Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Система на кристалі або Система на чипі від англ System on a chip або іще SoC чи SOC дизайн електронної схеми яка вміщує

System-on-a-chip

System-on-a-chip

Система на кристалі, або Система на чипі (від англ. System-on-a-chip, або іще SoC чи SOC) — дизайн електронної схеми, яка вміщує функціональні складові цілого пристрою (наприклад комп'ютера) на одній мікросхемі. Залежно від призначення SoC може оперувати як цифровими сигналами, так і аналоговими, аналого-цифровими, а також частотами радіодіапазону. Типовим застосуванням таких схем є широке різноманіття вбудованих систем.

Якщо не вдається розмістити всі необхідні схеми на одному напівпровідниковому кристалі, то використовується схема із декількох кристалів, розміщених в одному корпусі (System in Package — SiP). SoC вважається вигіднішою конструкцією, оскільки дозволяє збільшити відсоток придатних схем при виготовленні та спростити конструкцію корпуса.

Структура

image
Структура типової системи на кристалі, побудованої на основі ARM-мікропроцесора

Типова SoC вміщує:

Блоки між собою можуть з'єднувати за допомогою шини власної розробки чи стандартної конструкції, наприклад стандартизована в чипах ARM. Якщо в складі чипу є контролер прямого доступу пам'яті (DMA), то за його допомогою можна заносити дані з зовнішніх пристроїв безпосередньо до пам'яті чипа, не витрачаючи процесорних ресурсів.

Розробка систем на кристалі

Для повноцінного функціонування системи програмна складова відіграє не менш важливу роль, ніж апаратна. Зазвичай розробка ведеться паралельно. Апаратна частина складається зі стандартних налагоджених блоків, для збірки програмної частини потім використовують готові драйвери. Використовують засоби розробок CAD та інтегровані програмні оболонки.

Для того, щоб переконатися в правильній роботі створеної комбінації блоків, драйвери та програму завантажують в емулятор апаратної частини FPGA. Також потрібно задати розміщення блоків і розробити міжблокові зв'язки.

Перед здачею у виробництво апаратну частину тестують на коректність із використанням мов програмування: Verilog та VHDL; а також складніших схем — SystemVerilog, SystemC, [en] та OpenVera. Близько 70% усіх ресурсів, затрачених на розробку чипу, витрачається саме на цьому етапі.

image
Розрахунковий дизайн потоків системи на кристалі

Системи на кристалі використовують менше енергії, коштують дешевше і працюють надійніше, ніж набори мікросхем із такою ж функціональністю. Менша кількість складових спрощує монтаж готового виробу. Але все ж таки, створення однієї дуже великої і складної системи на кристалі може виявитися дорожчим процесом, ніж серія малих, через складність розробки, налагодження та зменшення частки придатних виробів.

У ході проектування систем на кристалі необхідно вирішувати проблему затримок і асинхронізму сигналів. Особливо це важливо при формуванні мережевих структур. Найперспективнішим шляхом вирішення цієї проблеми вважається використання бездротових мереж на кристалі (Wireless network-on-chip, WNOC), що дає змогу уникнути обмеження класичних мереж, а також забезпечить зв'язок між наномасштабними компонентами мікросхем і макрорівнем

Компанії, які розробляють SoC

Джерела

  1. Великі дебати: SOC проти SIP (англійською)
  2. Слюсар Д., Слюсар В. Беспроводные сети на кристалле – перспективные идеи и методы реализации. //Электроника: наука, технология, бизнес. – 2011. - № 6. - C. 74 - 83. [1]

Корисні посилання

  • Розділ статей на SoC тематику
  • - типове застосування змішано-сигнальних систем на чипі
  • MIPS-основані Системи на чипах на сайті linux-mips.org
  • Вбудовані процесори та Системи на Чипі короткий довідниковий посібник. Архів оригіналу за 3 січня 2013.
  • представлені Системи на Чипі компанією SiliconFarEast
  • HybridThreads(Hthreads) Будування програмованих напівзамовних мультипроцесорних систем на чипі із використанням гібридних CPU/FPGA компонентів.
  • MicroBlaze-засновані інструкції для комп'ютерних архітектур та мови програмування Assembler для Систем-на-Чипі
  • на www.tertiumtechnology.com
  • Щорічна IEEE Міжнародна SOC Конференція

