نظره بسيطة حول الـ system on chip " SOC

نظره بسيطة حول الـ system on chip " SOC

    ماهو نظام الـ SOC


    اليوم سنتحدث عن نوع خاص جدا من الشرائح الالكترونية و أكاد أجزم أننا جميعا نستخدم منتجا على الأقل يحتوي على هذا النوع من الشرائح ألا وهي الSoC "وتلفظ سوك",فما هي الSoC؟
    الSoC هي اختصار للجملة System on Chip أي نظام على شريحة و تتلخص فكرته بتجميع مكونات الحاسب الأساسية والتي نجدها على اللوحة الأم على دارة مطبوعة واحدة. فهذه الشريحة يجب أن تحمل نواة المعالج ووحدات الدخل و الخرج بالإضافة إلى واجهات الاتصال الحديثة وهي تعمل مع مختلف أنواع الإشارات من الإشارات الرقمية Digital Signal و التشابهية (التناظرية) Analogue Signal و المختلطة.
    طبعا من قرأ هذا الموضوع "المعالجات و أنواعها و استخداماتها " سيقول أليست هذه هي مواصفات المتحكمات Microcontrollers , في الحقيقة نعم ولكن هناك اختلاف جوهري و أساسي وهو أن المتحكمات غالبا ما تتضمن ما تحتاجه من الذاكرة RAM و Flash بداخلها و أحجام هذه الذواكر لا تتخطى 1MByte غالباً مما يعني قصورها في حال أردنا الاعتماد عليها لتشغيل نظام Windows أو Linux و هنا يأتي دور الSoC فهذه الأخيرة تحتاج إلى أن تدعم بذواكر خارجية لتعمل من Flash memory لحفظ البرامج  و RAM لتشغيلها  و ROM التي تحوي على برنامج الإقلاع الأساسي.
    نظام الSoC بشكل عام يحوي على :
    1-    متحكم أو معالج أو نواة معالج إشارة رقمية  DSP Core , وقد  تحوي على أكثر من نواة معالج واحدة.
    2-    قطاعات من الذاكرة بمختلف أنواعها "وهذه تكون بأحجام صغيرة ولا تعوض عن الحاجة للذواكر الإضافية الخارجية"
    3-    مولدات لنبضات الساعة و تتضمن الهزازات والتي تقدم التردد الأساسي و دارات الPL L المسئولة عن مضاعفة التردد.
    4-    دارات محيطية كالعدادات Counters و المؤقتات  Timers و دارات الRTC(Real Time Clock)
    5-    واجهات الشريحة وتتضمن عادة المعايير الصناعية من USB,FireWire,Ethernet,USART,SPI و غيرها
    6-    واجهات تشابهية كالمحول التشابهي الرقمي ADC(Analogue Digital Converter) و المحول الرقمي التشابهي DAC(Digital Analogue Converter)
    7-    منظمات الجهد و منظمات استهلاك الطاقة.
    هذه الأمور السابق ذكرها يجب أن نتوقعها في كل SoC وحاليا يتم إضافة العديد من الأمور إليها كواجهات الPCI-Express و المعالجات الرسومية وغيرها ,وتحوي شرائح الSoC على بروتوكولات للربط الداخلي بين هذه المكونات العديدة كالAMBA المقدم من شركة ARM .
    مجالات استخدام الSoC:
    في الحقيقة SoC يمكن استخدامها في أي مكان يحتاج إلى حاسب بل وحتى تستطيع أن تصل إلى أماكن يعجز الحاسب عنها و أهمها أجهزة الMobile و الSmartphone ولعل الثورة الحالية التي قام بها نظام الAndroid و محاولة Apple الدائمة التغلب عليه بنظامها IOS تزيد الطلب على هذه الشرائح فجميع الSmartphone حاليا تعتمد على SoC كالقلب النابض لها ومع التطور السريع الذي نشهده حاليا أصبح الشركات المصممة للSoC تعمل جاهدة لدفعها إلى أقصى حدودها من ناحية الكفاءة في استهلاك الطاقة وصولا إلى الأداء الخام الذي تقدمه.
    الSoC و شركة ARM:
    في السنوات الأخيرة ذاع صيت شركة ARM على أنها أكبر مصممي المعالجات المخصصة للSmartphone بل و نستطيع أن نقول وبكل ثقة أنها متفردة بهذا المجال فعملاقة صناعة المعالجات Intel لم تدخل هذا السوق حتى الأن فهي ما تزال متمسكة بالتوافق مع الX86 وهذا الأمر يجعل معالجاتها شرهة نسبيا للطاقة على عكس ما تقدمه ARM .
    ولكن هل هناك معالج ملموس من ARM؟ في الحقيقة لا ,فكل ما تقدمه ARM هي بنية نواة المعالج وبعض الطرفيات الأخرى و تقدمهم كشهادة , نعم كشهادة أي أنها لا تقدم أي عتاد بل تكتفي بالسماح للشركات باستغلال أنويتها مقابل مبلغ مادي معين وتقوم الشركة المصنعة للSoC بإضافة ما تبقى من الاحتياجات الخاصة بهذه الشريحة وهناك العديد من الشركات التي تصمم هذه الSoC و منها Samsung و Nvidia  و TI و غيرهم كثيرون.

    إرسال تعليق