Bæði SOC (System on ChIP) og SIP (System in Package) eru mikilvæg áfanga í þróun nútíma samþættra hringrásar, sem gerir kleift að gera litlu, skilvirkni og samþættingu rafrænna kerfa.
1. Skilgreiningar og grunnhugtök SOC og SIP
SOC (System on Chip) - Samþættir allt kerfið í einn flís
SOC er eins og skýjakljúfur, þar sem allar hagnýtar einingar eru hannaðar og samþættar í sama líkamlegu flís. Kjarnahugmynd SOC er að samþætta alla kjarnaþætti rafræns kerfis, þar með talið örgjörva (CPU), minni, samskiptaeiningar, hliðstæða hringrás, skynjaraviðmót og ýmsar aðrar hagnýtar einingar, á einn flís. Kostir SOC liggja í mikilli samþættingu og smæð, sem veitir verulegan ávinning af afköstum, orkunotkun og víddum, sem gerir það sérstaklega hentugt fyrir afkastamikla, valdviðkvæmar vörur. Örgjörvarnir í Apple snjallsímum eru dæmi um SOC flís.
Til að myndskreyta er SoC eins og „ofurbygging“ í borg, þar sem allar aðgerðir eru hannaðar innan, og ýmsar hagnýtar einingar eru eins og mismunandi hæðir: sumar eru skrifstofusvæði (örgjörvar), sumar eru skemmtanasvæði (minni) og sumar eru samskiptanet (samskiptaviðmót), öll einbeitt í sömu byggingu (flís). Þetta gerir öllu kerfinu kleift að starfa á einum kísilflís og ná meiri skilvirkni og afköstum.
SIP (kerfi í pakka) - Sameina mismunandi flís saman
Aðferð SIP tækni er önnur. Það er meira eins og að pakka mörgum flögum með mismunandi aðgerðum innan sama líkamlegs pakka. Það leggur áherslu á að sameina marga hagnýta flís í gegnum umbúðatækni frekar en að samþætta þá í einn flís eins og SOC. SIP gerir kleift að pakka mörgum flísum (örgjörvum, minni, RF flísum osfrv.) Hlið við hlið eða staflað innan sömu einingar og mynda kerfisstiglausn.
Hægt er að líkja hugmyndinni um SIP við að setja saman verkfærakassa. Verkfærakistan getur innihaldið mismunandi verkfæri, svo sem skrúfjárn, hamar og æfingar. Þrátt fyrir að þau séu sjálfstæð verkfæri eru þau öll sameinuð í einum kassa til þægilegs notkunar. Ávinningurinn af þessari nálgun er að hægt er að þróa og framleiða hvert tæki og framleitt sérstaklega og hægt er að „setja þau saman“ í kerfispakka eftir þörfum og veita sveigjanleika og hraða.
2.. Tæknileg einkenni og munur á SOC og SIP
Mismunur á samþættingu:
SOC: Mismunandi hagnýtar einingar (svo sem CPU, minni, I/O osfrv.) Eru beint hannaðar á sama kísilflís. Allar einingar deila sömu undirliggjandi ferli og hönnunarrökfræði og mynda samþætt kerfi.
SIP: Mismunandi hagnýtur flís er hægt að framleiða með mismunandi ferlum og síðan sameinuð í einni umbúðaeining með 3D umbúðatækni til að mynda líkamlegt kerfi.
Hönnun flækjustig og sveigjanleiki:
SOC: Þar sem allar einingar eru samþættar á einum flís er flækjustig hönnunar mjög mikil, sérstaklega fyrir samvinnuhönnun mismunandi eininga eins og stafrænu, hliðstæða, RF og minni. Þetta krefst þess að verkfræðingar hafi djúpa hönnunargetu yfir lén. Ennfremur, ef það er hönnunarvandamál með einhverja einingu í SOC, gæti þurft að endurhanna allan flísina, sem stafar af verulegri áhættu.
SIP: Aftur á móti býður SIP meiri sveigjanleika í hönnun. Hægt er að hanna og sannreyna mismunandi hagnýtar einingar fyrir sig áður en þeim er pakkað í kerfi. Ef mál kemur upp með einingu, þarf aðeins að skipta um þá einingu og láta hina hlutana ekki verða fyrir áhrifum. Þetta gerir einnig ráð fyrir hraðari þróunarhraða og minni áhættu miðað við SOC.
Vinnur eindrægni og áskoranir:
SOC: Að samþætta mismunandi aðgerðir eins og stafrænar, hliðstæða og RF á einn flís stendur frammi fyrir verulegum áskorunum í samhæfni ferla. Mismunandi hagnýtir einingar þurfa mismunandi framleiðsluferla; Sem dæmi má nefna að stafrænar hringrásir þurfa háhraða, lága kraftferla, en hliðstæða hringrás getur þurft nákvæmari spennustýringu. Það er afar erfitt að ná eindrægni meðal þessara mismunandi ferla á sama flís.
SIP: Í gegnum umbúðatækni getur SIP samþætt franskar framleiddar með mismunandi ferlum og leyst málsmeðferðina sem SOC tækni stendur frammi fyrir. SIP gerir mörgum ólíkum flísum kleift að vinna saman í sama pakka, en nákvæmar kröfur um umbúðatækni eru miklar.
