Chúng tôi cá rằng hầu hết những người có kiến ​​thức tốt về công nghệ đều đã nghe đến thuật ngữ SoC hoặc Hệ thống trên chip^{(System on a Chip)} . Cách đây 20^{(thing 20)} năm nó không còn là chuyện quá hay ít nhất nó không phải là thứ được sử dụng rộng rãi như ngày nay, nhưng trong ngày nay, Hệ thống trên một con chip^{(System on a Chip)} đại diện cho một cách tiếp cận để làm cho các thiết bị điện tử nhỏ hơn, mạnh mẽ hơn và tiết kiệm năng lượng^{(energy efficient)} hơn bao giờ hết. Dễ dàng thế thôi nhưng bạn có biết Sóc là gì không? SoC hay System on a Chip có nghĩa là gì ? Tại sao nó lại quan trọng như vậy đối với điện thoại thông minh, máy tính bảng, bộ định tuyến không dây, thiết bị đeo được và các thiết bị di động khác? Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về những gì SoCcó nghĩa là, nó làm gì và tại sao nó lại là một vấn đề lớn như vậy, hãy đọc bài viết này và bạn sẽ tìm thấy một số câu trả lời:

SoC (Hệ thống trên chip) là gì?

SoC là từ viết tắt của System on a Chip . Hệ thống trên chip^{(System on a Chip)} là một mạch tích hợp điện tử có chứa các thành phần điện tử khác nhau được thiết kế để hoạt động cùng nhau nhằm đạt được một mục tiêu chung. Phần đầu tiên của thuật ngữ - Hệ thống^(System) - nói rằng nó là tất cả về một cụm điện tử phức tạp, trong khi phần cuối cùng - Chip - cho bạn biết rằng tất cả các thành phần của hệ thống đó được kết hợp với nhau trên một mạch tích hợp duy nhất.

Để hiểu rõ hơn về Hệ thống trên chip^{(System on a Chip)} là gì, hãy tưởng tượng nó như một máy tính hoàn chỉnh được thu nhỏ và nén để vừa với một con chip. Ví dụ, một SoC có thể được so sánh với một hệ thống thu nhỏ^{(miniature system)} có bo mạch chủ, bộ xử lý, card đồ họa, card mạng^{(network card)} , v.v. Để có hình ảnh rõ hơn, hãy xem bên dưới đoạn này và bạn sẽ thấy Hệ thống Exynos 4 Quad (4412) trên chip^{(System on a Chip)} trông như thế nào, trên bảng mạch^{(circuit board)} của điện thoại thông minh Samsung Galaxy S III^{(Samsung Galaxy S III smartphone)} .

Nguồn: Wikipedia .

Công dụng phổ biến của SoC là gì?

Hệ thống trên chip^{(Systems on Chips)} được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp cho tất cả các loại mục đích như cho điện thoại thông minh, máy tính bảng, thiết bị đeo được, máy ảnh kỹ thuật số, bộ định tuyến không dây, v.v. Tuy nhiên, có lẽ công dụng phổ biến nhất của chúng ngày nay là để cấp nguồn cho điện thoại thông minh. Nếu bạn đang thắc mắc tại sao, hãy nhớ rằng cả điện thoại thông minh và máy tính bảng đều là những thiết bị nhỏ, cần nhiều sức mạnh xử lý để hoạt động và chúng đều cần đáp ứng yêu cầu của người dùng ngày càng khắt khe hơn.

Dưới đây là mức độ phức tạp của Hệ thống Snapdragon 600 trên chip của ^{(System on a Chip )}Qualcomm - một SoC đã được sử dụng trong điện thoại thông minh Samsung Galaxy S4^{(Samsung Galaxy S4 smartphone)} cũ . Điện thoại mới hơn thậm chí còn phức tạp hơn và có các SoC^(SoCs) thậm chí còn được thu nhỏ hơn.

