Kas yra lusto sistema (SoC)?

Visi prietaisai, kuriuos naudojame šiais laikais, tiesiog veikia, tiesa? Tačiau nedaugelis galvoja apie smegenis, kurios jas atgaivina. Daugelis mūsų naudojamų įrenginių yra maitinami mikroschemoje arba SoC.

Šios mažos ir energiją taupančios mikroschemos maitina daugumą šiandien naudojamų mobiliųjų įrenginių-nuo išmaniųjų telefonų iki planšetinių kompiuterių. Štai pasinerti į tai, kas yra SoC ir kas juos sudaro.

Kas yra SoC?

Terminas SoC reiškia sistema ant lusto. Jis vadinamas taip, nes jį sudaro keli esminiai skaičiavimo komponentai, suspausti į vieną lustą. SoC pirmiausia naudojami mobiliesiems įrenginiams dėl jų mažo dydžio ir didelio energijos vartojimo efektyvumo.

Nuo 1970 m. Kelios įmonės bandė suspausti kelis komponentus į vieną mikroschemą, kad galėtų maitinti skaitmeninius laikrodžius. „Intel“ tai pavyko padaryti naudojant „Microma Digital Watch“ 1974 m., Sukuriant pirmąjį tikrą SoC. Bendrovė į vieną lustą integravo laiko funkcijas ir LCD tvarkyklės tranzistorius.

SoC iš tikrųjų pakilo 80–90 -aisiais. 80 -aisiais populiarėjo asmeniniai kompiuteriai, kuriuos reikėjo maitinti mažesnėmis mikroschemomis. Dešimtajame dešimtmetyje mobilieji telefonai naudojo SoC, ir ši tendencija išlieka ir šiandien, kai išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai naudoja SoC.

Kas yra SoC?

Nešiojamieji įrenginiai, tokie kaip išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai, turi išlikti kompaktiški. Štai kodėl egzistuoja SoC. SoC gamintojai, norėdami sutaupyti vietos, paima kelis esminius komponentus ir suspaudžia juos į vieną mikroschemą. Jei visi komponentai yra vienoje vietoje, sutaupoma daug vietos, palyginti su dalimis, išdėstytomis visoje pagrindinėje plokštėje.

Taigi, kas yra SoC?

Centrinis procesorius (CPU)

Vienas iš pagrindinių SoC komponentų yra procesorius. CPU taip pat vadinamas įrenginio smegenimis. Taip yra todėl, kad jis atlieka visas pagrindines apdorojimo užduotis, kurias atliekate į savo įrenginį. Panašiai kaip jūsų smegenys apdoroja informaciją, gaunamą iš jūsų pojūčių, CPU apdoroja informaciją, gaunamą iš RAM ir talpyklos.

Grafikos apdorojimo įrenginys (GPU)

GPU SoC yra kaip CPU, tik jis apdoroja skirtingus dalykus. CPU gali apdoroti viską, pradedant kodu ir baigiant grafika, tačiau tai būtų per daug darbo. Norėdami palengvinti šią įtampą, GPU tvarko grafinę informaciją. Jis apdoroja viską, ką matote ekrane.

Susijęs: Kaip perkrauti GPU

RAM

RAM reiškia atsitiktinės prieigos atmintis. RAM yra duomenys, kuriuos reikia pasiekti tada ir ten. Kompiuteriai kažkada turėjo prieiti prie duomenų tiesiogiai iš savo fizinių saugojimo įrenginių, tačiau šis procesas yra lėtas.

RAM išsprendžia šią problemą su daug spartesne atmintimi, kuri skaito ir rašo duomenis dideliu greičiu nei įprasta saugykla, net SSD. Kai duomenys įkeliami į RAM, procesorius gali lengvai pasiekti ir atkurti naudingus duomenis iš ypač greitos atminties.

Pavyzdžiui, tarkime, kad turite atidaryti programą. Programa veikia kietajame diske. Kai jį atidarote, ši programa įkeliama iš disko į RAM, kurią gali pasiekti procesorius. Atsižvelgiant į tai, kas vyksta programoje, duomenys gali būti greitai pasiekiami, kad viskas vyktų sklandžiai. Jūsų procesorius įkelia į jūsų RAM atmintį duomenis, kuriuos, jūsų manymu, galite naudoti, susijusius su programa, ir toliau pagreitinti atšaukimą.

