MINCESEN TECHNOLOGY Integrierte Schaltkreise BGA400 XA7Z020 XA7Z020-1CLG400I

Produkteigenschaften

System-on-Chip(SoC)

ASystem auf einem ChipoderSystem-on-Chip(SoC) ist einIntegrierter Schaltkreisdas die meisten oder alle Komponenten eines Computers oder eines anderen Geräts integriertelektronisches System.Zu diesen Komponenten gehören fast immer aZentraleinheit(CPU),ErinnerungSchnittstellen, On-ChipInput-OutputGeräte,Input-OutputSchnittstellen undZweitlagerSchnittstellen, oft zusammen mit anderen Komponenten wie zFunkmodemsund einGrafikkarte(GPU) – alles auf einemSubstratoder Mikrochip.^[1]Es kann enthaltenDigital,analog,Mixed-Signal, und oftRadiofrequenz SignalverarbeitungFunktionen (ansonsten wird es nur als Anwendungsprozessor betrachtet).

Leistungsstärkere SoCs werden oft mit dediziertem und physisch getrenntem Arbeitsspeicher und sekundärem Speicher (z. BLPDDRUndeUFSodereMMC, bzw.) Chips, die auf dem SoC in einem sogenannten a geschichtet werden könnenPaket auf Paket(PoP)-Konfiguration oder in der Nähe des SoC platziert werden.Darüber hinaus können SoCs separate drahtlose Verbindungen nutzenModems.^[2]

SoCs stehen im Gegensatz zu den üblichen herkömmlichenHauptplatine-basierendPC die Architektur, das Komponenten nach Funktion trennt und sie über eine zentrale Schnittstellenplatine verbindet.^{[Anmerkung 1]}Während ein Motherboard abnehmbare oder austauschbare Komponenten beherbergt und verbindet, integrieren SoCs alle diese Komponenten in einem einzigen integrierten Schaltkreis.Ein SoC integriert typischerweise eine CPU, Grafik- und Speicherschnittstellen.^{[Anm. 2]}Sekundärspeicher und USB-Konnektivität,^{[Anm. 3]} DirektzugriffUndschreibgeschützt Erinnerungenund Sekundärspeicher und/oder deren Controller auf einem einzigen Schaltkreischip, während ein Motherboard diese Module als verbinden würdediskrete KomponentenoderErweiterungskarten.

Ein SoC integriert aMikrocontroller,Mikroprozessoroder vielleicht mehrere Prozessorkerne mit Peripheriegeräten wie einemGPU,W-lanUndMobilfunkFunkmodems und/oder eines oder mehrereCoprozessoren.Ähnlich wie ein Mikrocontroller einen Mikroprozessor mit Peripherieschaltkreisen und Speicher integriert, kann ein SoC als Integration eines Mikrocontrollers mit noch fortschrittlicheren Schaltkreisen betrachtet werdenPeripheriegeräte.Eine Übersicht über die Integration von Systemkomponenten finden Sie unterSystem Integration.

Enger integrierte Computersystemdesigns verbessern sichLeistungund reduzierenEnergieverbrauchsowieHalbleiterchipFläche als Multi-Chip-Designs mit gleichwertiger Funktionalität.Dies geht mit einer Reduzierung einherAustauschbarkeitvon Komponenten.Per Definition sind SoC-Designs vollständig oder nahezu vollständig in verschiedene Komponenten integriertModule.Aus diesen Gründen gibt es einen allgemeinen Trend zu einer engeren Integration von Komponenten in dieComputer-Hardware-Industrie, teilweise aufgrund des Einflusses von SoCs und der Erkenntnisse aus den Mobil- und Embedded-Computing-Märkten.SoCs können als Teil eines größeren Trends betrachtet werdenEmbedded ComputingUndHardware-Beschleunigung.

SoCs sind in der Welt sehr verbreitetMobile Computing(wie z.B. inSmartphonesUndTablet-Computer) UndEdge-ComputingMärkte.^[3][4]Sie werden auch häufig verwendet ineingebettete Systemewie WLAN-Router und dieInternet der Dinge.

Typen

Im Allgemeinen gibt es drei unterscheidbare Arten von SoCs:

• SoCs basieren auf einemMikrocontroller,
• SoCs basieren auf einemMikroprozessor, häufig in Mobiltelefonen zu finden;
• Spezialisiertanwendungsspezifischer integrierter SchaltkreisSoCs, die für bestimmte Anwendungen entwickelt wurden, die nicht in die beiden oben genannten Kategorien passen.

Bewerbungen[bearbeiten]

SoCs können auf jede Rechenaufgabe angewendet werden.Typischerweise werden sie jedoch auch im mobilen Computing wie Tablets, Smartphones, Smartwatches und Netbooks eingesetzteingebettete Systemeund in Anwendungen, wo bisherMikrocontrollerverwendet werden würde.

Eingebettete Systeme[bearbeiten]

Wo früher nur Mikrocontroller eingesetzt werden konnten, gewinnen SoCs im Markt für eingebettete Systeme zunehmend an Bedeutung.Eine engere Systemintegration bietet eine bessere Zuverlässigkeit undmittlere Zeit zwischen Ausfällen, und SoCs bieten erweiterte Funktionalität und Rechenleistung als Mikrocontroller.^[5]Zu den Anwendungen gehörenKI-Beschleunigung, eingebettetmaschinelles Sehen,^[6] Datensammlung,Telemetrie,VektorverarbeitungUndUmgebungsintelligenz.Häufig zielen eingebettete SoCs darauf abInternet der Dinge,Industrielles Internet der DingeUndEdge-ComputingMärkte.

Mobile Computing[bearbeiten]

Mobile Computingbasierte SoCs bündeln immer Prozessoren, Speicher, On-ChipCaches,Drahtlose VernetzungFähigkeiten und oftDigitalkameraHardware und Firmware.Mit zunehmender Speichergröße verfügen High-End-SoCs oft nicht mehr über Arbeitsspeicher und Flash-Speicher, sondern über Speicher und Flash-SpeicherFlash-Speicherwird direkt neben oder über ( platziert)Paket auf Paket), das SoC.^[7]Einige Beispiele für Mobile-Computing-SoCs sind:

• Samsung-Elektronik:Liste, typischerweise basierend aufARM
  • Exynos, hauptsächlich von Samsung verwendetGalaxisSerie von Smartphones
• Qualcomm:
  • Löwenmaul(Liste), in vielen verwendetLG,Xiaomi,Google Pixel,HTCund Samsung Galaxy-Smartphones.Im Jahr 2018 werden Snapdragon-SoCs als Rückgrat verwendetLaptop-ComputerläuftWindows 10, vermarktet als „Always Connected PCs“.^[8][9]