Nguồn: ^(Source:) Wikipedia

Ví dụ: mọi người muốn có thể sử dụng điện thoại thông minh của họ để duyệt internet, nghe nhạc, xem video^{(watch videos)} , sử dụng định vị GPS^{(GPS navigation)} , chụp ảnh và quay video, chơi trò chơi, luôn được kết nối với mạng xã hội, v.v. Tất cả những thứ đó không chỉ cần một bộ vi xử lý tốt mà còn phải có chip đồ họa tốt, chip Bluetooth và không dây^{(wireless and Bluetooth chip)} nhanh , hỗ trợ kết nối mạng 4G, chip GPS^{(GPS chip)} thì danh sách mới có thể đi tiếp. Và tất cả những điều đó phải xảy ra với mức tiêu thụ điện năng ít nhất^{(power consumption)}có thể được. Rốt cuộc, không ai muốn thiết bị của họ tắt sau vài giờ sử dụng. Câu trả lời là thu nhỏ mọi thứ có thể thu nhỏ và ép càng nhiều thành phần càng tốt trên một bề mặt nhỏ hơn. Hệ quả là công suất xử lý cao hơn và ^{(processing power)}tiêu thụ điện năng^{(power consumption)} thấp hơn . Đó chính xác là những gì Hệ thống trên một con chip^{(System on a Chip)} cung cấp.

Các thành phần thông thường của một SoC là gì?

Một Hệ thống trên Chip^{(System on a Chip)} có thể có nhiều yếu tố khác nhau, tùy thuộc vào mục đích của nó. Tuy nhiên, vì phần lớn các SoC^(SoCs) được sử dụng trên điện thoại thông minh, đây là danh sách các thành phần phổ biến nhất của các thiết bị như vậy:

• CPU - Bộ xử lý trung tâm^{(Central Processing Unit)} hay bộ xử lý là cốt lõi của tất cả mọi thứ bên trong một SoC . Đó là một phần của SoC chịu trách nhiệm đưa ra hầu hết các tính toán và quyết định. Nó nhận đầu vào từ các thành phần phần cứng và phần mềm khác và cung cấp^{(software and delivers)} các phản hồi đầu ra thích hợp. Nếu không có CPU , sẽ không có SoC . Hầu hết các CPU ngày nay đều có hai, bốn hoặc tám lõi bên trong để có thể xử lý song song.
• GPU - là viết tắt của Bộ xử lý đồ họa^{(Graphical Processing Unit)} và nó còn được gọi là chip video^{(video chip)} . GPU chịu trách nhiệm cho các trò chơi 3D mà bạn có thể chơi trên điện thoại thông minh của mình và cả các chuyển đổi hình ảnh gọn gàng mà bạn thấy trong giao diện người dùng của bất kỳ thiết bị nào sử dụng SoC .
• ^{(RAM )}Bộ nhớ ^(Memory)RAM - tất cả các thiết bị điện toán đều cần bộ nhớ để hoạt động. Để có thể chạy ứng dụng và dữ liệu phần mềm phải được sử dụng và để có thể làm được điều đó, Hệ thống trên chip^{(System on a Chip)} phải có bộ nhớ RAM.
• Bộ nhớ ROM^{(ROM memory)} - cũng giống như một thiết bị cần bộ nhớ RAM^{(RAM memory)} để có thể chạy các ứng dụng và phần mềm khác, nó cũng phải có bộ nhớ ROM^{(ROM memory)} để có thể lưu trữ phần mềm như phần sụn hoặc hệ điều hành^{(operating system)} mà nó chạy.
• Modem - không điện thoại thông minh nào là điện thoại nếu nó không thể kết nối với mạng vô tuyến. Và do đó, chúng tôi đề cập đến cả mạng không dây và mạng di động 3G hoặc 4G. Modem chăm sóc kết nối mạng hoặc di động.

Dưới đây là minh họa về những thành phần mà Hệ thống trên con chip^{(System on a Chip)} có tên là Snapdragon 410 của Qualcomm bao gồm:

Bên cạnh bộ xử lý và bộ nhớ^{(processor and memory)} , các SoC^(SoCs) khác , giống như các SoC được tìm thấy trên bộ định tuyến không dây và các thiết bị mạng tương tự khác, cũng có thể bao gồm giao diện PCIe được thiết kế để kết nối bộ thu phát vô tuyến, giao diện SATA và / hoặc USB để kết nối với thiết bị lưu trữ. Trong hình minh họa bên dưới, bạn có thể thấy những gì được tìm thấy bên trong một SoC BCM5862X^{(BCM5862X SoC)} của Broadcom . Và nếu bạn tò mò muốn biết thêm về hệ thống bộ định tuyến trên chip^{(Systems on Chips)} , đây là một số bài đọc thêm về chủ đề: Bộ định tuyến SoC 101^{(Router SoC 101)} .

