什么是片上系统 (SoC)？-软件技能-白鹭情

如今，从智能手机到平板电脑，这些小巧且节能的芯片几乎为所有移动设备提供动力。在今天的文章中，让我们了解 SoC 及其组成部分。

什么是 SoC？

什么是片上系统 (SoC) 的图片 1？

术语 SoC 代表片上系统。该芯片之所以如此命名，是因为它包含许多基本的计算组件，全部压缩到一个芯片中。 SoC 主要用于移动设备，因为它们体积小、功耗低。

从 1970 年代开始，几家公司尝试将多个组件集成到单个芯片中来为数字时钟供电。英特尔在 1974 年通过 Microma 数字手表成功地做到了这一点，创造了第一个真正的 SoC。公司将定时功能和LCD驱动晶体管集成到一个芯片中。

SoC 在 80 年代和 90 年代真正得到了发展。个人电脑在 80 年代开始流行，它们需要由更小的芯片驱动。在 90 年代，手机使用了 SoC，这种趋势一直持续到今天（智能手机和平板电脑仍在使用 SoC）。

智能手机和平板电脑等移动设备需要紧凑。这就是 SoC 存在的原因。 SoC 制造商将一些必要的组件压缩到一个芯片中以节省空间。与将组件分散在整个主板上相比，将所有组件放在同一位置可以节省大量空间。

SoC 上有什么？

SoC 的主要组件之一是 CPU。 CPU 也被称为设备的大脑。这是因为它处理用户在其设备上执行的所有主要处理任务。就像大脑如何处理来自感官的信息一样，CPU 处理来自 RAM 和缓存的信息。

SoC 中的 GPU 就像 CPU 一样工作，只是它处理其他事情。 CPU 可以处理从代码到图形的所有内容，但这工作量太大了。为了减轻 CPU 的压力，GPU 负责处理图形信息，即您在屏幕上看到的所有内容。

什么是片上系统 (SoC) 的图片 3？

RAM 代表随机存取存储器。 RAM 包含稍后需要在该位置访问的数据。过去，计算机必须直接从其物理存储单元访问数据，但该过程非常缓慢。

RAM 克服了这个问题，它的内存读取和写入数据的速度比普通内存（甚至 SSD）快得多。一旦数据加载到 RAM 中，CPU 就可以轻松地从超快内存中访问和调用有用的数据。

例如，您需要打开一个应用程序，而该应用程序驻留在硬盘上。当您打开它时，该应用程序将从硬盘驱动器加载到 RAM 中供 CPU 访问。根据应用程序中发生的情况，可以快速访问数据以保持事情顺利运行。 CPU 将数据加载到它认为您可以使用的 RAM 中（相对于应用程序），从而进一步加快访问速度。

尽管 RAM 是可以快速访问的内存块，但还有另一种形式的内存更快。它被称为 CPU 缓存。 RAM 包含 CPU 需要使用的数据，但如果有经常访问的信息，则将其移动到缓存中。缓存可以比 RAM 更快地向 CPU 发送数据。

假设您在短时间内多次打开一个程序。系统会将该程序存储在缓存中，以便更快地加载。网页也被缓存以加快访问速度。

这看起来很奇怪，但信号调制解调器实际上内置于 SoC 中。调制解调器负责将电磁信号转换为电话或移动设备可以理解的数字信号。调制解调器在向服务器（服务器）发送数据时也负责做相反的事情。

什么是片上系统 (SoC) 的图片 4？

IPU 负责处理来自相机的数据。当光线照射到图像传感器时，该数据将转换为数字信号并发送到 SoC。然后这些数据由 IPU 处理，而 CPU 可以处理其他任务。

如果您的设备上有视频数据，则需要将该数据转换为模拟信号才能查看。视频编码器负责获取数字信号并将其转换为模拟信号。然后该电信号在显示器中转换为光。

根据设备的不同，SoC 可能具有不同的组件。例如，一些 SoC 没有内置 RAM，而另一些则有一个称为 NPU 的部分。 NPU 代表神经处理单元。它处理与人工智能和机器学习相关的任务。