.
PC döneminin çoğunda, ayrı denetleyici cipsleri, RAM ve grafik donanımlı bir mikroişlemci kullanarak, en esnek, güçlü kişisel bilgisayarlara neden oldu. Mikrodenetleyiciler genellikle genel bilgisayar görevleri için iyi olması için çok sınırlıydı, bu nedenle mikroişlemcileri kullanmanın geleneksel yöntemi ayrık destekleyici cipslerle kaldı.
Son zamanlarda, akıllı telefonlara ve tabletlere doğru sürücü, mikroişlemcilerden veya mikrodenetleyicilerden daha fazla entegrasyonu itti. Sonuç, bir çip üzerindeki sistemdir, bu da modern bir bilgisayar sisteminin (GPU, hücre modemi, AI hızlandırıcıları, USB denetleyicisi, şebeke arayüzü) ile birlikte CPU ve sistem belleği tek bir pakete yerleştirebilecek sistemdir. Büyük olasılıkla geleceğe uzun süre devam edecek elektronik entegrasyon ve minyatürleşmesinde bir adım daha.
Neden bir çip üzerinde bir sistem kullanıyorsunuz?
Bilgisayar sisteminin daha fazla unsurunu tek bir silikondan çıkarmak, güç gereksinimlerini düşürür, maliyeti azaltır, performansı arttırır ve fiziksel boyutu azaltır. Bunların hepsi, daha az pil ömrü kullanan, daha güçlü akıllı telefonlar, tabletler ve dizüstü bilgisayarlar oluşturmaya çalışırken çarpıcı bir şekilde yardımcı olur.
Örneğin, Apple, yetenekli, kompakt bilgisayar cihazları yapımında gurur duyuyor. Son 14 yılda, Apple, SOCS iPhone ve iPad hatlarında kullandı. İlk başta kullandılar Kola dayalı Diğer firmalar tarafından tasarlanan SOCS. 2010 yılında Apple, A4 soc , elma tarafından tasarlanan ilk iPhone SOC'di. O zamandan beri, Apple, büyük başarı ile bir dizi cips üzerinde yineledi. SOCS, iPhone'lar hala kompakt kalırken ve her zaman daha fazla yetenekli hale getirirken daha az güç kullanmasına yardımcı olur. Diğer akıllı telefon üreticileri SOCS'yi de kullanır.
Son zamanlara kadar SOCS nadiren ortaya çıktı masaüstü bilgisayarlarında. 2020'de elma tanıttı M1 , masaüstü ve dizüstü bilgisayar için ilk SOC. M1, bir CPU, GPU, hafızayı ve daha fazlasını bir parça silikonda birleştirir. 2021'de Apple, M1'de M1 Pro ve M1 Max . Bu fişlerin üçü de çoğu PC'de bulunan geleneksel ayrık mikroişlemci mimarisine göre güç yudumlarken Macs etkileyici performans verir.
NS Ahududu pi 4 , popüler bir hobi bilgisayar bilgisayarı, bir çip üzerinde bir sistem kullanır (a Broadcom BCM2711 ) Cihaz fonksiyonları için, cihazı bol miktarda güç sağlarken (yaklaşık 35 $) düşük bir güç sağlar. Gelecek, bir yüzyıldan önce başlayan elektronik entegrasyonu ve minyatürleşmenin geleneğini sürdüren SOCS için aydınlıktır. Önümüzdeki heyecan verici zamanlar!
İLGİLİ: Apple'ın M1, M1 Pro ve M1 Max arasındaki fark nedir?
