Des questions simples : Quest-ce quun SoC (System on a Chip) ?

Gageons que la plupart des gens qui ont une bonne connaissance de la technologie ont entendu le terme SoC ou System on a Chip . Ce n'était pas grand-chose il y a 20 ans, ou du moins ce n'était pas quelque chose d'aussi répandu qu'aujourd'hui, mais de nos jours, le système sur puce représente une approche pour rendre les appareils électroniques plus petits, plus puissants et plus économe en énergie que jamais. C'est simple et agréable, mais savez-vous ce qu'est un Soc ? Que signifie SoC ou System on a Chip ? Pourquoi est-ce si important pour les smartphones, tablettes, routeurs sans fil, appareils portables et autres appareils mobiles ? Si vous voulez en savoir plus sur ce SoCsignifie, ce qu'il fait et pourquoi c'est si important, lisez cet article et vous trouverez des réponses :

Contenu

1. Qu'est-ce qu'un SoC (System on a Chip) ?
2. Quelles sont les utilisations courantes des SoC ?
3. Quels sont les composants usuels d'un SoC ?
4. Quels sont les plus grands fabricants de SoC mobiles et quel est le meilleur SoC aujourd'hui ?
5. Quels sont les avantages et les inconvénients d'un SoC ?
6. Êtes-vous d'accord que les systèmes sur puces sont l'avenir de l'électronique ?

Qu'est-ce qu'un SoC (System on a Chip) ?

SoC est l'abréviation de System on a Chip . Un système sur puce est un circuit électronique intégré qui contient divers composants électroniques conçus pour fonctionner ensemble pour atteindre un objectif commun. La première partie du terme - Système - dit qu'il s'agit d'un assemblage électronique complexe, tandis que la dernière partie - Puce - vous dit que tous les composants de ce système sont pressés ensemble sur un seul circuit intégré.

Pour avoir une meilleure idée de ce qu'est un système sur puce , imaginez-le comme un ordinateur complet miniaturisé et compressé pour tenir sur une seule puce. Par exemple, un SoC pourrait être comparé à un système miniature doté d'une carte mère, d'un processeur, d'une carte graphique, d'une carte réseau, etc. Pour obtenir une meilleure image, regardez ci-dessous ce paragraphe, et vous verrez à quoi ressemble un système Exynos 4 Quad (4412) sur une puce , sur un circuit imprimé d'un smartphone Samsung Galaxy S III.

SoC, système sur puce

Source : Wikipédia .

Quelles sont les utilisations courantes des SoC ?

Les systèmes sur puces sont largement utilisés dans de nombreuses industries à toutes sortes d'usages, tels que les smartphones, les tablettes, les appareils portables, les appareils photo numériques, les routeurs sans fil, etc. Cependant, leurs utilisations les plus courantes aujourd'hui sont probablement pour alimenter les smartphones. Si vous vous demandez pourquoi, gardez à l'esprit que les smartphones et les tablettes sont de petits appareils qui ont besoin de beaucoup de puissance de traitement pour fonctionner et qu'ils doivent tous répondre aux besoins des utilisateurs, qui sont de plus en plus exigeants.

Voici à quel point le système Snapdragon 600 sur puce de Qualcomm est complexe - un SoC qui était utilisé dans l'ancien smartphone Samsung Galaxy S4. Les téléphones plus récents sont encore plus compliqués et ont des SoC encore plus miniaturisés.

SoC, système sur puce

Source : Wikipédia

Par exemple, les gens veulent pouvoir utiliser leur smartphone pour naviguer sur Internet, écouter de la musique, regarder des vidéos, utiliser la navigation GPS, prendre des photos et filmer des vidéos, jouer à des jeux, être toujours connectés aux réseaux sociaux, etc. Toutes ces choses ont besoin non seulement d'un bon processeur, mais aussi d'une bonne puce graphique, d'une puce sans fil et Bluetooth rapide, d'une prise en charge de la connexion aux réseaux 4G, d'une puce GPS et la liste peut continuer. Et tout cela doit se faire avec le moins de consommation d'énergie possible. Après tout, personne ne veut que ses appareils s'éteignent après quelques heures d'utilisation. La réponse est de miniaturiser tout ce qui peut l'être et de presser le plus de composants possible sur une surface plus petite. La conséquence est une puissance de traitement plus élevée et une consommation d'énergie plus faible. C'est exactement ce qu'un système sur pucedes offres.