R & D hringrás og kostnaður:
SOC: Þar sem SOC þarf að hanna og sannreyna allar einingar frá grunni, er hönnunarlotan lengri. Hver eining verður að gangast undir stranga hönnun, sannprófun og prófun og heildarþróunarferlið getur tekið nokkur ár, sem hefur í för með sér mikinn kostnað. Hins vegar, einu sinni í fjöldaframleiðslu, er einingakostnaðurinn lægri vegna mikillar samþættingar.
SIP: R & D hringrásin er styttri fyrir SIP. Vegna þess að SIP notar beint núverandi, staðfestar hagnýtar flísar fyrir umbúðir, dregur það úr þeim tíma sem þarf til endurhönnunar mála. Þetta gerir ráð fyrir hraðari vöru kynningum og lækkar verulega R & D kostnað.
Afköst kerfisins og stærð:
SOC: Þar sem allar einingar eru á sama flís, eru seinkanir á samskiptum, orkumissi og truflanir á merkjum lágmarkaðar, sem gefur Soc óviðjafnanlegum kostum í frammistöðu og orkunotkun. Stærð þess er í lágmarki, sem gerir það sérstaklega hentugt fyrir forrit með afköstum og aflþörf, svo sem snjallsímum og myndvinnsluflögum.
SIP: Þrátt fyrir að samþættingarstig SIP sé ekki eins hátt og hjá SOC, getur það samt pakkað saman mismunandi flísum saman með því að nota fjöllagatækni, sem hefur í för með sér minni stærð miðað við hefðbundnar fjölflíslausnir. Þar að auki, þar sem einingarnar eru líkamlega pakkaðar frekar en samþættar á sama kísilflís, meðan árangur passar kannski ekki við SOC, getur það samt mætt þörfum flestra forrita.
3.. Umsóknarsvið fyrir SOC og SIP
Umsóknarsvið fyrir SOC:
SOC er venjulega hentugur fyrir reiti með miklar kröfur um stærð, orkunotkun og afköst. Til dæmis:
Snjallsímar: örgjörvarnir í snjallsímum (svo sem Apper Apple-röð flísar eða Qualcomm's Snapdragon) eru venjulega mjög samþættir SOC sem innihalda CPU, GPU, AI vinnslueiningar, samskiptaeiningar osfrv., Sem krefst bæði öflugs árangurs og lítillar orkunotkunar.
Myndvinnsla: Í stafrænum myndavélum og dróna þurfa myndvinnslueiningar oft sterka samhliða vinnsluhæfileika og litla leynd, sem SOC getur í raun náð.
Afkastamikil innfelld kerfi: SOC er sérstaklega hentugur fyrir lítil tæki með strangar kröfur um orkunýtni, svo sem IoT tæki og wearables.
Umsóknarsvið fyrir SIP:
SIP er með fjölbreyttara sviðsmyndatilvik, sem hentar sviðum sem krefjast örrar þróunar og margfaldra samþættingar, svo sem:
Samskiptabúnaður: Fyrir grunnstöðvar, beina osfrv., Getur SIP samþætt marga RF og stafræna merki örgjörva og flýtt fyrir vöruþróunarferlinu.
Neytandi rafeindatækni: Fyrir vörur eins og snjallúr og Bluetooth heyrnartól, sem hafa hratt uppfærsluferli, gerir SIP tækni kleift að fá skjótari kynningu nýrra vara.
Bifreiðar rafeindatækni: Stjórnunareiningar og ratsjárkerfi í bifreiðakerfum geta notað SIP tækni til að samþætta fljótt mismunandi hagnýtar einingar.
4.. Framtíðarþróun SOC og SIP
Þróun í SOC þróun:
SOC mun halda áfram að þróast í átt að meiri samþættingu og ólíkri samþættingu, sem hugsanlega felur í sér meiri samþættingu AI örgjörva, 5G samskiptaeiningar og aðrar aðgerðir, sem knýr frekari þróun greindra tækja.
Þróun í SIP þróun:
SIP mun í auknum mæli treysta á háþróaða umbúðatækni, svo sem 2,5D og 3D umbúðaframfarir, til að pakka flísum með mismunandi ferlum og aðgerðum saman til að mæta ört breyttum kröfum á markaði.
5. Niðurstaða
SOC er meira eins og að byggja upp fjölhæfan Super skýjakljúfa, einbeita öllum hagnýtum einingum í einni hönnun, hentugur fyrir forrit með afar miklar kröfur um afköst, stærð og orkunotkun. SIP er aftur á móti eins og „umbúðir“ mismunandi hagnýtur flís í kerfi, með áherslu meira að sveigjanleika og örri þróun, sérstaklega hentugur fyrir rafeindatækni neytenda sem krefjast skjótra uppfærslna. Báðir hafa styrkleika sína: SOC leggur áherslu á ákjósanlega afköst kerfisins og hagræðingu á stærð, meðan SIP undirstrikar sveigjanleika kerfisins og hagræðingu þróunarlotunnar.
Post Time: Okt-28-2024