SOC (sistema gaineko sistema) eta SIP (paketean dagoen sistema) mugarri garrantzitsuak dira zirkuitu integratu modernoak garatzeko, sistema elektronikoen miniaturizazioa, eraginkortasuna eta integrazioa ahalbidetuz.
1. Definizioak eta SOC eta SIP oinarrizko kontzeptuak
SOC (txiparen gaineko sistema) - Sistema osoa txip bakar batean txertatzea
Soc etxe orratza bezalakoa da, non modulu funtzional guztiak txip fisiko berean diseinatu eta integratzen diren. Soc-en ideia nagusia sistema elektroniko baten oinarrizko osagai guztiak integratzea da, prozesadorea (CPU), memoria, komunikazio moduluak, zirkuitu analogikoak, sentsoreen interfazeak eta beste hainbat modulu funtzional, txip bakarrean. Soc-en abantailak integrazio maila altuan eta tamaina txikian daude, prestazio, energia kontsumoaren eta dimentsioetan onura handiak eskainiz, errendimendu handiko, potentzia sentikorrak diren produktuetarako egokia da. Apple smartphonetan prozesadoreak Soc Chipsen adibideak dira.
Ilustratzeko, Soc-ek "super eraikina" bezalakoa da, non funtzio guztiak barruan diseinatuta daude eta hainbat modulu daude, eta batzuk dira, bulegoko guneak (prozesadoreak), batzuk dira komunikazio-sareak (komunikazio interfazeak), guztiak eraikin berean (txipa). Horri esker, sistema osoak siliziozko txip bakarrean funtziona dezake, eraginkortasun eta errendimendu handiagoa lortuz.
SIP (sistema paketean) - txip desberdinak batera uztartzea
SIP teknologiaren planteamendua desberdina da. Pakete fisiko beraren barruan funtzio desberdinak dituzten patata frijituak egitea baino gehiago da. Fitxa funtzional anitz konbinatzean oinarritzen da ontziratze teknologiaren bidez, Soc bezalako txip bakarrean txertatzea baino. SIP-ek hainbat txip (prozesadoreak, memoria, RF patata frijituak eta abar) aukera ematen du.
SIP kontzeptua tresna-kutxa bat muntatzera antzeman daiteke. Tresna-kutxak tresna ezberdinak izan ditzake, hala nola torlojuak, mailuak eta zulaketak. Tresna independenteak diren arren, kutxa bakarrean bateratuak dira erabilera egokian. Ikuspegi honen abantaila da tresna bakoitza bereizita garatu eta ekoitzi daitekeela, eta sistemaren pakete batean "muntatu daitezke" behar izanez gero, malgutasuna eta abiadura emanez.
2. Ezaugarri teknikoak eta SOC eta SIP arteko desberdintasunak
Integrazio metodoaren desberdintasunak:
Soc: Modulu funtzional desberdinak (esaterako, CPU, memoria, I / O, etab.) Zuzenean siliziozko txip berdinean diseinatuta daude. Modulu guztiek azpiko prozesu eta diseinu logika bera partekatzen dute, sistema integratua osatuz.
SIP: Fitxa funtzional desberdinak prozesu desberdinak erabiliz fabrikatu daitezke eta ondoren ontziratze modulu bakarrean konbinatu dira 3D ontziratzeko teknologia erabiliz sistema fisikoa osatzeko.
Konplexutasuna eta malgutasuna:
SOC: Modulu guztiak txip bakarrean integratuta daudenez, diseinuaren konplexutasuna oso altua da, batez ere, digital, analogiko, RF eta memoria bezalako modulu desberdinen diseinurako. Horrek ingeniariek domeinu sakoneko diseinu gaitasunak izan behar dituzte. Gainera, Soc-eko edozein moduluekin diseinu arazoa badago, txipa osoa berriro diseinatu behar da, eta horrek arrisku esanguratsuak sortzen ditu.
SIP: Aitzitik, SIPek diseinu malgutasun handiagoa eskaintzen du. Modulu funtzional desberdinak bereizita diseinatu eta egiaztatu daitezke sistema batean paketatu aurretik. Arazo bat modulu batekin sortzen bada, modulu hori bakarrik ordezkatu behar da, beste zatiak ukitu gabe utziz. Horrek ere garapen abiadura azkarragoak eta arrisku txikiagoak ahalbidetzen ditu SoCekin alderatuta.
Prozesuen bateragarritasuna eta erronkak:
SOC: Digital, analogiko eta RF funtzio desberdinak txertatzeak erronka garrantzitsuak ditu prozesuaren bateragarritasunean. Modulu funtzional desberdinek fabrikazio prozesu desberdinak behar dituzte; Adibidez, zirkuitu digitalek abiadura handiko prozesu baxuak behar dituzte, eta zirkuitu analogikoek tentsio kontrol zehatzagoa behar dute. Oso zaila da txip bereko prozesu desberdinen artean bateragarritasuna lortzea.
SIP: Packaging teknologiaren bidez, SIP-ek prozesu desberdinak erabiliz fabrikatutako patata frijituak integratu ditzake, Soc Technology-ren aurrean prozesuaren bateragarritasun arazoak konpontzeko. SIP-ek txip heterogeneo anitz pakete berean lan egiteko aukera ematen du, baina ontziratzeko teknologiaren doitasun baldintzak altuak dira.
