З так багато говорити M1 Apple І смартфон чіпи в ці дні, ви можете почути про "систему на чіпі" (SOC), що використовуються в них. Але що таке SOCS, і як вони відрізняються від CPU та мікропроцесорів? Ми пояснимо.
Система на чіпі: швидке визначення
Система на чіпі є інтегрованою схемою, яка поєднує в собі багато елементів комп'ютерної системи в єдиний чіп. SOC завжди включає процесор, але він також може включати системну пам'ять, периферійні контролери (для USB, зберігання) та більш просунутих периферійних пристроїв, таких як графічні одиниці (GPUS), спеціалізована нейронна мережа, радіо модеми (для Блокноти або Wi-Fi), тощо.
Система на підході чіп, на відміну від традиційного ПК з чіпом процесора та окремими контролерами, графічним процесором та оперативною пам'яттю, яку можна замінити, оновлюватись або взаємозаміченими. Використання SOCS робить комп'ютери меншими, швидше, дешевше, і менше голодних.
Пов'язані: Що таке Bluetooth?
Коротка історія інтеграції електроніки
З початку ХХ століття прогрес електроніки дотримувалася передбачуваного шляху щодо двох основних тенденцій: мініатюризація та інтеграція. Мініатюризація бачила окремі електронні компоненти, такі як конденсатори , резистори і транзистори З часом зменшуйтеся. І з винаходом інтегральна схема (IC) у 1958 році інтеграція об'єднала кілька електронних компонентів на єдиний шматок кремнію, що дозволяє ще додаткові мініатюризації.
Оскільки ця мініатюризація електроніки відбулася протягом 20 століття, комп'ютери теж мали менший. Найбільш ранні цифрові комп'ютери були зроблені з великих дискретних компонентів, таких як реле або вакуумні трубки. Пізніше вони використовували дискретні транзистори, а потім групи інтегрованих схем. У 1972 році Intel поєднується елементи комп'ютерного центрального блоку обробки (ЦП) у єдину інтегральну схему, а також Перший комерційний, однозначний мікропроцесор народився. З мікропроцесором комп'ютери можуть бути меншими і використовувати менше енергії, ніж будь-коли раніше.
Пов'язані: Мікропроцесор - 50: Святкування Intel 4004
Введіть мікроконтроллер та систему на чіпі
У 1974 році Texas Instruments випустили перший мікроконтроллер , який є типом мікропроцесора з оперативними пристроями та вводу / виводом, інтегрованими з процесором на одному чіпі. Замість того, щоб потребувати окремого ICS для процесора, RAM, контролера пам'яті, серійного контролера та інше, все це може бути розміщене в єдиний чіп для невеликих вбудованих додатків, таких як кишенькові калькулятори і електронних іграшок.
Протягом більшості епохи ПК, використовуючи мікропроцесор з окремим контролером, оперативною пам'яттю та графічним обладнанням призводить до найбільш гнучких, потужних персональних комп'ютерів. Мікроконтролери, як правило, були занадто обмежені, щоб бути корисними для загальних обчислювальних завдань, тому традиційний спосіб використання мікропроцесорів з дискретними допоміжними чіпсами.
Нещодавно привід до смартфонів та таблеток підштовхнув інтеграцію навіть далі, ніж мікропроцесори або мікроконтролери. Результатом є система на чіпі, яка може упакувати безліч елементів сучасної комп'ютерної системи (GPU, модем клітин, AI Accelerators, USB-контролер, мережевий інтерфейс) разом з процесором та системною пам'яттю в єдиний пакет. Це ще один крок у подальній інтеграції та мініатюризації електроніки, яка, ймовірно, продовжуватиметься в майбутньому.
Навіщо використовувати систему на чіпі?
Поклавши більше елементів комп'ютерної системи на єдиний шматок кремнію, знижує енергосистеми, зменшує вартість, підвищує продуктивність та зменшує фізичний розмір. Все це допомагає різко, намагаючись створити постійно-потужні смартфони, таблетки та ноутбуки, які використовують менше терміну служби акумулятора.
Наприклад, яблуко пишається тим, що робить здатні, компактні обчислювальні пристрої. За останні 14 років Apple використовував SOCS на своїх лініях iPhone та iPad. Спочатку вони використовували Заснований Socs розроблені іншими фірмами. У 2010 році Apple дебютував A4 Soc , який був першим iPhone SOC, розроблений Apple. З тих пір Apple виникла на своїй серії чіпів з великим успіхом. SOCS допомагають iPhone використовувати менше потужності, поки залишаючись компактним і отримуючи більше здатних весь час. Інші виробники смартфона також використовують SOCS.
До недавнього часу SOCS рідко з'явилися На настільних комп'ютерах. У 2020 році яблуко представив M1 , його перший SOC для настільних та ноутбуків Mac. M1 поєднує в собі процесор, ГПУ, пам'ять, і більше на одній частині кремнію. У 2021 році яблуко покращилося на M1 з M1 pro і m1 max . Всі три з цих чіпів дають Macs вражаючу продуктивність під час потягування по відношенню до традиційної дискретної мікропроцесорної архітектури, знайденої в більшості ПК.
Точний Малина pi 4 , популярний хобістський комп'ютер, також використовує систему на чіпі (a Broadcom bcm2711 ) Для його основних функцій, які зберігають пристрій, що відповідає низьким (близько 35 доларів), надаючи велику кількість потужності. Майбутнє яскраве для SOCS, які продовжують традицію інтеграції та мініатюризації електроніки, яка розпочалася протягом століття. Захоплюючі часи попереду!
Пов'язані: Яка різниця між M1, M1 Pro, M1 MAX?