Talpykla

Nors RAM yra atminties blokas, kurį galima greitai pasiekti, kita atminties forma yra dar greitesnė. Tai vadinama procesoriaus talpykla. RAM saugo duomenis, kuriuos turi naudoti procesorius, tačiau jei yra informacijos, prie kurios dažnai prieinama, ji bus perkelta į talpyklą. Talpykla gali siųsti duomenis į procesorių net greičiau nei RAM.

Tarkime, kad atidarote programą kelis kartus per trumpą laiką. Sistema išsaugos tą programą talpykloje, kad būtų įkelta dar greičiau. Svetainės taip pat saugomos talpykloje, kad jas būtų galima greičiau paliesti.

Signalo modemai

Tai gali atrodyti keista, tačiau tikrieji signalo modemai yra integruoti į SoC. Modemai yra atsakingi už elektromagnetinio signalo pavertimą skaitmeniniu signalu, kurį gali suprasti jūsų telefonas ar mobilusis įrenginys. Modemas taip pat yra atsakingas už priešingą veiksmą, kai jie siunčia duomenis į serverius.

Vaizdo apdorojimo įrenginys (IPU)

IPU yra atsakingas už duomenų, gautų iš fotoaparato, apdorojimą. Kai šviesa patenka į vaizdo jutiklį, šie duomenys paverčiami skaitmeniniu signalu ir siunčiami į SoC. Tuomet tuos duomenis apdoroja IPU, o procesorius gali imtis kitų užduočių.

Vaizdo kodavimo priemonė

Jei jūsų prietaise yra vaizdo įrašo duomenų, jį reikės konvertuoti į analoginį signalą, kad jį būtų galima peržiūrėti. Vaizdo kodavimo įrenginys yra atsakingas už skaitmeninio signalo paėmimą ir pavertimą analoginiu (neapdorotu elektriniu) signalu. Tada šis elektros signalas ekrane paverčiamas šviesa.

Priklausomai nuo įrenginio, SoC gali turėti skirtingus komponentus. Pavyzdžiui, kai kurie SoC neturi integruotos RAM, o kiti turi dalį, vadinamą NPU. Tai reiškia neuronų apdorojimo įrenginį ir atlieka užduotis, susijusias su dirbtiniu intelektu ir mašinų mokymusi.

Susijęs: Kodėl „Intel“ griūva AMD ir „Apple“

SoC ateitis

SoC pirmiausia buvo naudojami mobiliuosiuose įrenginiuose, tačiau mes esame naujos SoC technologijos revoliucijos pakraštyje: SoC maitina visus stalinius kompiuterius. „SoC“ technologija pasiekia tašką, kai gali tinkamai paleisti visą darbalaukio programinę įrangą, kaip pavyzdys yra „Apple“ M1 lustas, ARM pagrįstas SoC, kuris maitina kai kurias jų naujausias „MacBooks“.

Yra privalumų naudojant SoC kompiuteriams maitinti. Kartu su vietos taupymu, SoC yra puikūs energijos vartojimo efektyvumo požiūriu. Mažesnės mikroschemos apskritai sunaudoja mažiau energijos, todėl nešiojamųjų kompiuterių baterija turėtų būti ilgesnė.

SoC taip pat neįkaista, kaip dideli procesoriai. Kadangi SoC gali likti vėsesni nei dideli procesoriai, įrenginius, ypač nešiojamuosius, bus patogiau naudoti. Negana to, jie pašalins gerbėjų poreikį. Ventiliatoriai dedami į kompiuterius ir žaidimų pultus, kad pašalintų procesorių gaminamą šilumą. Pašalinus ventiliatorius, sutaupysite daugiau vietos įrenginyje ir sutaupysite energijos.

Maži lustai, didelė pagalba

Daugelis žmonių gali valdyti visą savo verslą iš įrenginių naudodami SoC. Visas užduotis, kurias atliekame savo telefonuose ar planšetiniuose kompiuteriuose, atlieka mikroschemos, mažesnės nei cento. Gana greitai jie pereis prie kompiuterių maitinimo. SoC tikrai parodo mums, kad dideli dalykai gali būti pateikiami mažose pakuotėse.

Kuo skiriasi APU, CPU ir GPU?

Sumišote dėl kompiuterio procesoriaus akronimų? Sužinokite skirtumus tarp APU, CPU, GPU ir kodėl tai svarbu.

Skaityti toliau

Apie autorių