I + G zikloa eta kostuak:
SOC: SC-k modulu guztiak hutsetik diseinatu eta egiaztatzea eskatzen duenez, diseinu zikloa luzeagoa da. Modulu bakoitzak diseinu zorrotza, egiaztapena eta probak egin behar ditu, eta garapen prozesu orokorrak hainbat urte iraun dezake, kostu handiak lortuz. Hala ere, behin ekoizpen masiboan, unitate kostua txikiagoa da integrazio handia dela eta.
SIP: I + G zikloa laburragoa da. SIPek zuzenean erabiltzen duelako, egiaztatutako patata frijituak egiaztatzeko, moduluen birmoldaketa egiteko behar den denbora murrizten du. Horrek produktuak azkarrago merkaturatzeko aukera ematen du eta I + G kostuak nabarmen jaisten ditu.
Sistemaren errendimendua eta tamaina:
SOC: Modulu guztiak txipa berean daudenez, komunikazio atzerapenak, energia-galerak eta seinaleen interferentziak minimizatzen dira, Soc-ek paregabeko abantaila emanez, errendimendu eta energia kontsumoan. Bere tamaina minimoa da, errendimendu handiko eta potentzia-eskakizunak dituzten aplikazioetarako bereziki egokia da, hala nola smartphones eta irudiak prozesatzeko txipak.
SIP: SIPren integrazio maila ez da Soc-ek bezain handia izan, oraindik ere, patata frijituak modu trinkoan paketatu ditzake geruza anitzeko ontziratze teknologia erabiliz, tamaina txikiagoko soluzio tradizionalekin alderatuta, tamaina txikiagoko soluzioekin alderatuta. Gainera, moduluak fisikoki paketatuta daudenez, silizio txip berean integratu beharrean, errendimendua ez datorren bitartean, aplikazio gehienen beharrak asetzen ditu.
3. SOC eta SIP aplikazioen eszenatokiak
SOC aplikazioaren eszenatokiak:
SOC normalean tamaina, energia kontsumoa eta errendimendua lortzeko baldintza altuak dituzten eremuetarako egokia da. Adibidez:
Smartphones: Smartphone-en (Apple-ren A-Series Chips edo Qualcomm-en Snapdragon bezalako prozesadoreak) oso integratuak dira normalean CPU, GPU, AI prozesatzeko unitateak, komunikazio moduluak eta abar txertatzen dituztenak, bai errendimendu indartsua eta energia kontsumo txikia behar dituzte.
Irudiaren prozesamendua: kamera digitaletan eta dronetan, irudiak prozesatzeko unitateek askotan prozesatzeko gaitasun paraleloak eta latentzia baxuak behar dituzte.
Errendimendu handiko kapsulatutako sistemak: SOC bereziki egokia da energia-eraginkortasunerako baldintza zorrotzak dituzten gailu txikientzat, hala nola iOT gailuak eta higadurak.
SIP aplikazioaren eszenatokiak:
SIP aplikazioen eszenatoki zabalagoa du, garapen azkarra eta funtzio anitzeko integrazioa behar duten eremuetarako egokia, hala nola:
Komunikazio Ekipamenduak: Oinarrizko geltokietarako, bideratzaileentzat, etab. SIPek RF eta seinale digitaleko prozesadore ugari integratu ditzake, produktuen garapen zikloa azkartuz.
Kontsumitzaileen elektronika: Smart CyboThes eta Bluetooth entzuleak bezalako produktuetarako, SIP teknologiak funtzio berrien produktuak azkarrago abiarazteko aukera ematen du.
Automozio Elektronika: Automobilgintzako sistemetan kontrol moduluak eta radar sistemek SIP teknologia erabil dezakete modulu funtzional desberdinak azkar integratzeko.
4. SOC eta SIP etorkizuneko garapen joerak
Soc Garapenerako joerak:
Soc-ek integrazio handiagoa eta integrazio heterogeneoa lortzeko eboluzionatzen jarraituko du, potentzialki AI prozesadoreak, 5g komunikazio moduluak eta bestelako funtzioak integratzeaz gain, gailu adimendunen bilakaera gehiago gidatzen.
SIP garapenaren joerak:
SIPek gero eta gehiago fidatuko du ontziratze teknologia aurreratuetan, hala nola 2,5D eta 3D ontziratzeko aurrerapenak, prozesu eta funtzio desberdinak dituzten patatak estutzeko, merkatuko eskaerak azkar aldatzeko.
5. Ondorioa
Soc-ek funtzio anitzeko etxe orratz bat eraikitzea baino gehiago da, diseinu bakarreko modulu funtzional guztiak kontzentratzea, errendimendua, tamaina eta energia kontsumitzeko eskakizun oso altuak dituzten aplikazioetarako egokia. SIP, bestalde, "ontziratzea" frijitu funtzional desberdinak sistema bihurtzea da, malgutasuna eta garapen azkarragoa ardatz hartuta, batez ere eguneratze azkarrak behar dituzten kontsumitzaileentzako elektronikarako egokia da. Biek beren indarguneak dituzte: SOC sistemaren errendimendu eta tamaina optimizazio optimoa azpimarratzen du, eta SIP-k sistemaren malgutasuna eta garapen zikloa optimizatzea nabarmentzen du.
Ordua: 2012ko urriaren 28a