Sistem-pe-un-cip

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Un sistem pe un cip (sau system-on-a-chip , abreviat SoC , lit. „sistem pe un circuit integrat”), în electronică digitală , este un circuit integrat care într-un singur cip conține un întreg sistem, sau mai bine zis, pe lângă procesorul central , acesta integrează, de asemenea, un chipset și, eventual, alte controlere, cum ar fi cel pentru memoria RAM , circuitele de intrare / ieșire sau subsistemul video.

Un singur cip poate conține circuite digitale, analogice și de frecvență radio într-un singur integrat. Acest tip de integrat este utilizat în mod obișnuit în aplicațiile încorporate , având în vedere dimensiunea redusă pe care o ating cu integrarea tuturor componentelor. O alternativă o constituie sistemul în pachet (SiP), care este un pachet unic care conține mai multe circuite integrate.

fundal

Intel a încercat deja în 2001 să dezvolte un SoC, grație proiectului Timna (destinat computerelor ieftine), dar care a fost apoi abandonat din motive strategice în favoarea primului Pentium M Banias, care a fost întotdeauna un procesor tradițional. Mai târziu, Intel nu a mai vorbit despre SoC-urile în prezentările sale către presă sau public, continuând să urmeze dezvoltarea hardware-ului tradițional. Cu toate acestea, alte companii au prezentat unele produse SoC și printre acestea una dintre cele mai active de-a lungul anilor a fost VIA , care însă le-a destinat mai ales sectorului încorporat .

În 2007, Intel a revenit la discuțiile despre SoC cu proiectul Tolapai , destinat și pentru sectorul încorporat și care integrează controlerul de memorie RAM și circuitele de intrare / ieșire. Prin urmare, Tolapai este un procesor perfect integrat cu chipset-ul și, în special, atât cu Northbridge, cât și cu Southbridge . Aproape simultan a fost anunțată sosirea viitoare a primului procesor SoC pentru utilizare în sistemele ultra-portabile UMPC , Lincroft , care va sta la baza viitoarei platforme Intel Moorestown planificate inițial pentru 2009 .

Alte sisteme SoC populare sunt , de exemplu , Nvidia Tegra , Qualcomm Snapdragon , Mediatek , Samsung Exynos , ST-Ericsson NovaThor , i.MX de la Freescale Semiconductor, Apple a Ax și M1 (anii 1920 2000s) și ZMS ZiiLabs lui.

Structura

Microcontroler bazat pe sistem pe un cip

Un sistem tipic SoC include:

Diferitele blocuri funcționale sunt conectate prin BUS proprietar sau BUS standard, cum ar fi BUS AMBA proiectat de ARM . Gestionarea DMA a transferurilor între memorie și magistrale externe crește performanța fără a împovăra procesorul.

Proiect

Pași în proiectarea unui SoC

Un Soc este alcătuit din blocurile descrise mai sus, dar și din software - ul care controlează diferitele componente și le face să interacționeze. Programele sunt concepute pentru a crea fluxuri paralele în interiorul cipului, pentru a urma o abordare paralelă . Multe SoC sunt dezvoltate din blocuri standard care descriu componentele hardware și din driverele care gestionează blocurile. O importanță deosebită sunt driverele care gestionează interfața cu autobuzele standard. Modulele hardware sunt combinate într-un singur integrat prin intermediul instrumentelor CAD , în timp ce driverele individuale sunt combinate într-un singur program prin medii de dezvoltare adecvate.

Proiectarea unui sistem SoC trece prin faza fundamentală a emulării. Modulele de sistem SoC sunt încărcate într-un cip FPGA în timp ce programul este stocat din memoria RAM a mediului de dezvoltare. Acest lucru vă permite să testați și să rafinați cipul SoC rapid și ușor, deoarece emulatorul reproduce perfect cipul SoC, dar permite modificarea rapidă a hardware-ului prin simpla modificare a programului încărcat de FPGA. După faza de emulare, cipul SoC urmează fazele clasice de dezvoltare ale unui cip personalizat .

Cipul este supus fazei de verificare. Limbile precum Verilog și VHDL sunt utilizate pentru verificarea integratului. Pentru sisteme integrate complexe, sunt utilizate și sisteme precum SystemVerilog, SystemC și Vera. Defectele și erorile identificate de faza de verificare sunt trimise la proiect pentru corecțiile corespunzătoare. În mod normal, 70% din timpul de dezvoltare a unui cip este utilizat în timpul fazei de verificare.

Realizare

SoC-urile pot fi construite cu diferite tehnologii, inclusiv:

Sistemele SoC sunt de obicei dispozitive cu consum redus de energie și costuri reduse, precum și au o fiabilitate mai mare decât sistemele multi-chip pe care le înlocuiesc. Numărul redus de componente reduce și costul asamblării și dimensiunile produsului.

Cu toate acestea, la fel ca toate proiectele VLSI, costurile ridicate ale dezvoltării soluțiilor personalizate afectează în mod semnificativ costurile totale și, prin urmare, acestea integrate în general ajung să coste mai mult decât soluțiile bazate pe integrarea generică.

Producătorii

Elemente conexe

linkuri externe

Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=System-on-a-chip&oldid=120845475 ”