Nguồn: ^(Source:) Tom's Hardware

Danh sách các thành phần mà chúng tôi đã liệt kê trong các đoạn trên chỉ hiển thị một vài thành phần cốt lõi, phải có, của một Hệ thống trên một con chip^{(System on a Chip)} . Tuy nhiên, Hệ thống trên chip^{(Systems on Chips)} cũng có thể có các phần khác. Ví dụ, nhiều thiết bị có các thành phần được thiết kế để hoạt động với các dịch vụ vị trí, cảm biến, bảo mật hoặc giao diện có khả năng hoạt động với camera tốt hơn hoặc màn hình lớn hơn. Danh sách cứ kéo dài.

Những nhà sản xuất SoC di động lớn nhất và SoC^(SoCs) nào tốt nhất hiện nay^{(SoC today)} ?

Các nhà sản xuất SoC lớn nhất hiện nay là Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA và Broadcom . Qualcomm, NVIDIA và MediaTek sản xuất và bán hầu hết các SoC^(SoCs) di động cho các công ty phần cứng khác sử dụng chúng trong các thiết bị mà họ sản xuất. Broadcom sản xuất SoC^(SoCs) chủ yếu được sử dụng trong bộ định tuyến và thiết bị mạng, Samsung và Huawei không chỉ sản xuất SoC^(SoCs) mà họ còn là hai trong số những công ty điện thoại thông minh lớn nhất thế giới.

Không thể nói đâu là Hệ thống tốt nhất trên Chip^{(System on a Chip)} . Ngành công nghiệp đang phát triển và phát triển nhanh chóng đến mức, vào thời điểm bạn có thể so sánh và quyết định xem đâu là SoC tốt nhất , một SoC mới có thể sẽ được cung cấp năng lượng cho các thiết bị trong tương lai.

Tuy nhiên, hãy nhớ rằng SoC tốt nhất ^{(the best )}cho bạn^{( for you)} có thể không phải là SoC có bộ xử lý tốt nhất hoặc tốc độ truyền không dây nhanh nhất. Hệ thống trên chip^{(System on a Chip)} đối với bạn là hệ thống có thể làm cho điện thoại thông minh hoặc thiết bị tiếp theo của bạn hoạt động^{(smartphone or device work)} tốt, cung cấp tất cả những điều cơ bản bạn cần và bao gồm tất cả các "thiết bị ngoại vi" bạn muốn ( hỗ trợ 4G LTE^{(LTE support)} , WiFi với hỗ trợ chuẩn 802.11ac , Kết nối USB^{(USB connectivity)} , v.v.).

Dưới đây là một video thú vị cho bạn thấy cách các nhà sản xuất điện thoại thông minh chọn Hệ thống phù hợp trên chip^{(System on a Chip)} cho mỗi điện thoại thông minh của họ:

Ưu điểm và nhược điểm của SoC là gì?

Bạn vẫn có thể thắc mắc: tại sao ai đó lại muốn thiết kế, sản xuất và bán một Hệ thống trên chip^{(System on a Chip)} ? Có một số lý do cho điều đó:

