System-on-a- chip ( SoC , single-chip system ; engelsk System-on-a-Chip, SoC ) er et elektronisk kredsløb , der udfører funktionerne for en hel enhed (f.eks. en computer ) og er placeret på en enkelt integreret kredsløb .
Afhængig af formålet kan den betjene både digitale signaler og analoge, analog-til-digitale samt radiofrekvenser. Anvendes typisk i bærbare og indlejrede systemer .
Hvis det ikke er muligt at placere alle de nødvendige kredsløb på én halvlederkrystal, bruges et skema med flere krystaller placeret i en enkelt pakke (Eng. System in a package , SiP). SoC betragtes som et mere rentabelt design, da det giver dig mulighed for at øge procentdelen af egnede enheder i fremstillingen og forenkle designet af sagen.
En typisk SoC indeholder:
Programmerbare SOC'er inkluderer ofte også programmerbare logiske matrixblokke - PLA'er, og programmerbare analog-til-digitale SOC'er inkluderer også programmerbare analoge blokke.
Blokke kan forbindes ved hjælp af en proprietær bus eller et standarddesign som AMBA [1] i ARM - chips . Hvis chippen har en direkte hukommelsesadgangscontroller ( DMA ), så kan den bruges til at indtaste data med høj hastighed fra eksterne enheder direkte ind i chippens hukommelse, uden om processorkernen.
For systemets funktion er software ikke mindre vigtigt end hardware. Udviklingen foregår normalt parallelt. Hardwaredelen er samlet ud fra standard debuggede blokke; for at samle softwaredelen bruges færdige underrutiner til opsætning af de tilsvarende blokke, som implementerer de nødvendige procedurer og funktioner, som ofte kaldes "drivere" i den engelsksprogede litteratur . CAD - udviklingsautomatiseringsværktøjer og integrerede softwareskaller bruges .
For at sikre, at den oprettede kombination af blokke fungerer korrekt, indlæses driverne og programmet i hardwareemulatoren ( en programmerbar kredsløbschip , FPGA ). Det er også nødvendigt at indstille placeringen af blokkene og udvikle inter-blok kommunikation.
Inden den sættes i produktion, testes hardwaren for korrekthed ved hjælp af Verilog- og VHDL-sprogene , og for mere komplekse kredsløb, SystemVerilog , SystemC , e og OpenVera . Op til 70 % af den samlede udviklingsindsats bruges på dette stadium.
SoC'er bruger mindre strøm, koster mindre og yder mere pålideligt end chipsæt med samme funktionalitet. Færre huse forenkler installationen. Det er dog dyrere at designe og fejlfinde et stort og komplekst system-på-en-chip end en række små.
Når man designer systemer på en chip, skal man løse problemet med forsinkelser og signaldesynkronisering. Dette er især vigtigt ved dannelsen af netværksstrukturer. Den mest lovende måde at løse dette problem på er brugen af trådløse netværk på en chip (Wireless network-on-chip, WNOC), som vil omgå begrænsningerne af klassiske netværk, samt give kommunikation mellem nanoskala mikrokredsløbskomponenter og makroniveauet [2] .
| Digitale processorteknologier | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Arkitektur | |||||||||
| Instruktionssæt arkitektur | |||||||||
| maskinord | |||||||||
| Parallelisme |
| ||||||||
| Implementeringer | |||||||||
| Komponenter | |||||||||
| Strømstyring | |||||||||
| Enkeltbordscomputere | |
|---|---|