הבית > תערוכה > תוכן

מערכת על שבב

Mar 08, 2019

מערכת על שבב או מערכת על שבב (SoC / ˌɛsˌoʊsiː / es-oh-SEE או / sɒk / גרב) [nb 1] הוא מעגל משולב (הידוע גם בשם "שבב") המשלב את כל רכיבי המחשב מערכת אלקטרונית אחרת. רכיבים אלה כוללים בדרך כלל יחידת עיבוד מרכזית (CPU), זיכרון, יציאות קלט / פלט ואחסון משני - הכל על גבי מצע יחיד. הוא עשוי להכיל פונקציות עיבוד אותות תדר דיגיטלי, אנלוגי, אות מעורב ולעתים קרובות, בהתאם ליישום. כאשר הם משולבים על מצע אלקטרוני יחיד, SoCs צורכים הרבה פחות כוח ולקחת שטח הרבה פחות מאשר עיצובים מרובי שבב עם פונקציונליות המקבילה. בגלל זה, SoCs נפוצים מאוד בתחום המחשבים הניידים ושירותי מחשוב קצה. מערכות שבבים משמשות בדרך כלל במערכות משובצות ובאינטרנט של דברים.


מערכות ב - Chip הן בניגוד לארכיטקטורת המחשב המסורתי המבוססת על לוח האם, המפריד בין רכיבים המבוססים על פונקציה ומחבר אותם דרך לוח מעגלים מרכזי. בעוד לוח האם בתים ומחבר רכיבים ניתנים להסרה או להחלפה, SoCs לשלב את כל הרכיבים הללו לתוך מעגל משולב יחיד, כאילו כל הפונקציות הללו נבנו בלוח האם. חברת SoC תשלב בדרך כלל מעבדים של CPU, גרפיקה וזיכרון, דיסק קשיח וקישוריות USB, גישה אקראית וזיכרונות לקריאה בלבד ואחסון משני על מעגל בודד, ואילו לוח האם יחבר את המודולים האלה כרכיבים מובחנים או בכרטיסי הרחבה .


יותר עיצובים משולבים של מערכת המחשב משפרים את הביצועים ומפחיתים את צריכת החשמל, כמו גם את שטח המוליכים למחצה הדרוש לתכנון מקביל המורכב ממודולים נפרדים, במחיר של החלפה מופחתת של רכיבים. מעצם הגדרתם, עיצובי SoC משולבים במלואם או כמעט במלואם על פני מודולים שונים של רכיבים. מסיבות אלה, קיימת מגמה כללית של שילוב הדוק יותר של רכיבים בתעשיית חומרת המחשב, בין השאר בהשפעתן של חברות ה - SoCs והלקחים שנלמדו משוקי המחשוב הניידים והמשובצים. Systems-on-Chip ניתן לראות כחלק ממגמה גדולה יותר כלפי מחשוב מוטבע והאצת חומרה.


חברת SoC משלבת מיקרו-בקר או מיקרו-מעבד עם ציוד היקפי מתקדם כגון יחידת עיבוד גרפיקה (GPU), מודול Wi-Fi או מעבד אחד או יותר. בדומה לאופן שבו מיקרו-בקר משלב מיקרו-מעבד עם מעגלים היקפיים וזיכרון, ניתן לראות ב- SoC שילוב של מיקרו-בקר עם ציוד היקפי מתקדם עוד יותר. לקבלת מבט כולל על שילוב רכיבי מערכת, ראה שילוב מערכת.