• SoC thường^(SoC) nhỏ và không chiếm nhiều không gian bên trong thiết bị điện tử, điều này khiến nó trở thành giải pháp hoàn hảo cho các thiết bị nhỏ như điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc thiết bị đeo được chẳng hạn . ^{(tiny )}Và chỉ ba ví dụ này thôi, cũng đủ để lấp đầy thế giới với hàng trăm tỷ đô la.
• Khi bạn phải thiết kế một thiết bị đủ lớn để vừa vặn trong lòng bàn tay của mình nhất, thì khả năng tích hợp^{(integration )} là điều bạn muốn. Điều đó có nghĩa là bạn có thể đặt bộ xử lý, chip đồ họa, modem và nhiều thành phần khác trong cùng một inch vuông^{(square inch)} .
• Bởi vì một SoC nhỏ và bởi vì nó tích hợp nhiều bộ phận khác nhau trên một con chip, điều đó có nghĩa là nhà sản xuất của nó không phải tốn thời gian, tiền bạc và nguồn lực^{(money and resources)} để đi dây các bộ phận vật lý quan trọng và tạo ra các mạch điện dài, do đó có nghĩa là sản xuất thấp hơn chi phí^{(lower manufacturing costs)} .
• Hệ thống trên chip tiết kiệm ^{(Systems on a Chip)}điện^{(power efficient)} hơn rất nhiều so với hệ thống có các thành phần riêng biệt, chuyên dụng như máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay chẳng hạn. SoC có thể chạy bằng pin trong thời gian dài hơn, điều này khiến nó trở thành một lựa chọn đúng đắn cho mọi thiết bị di động.

Mặt khác, Hệ thống trên chip^{(Systems on Chips)} có nhược điểm lớn là không thể thích ứng được. Về bản chất, các SoC^(SoCs) được tích hợp chặt chẽ và nhỏ đến mức chúng không thể thích ứng hoặc nói cách khác, chúng không thể được nâng cấp. Một Hệ thống trên Chip^{(System on a Chip)} thường sẽ chết giống như khi nó được sinh ra: không có gì thay đổi trong suốt thời gian tồn tại của nó. Và đó cũng là lý do giải thích tại sao nếu có thứ gì đó bị hỏng bên trong SoC , bạn không thể sửa chữa hoặc chỉ thay đổi bộ phận đó - bạn phải thay thế toàn bộ SoC .

Bạn có đồng ý rằng Hệ thống^(Systems) trên chip^(Chips) là tương lai của điện tử không?

Các phương pháp tiếp cận truyền thống đối với thiết bị điện tử và đặc biệt là các thiết bị máy tính là tạo ra các hệ thống chạy trên các bộ phận riêng biệt, độc lập. Ví dụ như máy tính và máy tính xách tay chẳng hạn. Tuy nhiên, sự thu nhỏ vĩnh viễn của mọi thứ xung quanh chúng ta có nghĩa là chúng đang ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào các Hệ thống nhỏ hơn, tốt hơn, hiệu quả hơn ^{(power efficient)} trên chip^{(Systems on Chips)} . Điện thoại thông minh, máy tính bảng, thiết bị đeo được, thậm chí cả thiết bị IoT ( Internet of Things ) chứng minh rằng Hệ thống trên chip^{(Systems on Chips)}là một phần quan trọng trong tương lai của tất cả các thiết bị điện tử. Nhưng điều đó có nghĩa là họ sẽ tiếp quản thế giới? Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng trở nên nhỏ đến mức biến nanorobots trở thành một thứ phổ biến? Chúng tôi muốn lắng nghe ý kiến ​​của bạn, vì vậy đừng ngần ngại chia sẻ ý kiến ​​của bạn trong phần bình luận bên dưới.

Simple questions: What is a SoC (System on a Chip)?

We bet that moѕt people who have a good knowledge of technology haνe heard the term SoC or System on a Chip. It wasn't much of a thing 20 years ago, or at least it was not something as widely used as it is today, but in the present day, the System on a Chip represents an approach to making electronic devices smaller, more powerful and more energy efficient than ever before. That's all nice and easy but do you know what a Soc is? What does SoC or System on a Chip mean? Why is it such an important thing for smartphones, tablets, wireless routers, wearables and other mobile devices? If you want to learn more about what SoC means, what it does, and why it's such a big deal, read this article, and you'll find some answers:

What is a SoC (System on a Chip)?

SoC is the short term for System on a Chip. A System on a Chip is an electronic integrated circuit that contains various electronic components designed to work together to achieve a common goal. The first part of the term - System - says that it's all about a complex electronic assembly, while the last part - Chip - tells you that all the components of that system are squeezed together on a single integrated circuit.