Quels sont les composants usuels d'un SoC ?

Un système sur puce peut avoir une variété d'éléments, selon son objectif. Cependant, comme l'écrasante majorité des SoC sont utilisés sur les smartphones, voici une liste des composants les plus courants de ces appareils :

• CPU - l' unité centrale de traitement ou le processeur est au cœur de tout ce qui se trouve à l'intérieur d'un SoC . C'est la partie du SoC qui est responsable de la plupart des calculs et des décisions. Il reçoit des entrées d'autres composants matériels et logiciels et fournit des réponses de sortie appropriées. Sans CPU, il n'y aurait pas de SoC . La plupart des processeurs actuels ont deux, quatre ou huit cœurs à l'intérieur, pour pouvoir effectuer un traitement parallèle.
• GPU - est l'abréviation de Graphical Processing Unit et est également connu sous le nom de puce vidéo. Le GPU est responsable des jeux 3D auxquels vous pouvez jouer sur votre smartphone ainsi que des transitions visuelles soignées que vous voyez dans l'interface utilisateur de tout appareil utilisant un SoC.
• Mémoire RAM - tous les appareils informatiques ont besoin de mémoire pour fonctionner. Pour pouvoir exécuter des applications et des données logicielles, il faut utiliser, et pour pouvoir le faire, un système sur puce doit avoir une mémoire RAM.
• Mémoire ROM - tout comme un appareil a besoin de mémoire RAM pour pouvoir exécuter des applications et d'autres logiciels, il doit également disposer de mémoire ROM pour pouvoir stocker des logiciels tels que le micrologiciel ou le système d'exploitation qu'il exécute.
• Modem - aucun smartphone ne serait un téléphone s'il n'était pas capable de se connecter aux réseaux radio. Et par là, nous nous référons à la fois aux réseaux sans fil et aux réseaux mobiles 3G ou 4G. Les modems prennent en charge la connectivité réseau ou cellulaire.

Voici une illustration des composants inclus dans le système sur puce appelé Snapdragon 410 de Qualcomm :

SoC, système sur puce

Outre un processeur et une mémoire, d'autres SoC , comme ceux que l'on trouve sur les routeurs sans fil et autres périphériques réseau similaires, peuvent également inclure des interfaces PCIe conçues pour connecter les émetteurs-récepteurs radio, des interfaces SATA et/ou USB pour se connecter aux périphériques de stockage. Dans l'illustration ci-dessous, vous pouvez voir ce qui se trouve à l'intérieur d'un SoC BCM5862X de Broadcom. Et si vous êtes curieux d'en savoir plus sur les routeurs Systems on Chips , voici quelques lectures complémentaires sur le sujet : Router SoC 101 .

SoC, système sur puce

Source : Matériel de Tom

La liste des composants que nous avons répertoriés dans les paragraphes ci-dessus ne montre que quelques éléments essentiels et indispensables d'un système sur puce . Cependant, les systèmes sur puces peuvent également comporter d'autres parties. Par exemple, beaucoup ont des composants conçus pour fonctionner avec des services de localisation, des capteurs, la sécurité ou des interfaces capables de fonctionner avec de meilleures caméras ou des écrans plus grands. La liste continue.

Quels sont les plus grands fabricants de SoC mobiles et quel est le meilleur SoC aujourd'hui ?

Les plus grands fabricants de SoC sont aujourd'hui Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA et Broadcom . Qualcomm, NVIDIA et MediaTek fabriquent et vendent principalement des SoC mobiles à d'autres sociétés de matériel qui les utilisent dans les appareils qu'ils produisent. Broadcom fabrique des SoC qui sont principalement utilisés dans les routeurs et les appareils réseau, et Samsung et Huawei fabriquent non seulement des SoC , mais ils sont également deux des plus grandes sociétés de smartphones au monde.