Див. також

  • PSoC — програмована система на кристалі

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Sistema na kristali abo Sistema na chipi vid angl System on a chip abo ishe SoC chi SOC dizajn elektronnoyi shemi yaka vmishuye funkcionalni skladovi cilogo pristroyu napriklad komp yutera na odnij mikroshemi Zalezhno vid priznachennya SoC mozhe operuvati yak cifrovimi signalami tak i analogovimi analogo cifrovimi a takozh chastotami radiodiapazonu Tipovim zastosuvannyam takih shem ye shiroke riznomanittya vbudovanih sistem Yaksho ne vdayetsya rozmistiti vsi neobhidni shemi na odnomu napivprovidnikovomu kristali to vikoristovuyetsya shema iz dekilkoh kristaliv rozmishenih v odnomu korpusi System in Package SiP SoC vvazhayetsya vigidnishoyu konstrukciyeyu oskilki dozvolyaye zbilshiti vidsotok pridatnih shem pri vigotovlenni ta sprostiti konstrukciyu korpusa StrukturaStruktura tipovoyi sistemi na kristali pobudovanoyi na osnovi ARM mikroprocesora Tipova SoC vmishuye mikrokontroler mikroprocesor chi procesor cifrovih signaliv Deyaki shemi obladnani bilshe nizh odnim procesorom todi yih she nazivayut MPSoC Multiprocessor System on Chip blok pam yati yakij mozhe pracyuvati iz takimi tipami pam yati ROM RAM EEPROM ta flesh dzherelo opornoyi chastoti napriklad kvarcovi generatori ta lancyugi z obernenim zv yazkom phase locked loops cifrova sistema fazovoyi avtopidstrojki chastoti tajmeri lichilniki ta shemi zatrimok pislya uvimknennya standartni interfejsi dlya zovnishnih pristroyiv USB FireWire Ethernet UART SPI vhodi ta vihodi cifro analogovih i analogo cifrovih peretvoryuvachiv regulyatori naprugi ta stabilizatori zhivlennya Bloki mizh soboyu mozhut z yednuvati za dopomogoyu shini vlasnoyi rozrobki chi standartnoyi konstrukciyi napriklad standartizovana v chipah ARM Yaksho v skladi chipu ye kontroler pryamogo dostupu pam yati DMA to za jogo dopomogoyu mozhna zanositi dani z zovnishnih pristroyiv bezposeredno do pam yati chipa ne vitrachayuchi procesornih resursiv Rozrobka sistem na kristaliDlya povnocinnogo funkcionuvannya sistemi programna skladova vidigraye ne mensh vazhlivu rol nizh aparatna Zazvichaj rozrobka vedetsya paralelno Aparatna chastina skladayetsya zi standartnih nalagodzhenih blokiv dlya zbirki programnoyi chastini potim vikoristovuyut gotovi drajveri Vikoristovuyut zasobi rozrobok CAD ta integrovani programni obolonki Dlya togo shob perekonatisya v pravilnij roboti stvorenoyi kombinaciyi blokiv drajveri ta programu zavantazhuyut v emulyator aparatnoyi chastini FPGA Takozh potribno zadati rozmishennya blokiv i rozrobiti mizhblokovi zv yazki Pered zdacheyu u virobnictvo aparatnu chastinu testuyut na korektnist iz vikoristannyam mov programuvannya Verilog ta VHDL a takozh skladnishih shem SystemVerilog SystemC en ta OpenVera Blizko 70 usih resursiv zatrachenih na rozrobku chipu vitrachayetsya same na comu etapi Rozrahunkovij dizajn potokiv sistemi na kristali Sistemi na kristali vikoristovuyut menshe energiyi koshtuyut deshevshe i pracyuyut nadijnishe nizh nabori mikroshem iz takoyu zh funkcionalnistyu Mensha kilkist skladovih sproshuye montazh gotovogo virobu Ale vse zh taki stvorennya odniyeyi duzhe velikoyi i skladnoyi sistemi na kristali mozhe viyavitisya dorozhchim procesom nizh seriya malih cherez skladnist rozrobki nalagodzhennya ta zmenshennya chastki pridatnih virobiv U hodi proektuvannya sistem na kristali neobhidno virishuvati problemu zatrimok i asinhronizmu signaliv Osoblivo ce vazhlivo pri formuvanni merezhevih struktur Najperspektivnishim shlyahom virishennya ciyeyi problemi vvazhayetsya vikoristannya bezdrotovih merezh na kristali Wireless network on chip WNOC sho daye zmogu uniknuti obmezhennya klasichnih merezh a takozh zabezpechit zv yazok mizh nanomasshtabnimi komponentami mikroshem i makrorivnemKompaniyi yaki rozroblyayut SoCActions Semiconductor Altera AMCC Analog Devices ARM Holdings Atmel Atheros Axis Communications Broadcom Cirrus Logic PSoC Infineon Technologies Intel Fulhua Microelectronics Corp Freescale Semiconductor LSI Logic Marvell Technology Group Nokia NXP Semiconductors formalno Philips Semiconductors Samsung Sharp Silicon Integrated Systems STMicroelectronics Texas Instruments Transmeta XilinxDzherelaVeliki debati SOC proti SIP anglijskoyu Slyusar D Slyusar V Besprovodnye seti na kristalle perspektivnye idei i metody realizacii Elektronika nauka tehnologiya biznes 2011 6 C 74 83 1 Korisni posilannyaRozdil statej na SoC tematiku tipove zastosuvannya zmishano signalnih sistem na chipi MIPS osnovani Sistemi na chipah na sajti linux mips org Vbudovani procesori ta Sistemi na Chipi korotkij dovidnikovij posibnik Arhiv originalu za 3 sichnya 2013 predstavleni Sistemi na Chipi kompaniyeyu SiliconFarEast HybridThreads Hthreads Buduvannya programovanih napivzamovnih multiprocesornih sistem na chipi iz vikoristannyam gibridnih CPU FPGA komponentiv MicroBlaze zasnovani instrukciyi dlya komp yuternih arhitektur ta movi programuvannya Assembler dlya Sistem na Chipi na www tertiumtechnology com Shorichna IEEE Mizhnarodna SOC KonferenciyaDiv takozhPSoC programovana sistema na kristali

Дата публікації:
Топ