To get a better idea of what a System on a Chip is, imagine it as a full computer that's miniaturized and compressed to fit on a single chip. For instance, a SoC could be compared to a miniature system that has a motherboard, a processor, a graphics card, a network card and so on. To get a better picture, look below this paragraph, and you'll see what an Exynos 4 Quad (4412) System on a Chip looks like, on a circuit board from a Samsung Galaxy S III smartphone.

Source: Wikipedia.

What are the common uses of SoCs?

Systems on Chips are widely used in many industries for all kinds of purposes such as for smartphones, tablets, wearables, digital cameras, wireless routers and so on. However, probably their most common uses today are for powering smartphones. If you're wondering why, keep in mind that both smartphones and tablets are small devices that need a lot of processing power to work and they all need to meet users' requirements, which are increasingly more demanding.

Here's just how complex the Qualcomm's Snapdragon 600 System on a Chip is - a SoC that was used in the old Samsung Galaxy S4 smartphone. Newer phones are even more complicated and have SoCs that are even more miniaturized.

Source: Wikipedia

For instance, people want to be able to use their smartphones to browse the internet, listen to music, watch videos, use GPS navigation, shoot photos and film videos, play games, be always connected to social networks, and so on. All these are things that need not only a good processor, but also a good graphic chip, a fast wireless and Bluetooth chip, support for connecting to 4G networks, a GPS chip and the list can go on. And all that must happen with the least power consumption possible. After all, nobody wants their devices to shut down after very few hours of use. The answer is to miniaturize everything that can be miniaturized and squeeze as many components as possible on a smaller surface. The consequence is a higher processing power and a lower power consumption. That is exactly what a System on a Chip offers.

Which are the usual components of a SoC?

A System on a Chip can have a variety of elements, depending on its purpose. However, as the overwhelming majority of SoCs are used on smartphones, here's a list of the most common components of such devices:

• CPU - the Central Processing Unit or the processor is the core of all things inside a SoC. It's the part of the SoC that's responsible for making most calculations and decisions. It receives input from other hardware components and software and delivers appropriate output responses. Without a CPU, there would be no SoC. Most CPUs today have two, four or eight cores inside, to be able to do parallel processing.
• GPU - is short for Graphical Processing Unit and it's also known as the video chip. The GPU is responsible for those 3D games you can play on your smartphone and also for the neat visual transitions that you see in the user interface of any device using a SoC.
• RAM Memory - all computing devices need memory to work. For being able to run apps and software data must be used, and to be able to do that, a System on a Chip must have RAM memory.
• ROM memory - just as a device needs RAM memory to be able to run apps and other software, it must also have ROM memory to be able to store software like the firmware or the operating system that it runs.
• Modem - no smartphone would be a phone if it weren't able to connect to radio networks. And by that, we refer to both wireless networks and to 3G or 4G mobile networks. Modems take care of network or cellular connectivity.

Here's an illustration of what components the System on a Chip called Snapdragon 410 from Qualcomm includes:

Besides a processor and memory, other SoCs, like the ones found on wireless routers and other similar networking devices, might also include PCIe interfaces designed to connect the radio transceivers, SATA and/or USB interfaces to connect to storage devices. In the illustration below you can see what's found inside a BCM5862X SoC from Broadcom. And if you're curious to know more about routers Systems on Chips, here's some further reading on the subject: Router SoC 101.

Source: Tom's Hardware

The list of components that we've listed in the paragraphs above shows only a few core, must-have, elements of a System on a Chip. However, Systems on Chips can have other parts as well. For instance, many have components designed to work with location services, sensors, security, or interfaces capable of working with better cameras or larger screens. The list goes on.

Which are the largest manufacturers of mobile SoCs and which is the best SoC today?

The largest SoC manufacturers today are Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA, and Broadcom. Qualcomm, NVIDIA, and MediaTek manufacture and sell mostly mobile SoCs to other hardware companies which use them in the devices they produce. Broadcom makes SoCs that are mainly used in routers and networking devices, and Samsung and Huawei not only make SoCs but they are also two of the largest smartphones companies in the world.

To say which is the best System on a Chip is impossible. The industry is growing and evolving so rapidly that, by the time you could compare and decide on which is the best SoC, a new one would probably be on its way to power future devices.

