Što je sustav na čipu (SoC)?

Svi uređaji koje danas koristimo rade, zar ne? No, ne razmišlja mnogo ljudi o mozgu koji ih oživljava. Mnogi uređaji koje koristimo pokreću se sustavom na čipu ili SoC -u.

Ovi mali i energetski učinkoviti čipovi napajaju većinu mobilnih uređaja koje danas koristimo, od pametnih telefona do tableta. Evo uvida u to što su SoC -ovi i što ih čini.

Što je SoC?

Pojam SoC označava sustav na čipu. Zove se tako jer se sastoji od više bitnih računalnih komponenti koje su sve komprimirane na jedan čip. SoC se prvenstveno koriste za mobilne uređaje zbog svoje male veličine i velike energetske učinkovitosti.

Počevši od 1970. nekoliko je kompanija pokušalo istisnuti više komponenti na jedan čip za napajanje digitalnih satova. Intel je to uspio s Microma digitalnim satom 1974. godine, stvarajući prvi pravi SoC. Tvrtka je integrirala vremenske funkcije i tranzistore upravljačkog programa LCD -a u jedan čip.

SoC -ovi su doista uzeli maha 80 -ih i 90 -ih. Osobna računala stjecala su popularnost 80 -ih godina i trebali su se napajati manjim čipovima. U 90 -ima mobiteli su koristili SoC -ove, a taj trend nastavlja se i danas sa pametnim telefonima i tabletima koji koriste SoC -ove.

Što se nalazi u SoC -u?

Prijenosni uređaji poput pametnih telefona i tableta moraju ostati kompaktni. Zbog toga postoje SoC -ovi. Proizvođači SoC -a uzimaju nekoliko bitnih komponenti i komprimiraju ih u jedan čip radi uštede prostora. Postavljanje svih komponenti na jedno mjesto štedi ogromnu količinu prostora u usporedbi s dijelovima razasutim po matičnoj ploči.

Dakle, što je na SoC -u?

Centralna procesorska jedinica (CPU)

Jedna od glavnih komponenti SoC -a je CPU. CPU se naziva i mozgom uređaja. To je zato što obrađuje sve glavne zadatke obrade koje bacite na svoj uređaj. Slično kao što vaš mozak obrađuje informacije koje dolaze iz vaših osjetila, CPU obrađuje informacije koje dolaze iz RAM -a i predmemorije.

Jedinica za grafičku obradu (GPU)

GPU u SoC -u je poput CPU -a, samo što obrađuje različite stvari. CPU može obraditi sve, od koda do grafike, ali to bi bilo previše posla. Kako bi ublažio neke napore, GPU obrađuje grafičke podatke. On obrađuje sve što vidite na ekranu.

Povezano: Kako overclockati svoj GPU

radna memorija

RAM označava RAM memorija. RAM sadrži podatke kojima je potrebno pristupiti s vremena na vrijeme. Računala su nekad morala pristupiti podacima izravno sa svojih fizičkih jedinica za pohranu, ali taj je proces spor.

RAM rješava ovaj problem s mnogo bržom memorijom koja čita i piše podatke velikom brzinom od vaše uobičajene memorije, čak i SSD -a. Nakon što se podaci učitaju u RAM, CPU može lako pristupiti i pozvati korisne podatke iz ultra brze memorije.

Na primjer, recimo da morate otvoriti aplikaciju. Aplikacija živi na vašem tvrdom disku. Kad ga otvorite, ta se aplikacija učitava s pogona u RAM, kojem CPU može pristupiti. Ovisno o tome što se događa u aplikaciji, podacima se može brzo pristupiti kako bi sve išlo glatko. CPU učitava podatke u vašu RAM memoriju za koje misli da biste ih mogli koristiti, a odnose se na aplikaciju, što dodatno ubrzava opoziv.

Predmemorija

Iako je RAM blok memorije kojem se može brzo pristupiti, drugi oblik memorije je još brži. Zove se CPU cache. RAM sadrži podatke koje CPU mora koristiti, ali ako postoje informacije kojima se često pristupa, one će se prenijeti u predmemoriju. Predmemorija može slati podatke u CPU čak i brže od RAM -a.

Recimo da otvorite program više puta u kratkom razdoblju. Sustav će pohraniti taj program u predmemoriju kako bi se učitao još brže. Web stranice se također pohranjuju u predmemoriju radi bržeg pristupa.

Signalni modemi

Možda se čini čudnim, ali stvarni signalni modemi integrirani su u SoC. Modemi su odgovorni za pretvaranje elektromagnetskog signala u digitalni signal koji vaš telefon ili mobilni uređaj mogu razumjeti. Modem je također odgovoran za postupanje suprotno kada šalje podatke poslužiteljima.

Jedinica za obradu slike (IPU)

IPU je odgovoran za obradu podataka koji dolaze s kamere. Kad svjetlost pogodi senzor slike, ti se podaci pretvaraju u digitalni signal i šalju u SoC. Te podatke zatim obrađuje IPU, dok CPU može preuzeti druge zadatke.

Video koder

Ako na uređaju imate video podatke, za gledanje ih je potrebno pretvoriti u analogni signal. Video koder je odgovoran za uzimanje digitalnog signala i pretvaranje u analogni (sirovi električni) signal. Taj se električni signal zatim pretvara u svjetlo na zaslonu.

Ovisno o uređaju, SoC može imati različite komponente. Na primjer, neki SoC -ovi nemaju integrirani RAM, dok drugi imaju dio poznat kao NPU. Označava jedinicu za neuronsku obradu i obrađuje zadatke koji se odnose na umjetnu inteligenciju i strojno učenje.

Povezano: Zašto Intel propada AMD i Apple

Budućnost SoC -ova

SoC -ovi su se prvenstveno koristili u mobilnim uređajima, ali mi smo na rubu nove revolucije u SoC tehnologiji: SoC -ovi napajaju puna stolna računala. SoC tehnologija dolazi do točke u kojoj može ispravno pokrenuti potpuni softver za stolna računala, primjer je Appleov M1 čip, SoC temeljen na ARM-u koji pokreće neke od njihovih najnovijih MacBook-ova.

Korištenje SoC -ova za napajanje računala ima prednosti. Uz uštedu prostora, SoC -ovi su odlični što se tiče energetske učinkovitosti. Manji čipovi troše manje energije u cjelini, što bi trebalo dovesti do boljeg trajanja baterije prijenosnih računala.

SoC -ovi također ne postaju vrući kao veliki procesori. Budući da SoC -ovi mogu ostati hladniji od velikih procesora, uređaji će biti ugodniji za korištenje, osobito prijenosna računala. I ne samo to, već će i eliminirati potrebu za obožavateljima. Obožavatelji su stavljeni u računala i igraće konzole kako bi uklonili toplinu koju procesori proizvode. Uklanjanje ventilatora dovest će do uštede prostora u uređaju i veće uštede energije.

Mali čips, velika pomoć

Mnogi ljudi mogu voditi cijelo poslovanje s uređaja pomoću SoC -ova. Svi zadaci koje obavljamo na svojim telefonima ili tabletima obavljaju se čipovima manjim od novčića. Uskoro će početi napajati računala. SoC nam doista pokazuju da velike stvari mogu doći u malim paketima.

Koja je razlika između APU -a, CPU -a i GPU -a?

Zbunjeni ste oko kratica za računalne procesore? Saznajte razlike između APU -a, CPU -a, GPU -a i zašto je to važno.

Pročitajte Dalje

O autoru