Dire quel est le meilleur système sur puce est impossible. L'industrie se développe et évolue si rapidement que, au moment où vous pourriez comparer et décider quel est le meilleur SoC , un nouveau serait probablement en route pour alimenter les futurs appareils.

Cependant, gardez à l'esprit que le meilleur SoC pour vous n'est peut-être pas celui avec le meilleur processeur ou les transferts sans fil les plus rapides. Le système sur puce pour vous est celui qui peut faire fonctionner correctement votre prochain smartphone ou appareil, offrir toutes les bases dont vous avez besoin et inclure tous les "périphériques" que vous souhaitez (prise en charge 4G LTE, WiFi avec prise en charge de la norme 802.11ac , connectivité USB, etc.).

Voici une vidéo intéressante qui vous montre comment les fabricants de smartphones choisissent le bon System on a Chip pour chacun de leurs smartphones :

Quels sont les avantages et les inconvénients d'un SoC ?

Vous vous demandez peut-être encore : pourquoi quelqu'un voudrait-il concevoir, fabriquer et vendre un système sur puce ? Il y a plusieurs raisons à cela :

• Un SoC est généralement minuscule et ne prend pas beaucoup de place à l'intérieur d'un appareil électronique, ce qui en fait une solution parfaite pour les petits appareils comme les smartphones, les tablettes ou les appareils portables, par exemple. Et ces trois exemples suffisent à remplir le monde de centaines de milliards de dollars.
• Lorsque vous devez concevoir un appareil suffisamment grand pour tenir au mieux dans votre paume, l' intégration est une chose que vous souhaitez. Cela signifie que vous pouvez mettre un processeur, une puce graphique, un modem et bien d'autres composants dans le même centimètre carré.
• Parce qu'un SoC est petit et parce qu'il intègre de nombreuses pièces différentes sur une seule puce, cela signifie que son fabricant n'a pas à consacrer du temps, de l'argent et des ressources au câblage de pièces physiques importantes et à la création de longs circuits, ce qui à son tour signifie une fabrication plus faible . coûts .
• Les systèmes sur puce sont beaucoup plus économes en énergie qu'un système avec des composants dédiés et séparés comme un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable par exemple. Un SoC peut fonctionner sur batteries plus longtemps, ce qui en fait un bon choix pour tout appareil mobile.

En revanche, les Systems on Chips ont le gros inconvénient de ne pas être du tout adaptables. De par leur nature, les SoC sont si étroitement intégrés et si petits qu'ils ne peuvent pas s'adapter ou, en d'autres termes, ils ne peuvent pas être mis à niveau. Un système sur puce meurt généralement comme il est né : rien ne change pendant sa durée de vie. Et c'est aussi une raison pour laquelle si quelque chose se brise à l'intérieur d'un SoC , vous ne pouvez pas réparer ou changer uniquement cette pièce - vous devez remplacer l'ensemble du SoC .

Êtes-vous d'accord que les systèmes sur puces sont l'avenir de l'électronique ?

Les approches traditionnelles de l'électronique et en particulier des appareils informatiques consistaient à créer des systèmes fonctionnant sur des parties séparées et indépendantes. De tels exemples sont par exemple les ordinateurs et les ordinateurs portables. Cependant, la miniaturisation permanente de tout ce qui nous entoure signifie qu'ils s'appuient de plus en plus sur des systèmes sur puces plus petits, meilleurs et plus économes en énergie . Les smartphones, les tablettes, les appareils portables, l'enfer même les appareils IoT (Internet des objets) prouvent que les systèmes sur puces sont une partie importante de l'avenir de toute l'électronique. Mais cela signifie-t-il qu'ils vont conquérir le monde ? Et s'ils devenaient si petits qu'ils feraient des nanorobots une chose commune ? Nous voulons avoir de vos nouvelles, alors n'hésitez pas à partager vos opinions dans les commentaires ci-dessous.