Con l'avanzare della tecnologia, possiamo vedere come i vari elementi che compongono i nostri sistemi informatici hanno fatto passi da gigante in termini di capacità, sviluppo e progressi.
Al giorno d'oggi, altri dispositivi che stanno prendendo piede sono i dispositivi mobili come telefoni, tablet, laptop e una delle tecnologie più avanzate che sono alla base di questi sono i cosiddetti SoC. Solvetic analizzerà in dettaglio cos'è un SoC e come influenza l'uso di uno qualsiasi dei dispositivi menzionati.
Cos'è SoC
SoC (System-on-a-Chip) è una tendenza che sta prendendo forza dagli sviluppatori, in particolare ARM, attraverso la quale si cerca l'integrazione di tutti i moduli di un sistema in un singolo chip o circuito. il dispositivo che lo include.
La sua origine risale a quando aziende come Nokia o Samsung iniziarono lo sviluppo dei loro primi telefoni cellulari ed era necessario che i dispositivi fossero il più piccoli e portatili possibile, in modo che il nome del dispositivo mocil assumesse più valore e per raggiungere questo si è concentrato sullo sviluppo di processori che avranno il maggior numero di funzioni disponibili per ridurre a uno la dimensione interna dei componenti.
A prima vista, un SoC ha il design di un comune microchip, ma la sua scienza e tecnologia è al suo interno poiché lì troviamo la maggior parte dei componenti che consentono l'effettiva trasmissione dei dati.
Nel grafico seguente vedremo la struttura di un SoC Snapdragon 801:
Componenti che compongono un SoCSuccessivamente vedremo i componenti che rendono il SoC una tecnologia portatile con molteplici vantaggi:
- Controller di memoria: È importante chiarire che quando il processore deve accedere alla RAM, non lo fa direttamente, ma c'è un insieme di circuiti che sono responsabili di svolgere questo compito e poiché questi circuiti sono all'interno del chip stesso, ridurremo tempi di accesso alla RAM.
- Memoria: È un componente fondamentale affinché le applicazioni possano essere eseguite e tutte le istruzioni di sistema vengano eseguite correttamente.
- Carta grafica: Molti dei nuovi SoC includono schede grafiche con supporto 3D che ci impedisce di avere una scheda grafica aggiuntiva sulla scheda.
- Interfacce esterne: Consentono la connettività con più dispositivi come unità esterne o chiavette USB.
- Autobus: Questi consentono di trasmettere in modo corretto le informazioni tra i vari elementi del sistema.
- Comunicazione: consente di avere il supporto Wi-Fi e altre tecnologie di rete.
Questi sono i componenti fondamentali del SoC, ma in aggiunta abbiamo altri elementi come servizi GPS, sicurezza, risoluzione dello schermo più alta, maggiore capacità di pixel nelle fotocamere, ecc.
Oggi i maggiori produttori di dispositivi SoC sono Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA e Broadcom, tutte aziende con ottimi prodotti sviluppati e di queste Qualcomm, NVIDIA e MediaTek offrono SoC alle aziende mobili per i loro Smartphone mentre Broadcom si concentra nello sviluppo di SoC per dispositivi di rete:
SoC su un iPhone 7:
SoC Broadcom su un modem:
Ogni SoC ha determinate caratteristiche che gli permettono di distinguersi dagli altri, quindi se vogliamo utilizzare qualche tipo di SoC dobbiamo tenere conto di fattori come la connettività 4G LTE (a breve 5G), WiFi con supporto allo standard 802.11ac, Connettività USB, tra l'altro che influenzano direttamente il comportamento del dispositivo finale.
Tipi di SoC
Attualmente in commercio troviamo vari tipi di chip SoC, ognuno con funzioni speciali, alcuni di questi sono:
NVIDIA Tegra 3NVIDIA Tegra 3 è attualmente integrato in alcuni dispositivi Android e dispone di una CPU quad-core, ciascuna delle quali è un ARM Cortex A9, ma ha un quinto core che consente un migliore sviluppo degli elementi inclusi e ha la capacità di supportare l'uscita video. x 1600 e codec video 1080p H.264 e MPEG-4 AVC (consente la registrazione e la riproduzione di video di alta qualità).
La sua struttura è la seguente:
Qualcomm Snapdragon S4Questo SoC è presente in vari smartphone e tablet. Ha un processore ARM Cortex-A15 e consente la registrazione di video HD e il supporto per i giochi e le funzionalità GPU Adreno integrate.
Intel MedfieldQuesto SoC Intel è realizzato con tecnologia HKMG a 32 nm e offre un processore single core da 1,6-2 GHz e GPU PowerVR SGX540.
La sua struttura è la seguente:
Abbiamo altri SoC come:
- Texas Instruments OMAP 4
- Samsung Exynos 4 Quad
- ST-Ericsson NovaThor
Vantaggi e svantaggi dell'utilizzo di SoC
Tutte le nuove tecnologie sono sviluppate con l'obiettivo di semplificare la vita all'utente finale offrendo prodotti con i migliori standard, ma non sempre il 100% delle funzioni è adeguato, questi sono alcuni punti in sospeso, e altri meno, nei chip SoC :
- Senza dubbio, l'integrazione di tutti i componenti in un unico chip è il suo principale vantaggio in quanto permette di avere tutta la potenza in un piccolo ingombro.
- Migliori canali di comunicazione tra tutti i dispositivi
- Massima efficienza
- In caso di guasto di uno qualsiasi dei componenti, la sua sostituzione sarà molto difficile poiché il SoC è saldato alla scheda.
- L'aumento di calore derivante dall'avere così tanti componenti in un unico circuito può influire sulle sue prestazioni ottimali.
Con questo panorama vediamo come, sebbene le sue funzioni siano estese, possiamo trovarci limitati in caso di guasto interno. Vale la pena notare che il SoC di giorno in giorno è più presente nei nostri dispositivi poiché non lo abbiamo solo nei telefoni o tablet moderni, ma li troveremo anche in dispositivi come televisori, elettrodomestici intelligenti, automobili, ecc.
SoC è una rivoluzione nei progetti elettrici, ma dobbiamo stare attenti nella sua implementazione poiché un piccolo guasto e saremo praticamente bloccati e senza accesso al dispositivo.