However, keep in mind that the best SoC for you might not be the one with the best processor or the fastest wireless transfers. The System on a Chip for you is the one that can make your next smartphone or device work well, offer all the basics you need, and include all the "peripherals" you want (4G LTE support, WiFi with support for the 802.11ac standard, USB connectivity, etc.).

Here's an interesting video that shows you how smartphone manufacturers choose the right System on a Chip for each of their smartphones:

What are the advantages and disadvantages of a SoC?

You might wonder still: why would somebody want to design, manufacture and sell a System on a Chip? There are quite a few reasons for that:

• A SoC is usually tiny and doesn't take a lot of space inside an electronic device, which makes it a perfect solution for small devices like smartphones, tablets, or wearables, for instance. And these three examples only, are enough to fill the world with hundreds of billions of dollars.
• When you have to design a device that's large enough to fit in your palm at best, integration is a thing you want. That means that you can put a processor, a graphic chip, a modem and many other components in the same square inch.
• Because a SoC is small and because it integrates many different parts on a single chip, it means that its manufacturer doesn't have to spend time, money and resources on wiring significant physical parts and creating long circuits, which in its turn means lower manufacturing costs.
• Systems on a Chip are a lot more power efficient than a system with dedicated, separate components like a desktop PC or a laptop for instance. A SoC can run on batteries for longer times, which makes it a right choice for any mobile device.

On the other hand, Systems on Chips have the big disadvantage of not being adaptable at all. By their nature, SoCs are so tightly integrated and so small that they cannot adapt or, in other words, they cannot be upgraded. A System on a Chip will usually die the same as it was born: nothing changes during its lifetime. And that's also a reason for why if something breaks inside a SoC, you cannot repair or change only that part - you have to replace the whole SoC.

Do you agree that Systems on Chips are the future of electronics?

Traditional approaches to electronics and especially computing devices were about creating systems that run on separate, independent parts. Such examples are computers and laptops for instance. However, the permanent miniaturization of all things around us means that they are relying increasingly more on smaller, better, more power efficient Systems on Chips. Smartphones, tablets, wearables, hell even the IoT (Internet of Things) devices prove that Systems on Chips are an important part of the future of all electronics. But does that mean that they will be taking over the world? What if they will become so small that they will make nanorobots a common thing? We want to hear from you, so don't hesitate to share your opinions in the comments below.

Related posts

• Android của bạn có NFC không? Tìm hiểu cách kích hoạt nó

• Cách xóa điện thoại của bạn khỏi Windows 10 (Không liên kết liên kết điện thoại)

• Cách thay đổi cài đặt Hai SIM trên điện thoại thông minh Samsung Galaxy

• Làm cách nào để kết nối iPhone với máy tính chạy Windows 10?

• Sử dụng mã PUK để mở khóa thẻ SIM Android của bạn

• Cách tự động khóa Windows 10 bằng điện thoại thông minh của bạn

• Làm thế nào để gỡ bỏ cài đặt trình điều khiển từ Windows, trong 5 bước

• Hai SIM - Nó là gì? Hai SIM nghĩa là gì? Hai SIM hoạt động như thế nào?

• Câu hỏi đơn giản: NTFS là gì và tại sao nó hữu ích?

• Cách thay đổi thiết bị âm thanh mặc định trong Windows 10 (phát lại và ghi âm)

• 7 cách để theo dõi hiệu suất hệ thống của bạn với Trình quản lý tác vụ

• 5 cách đặt máy in mặc định trong Windows (tất cả các phiên bản) -

• Có gì iPhone làm tôi có? Làm thế nào để nói với iPhone model của bạn trong 3 cách khác nhau

• Làm cách nào để thiết lập lại ASUS router của mình vào cài đặt gốc của mình? (4 cách)

• Cách xác định vị trí các thiết bị Samsung Galaxy bị thiếu với Smartthings tìm

• Cách bật đèn pin trên điện thoại thông minh Android của bạn

• Làm thế nào để kiểm tra RAM của bạn với Windows Memory Diagnostic tool

• Iphones có NFC không? Làm thế nào để bạn bật NFC trên iPhone?

• Cách share internet từ Android smartphone đến PC qua USB

• 3 cách để bật Bluetooth trên Android (bao gồm cả thiết bị Samsung)