System auf einem Chip (soc)

Definition - Was bedeutet System on a Chip (SoC)?

Ein System auf einem Chip (SoC) kombiniert die erforderlichen elektronischen Schaltungen verschiedener Computerkomponenten auf einem einzigen integrierten Chip (IC). SoC ist ein komplettes elektronisches Substratsystem, das analoge, digitale, gemischte Signal- oder Hochfrequenzfunktionen enthalten kann. Zu seinen Komponenten gehören normalerweise eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU), eine Zentraleinheit (CPU), die mehrkernig sein kann, und ein Systemspeicher (RAM).

Da SOC sowohl Hardware als auch Software enthält, verbraucht es weniger Strom, hat eine bessere Leistung, benötigt weniger Platz und ist zuverlässiger als Multi-Chip-Systeme. Die meisten System-on-Chips befinden sich heute in mobilen Geräten wie Smartphones und Tablets.

Technische.me erklärt System on a Chip (SoC)

Ein SoC wurde speziell entwickelt, um die Standards zu erfüllen, die erforderlichen elektronischen Schaltkreise zahlreicher Computerkomponenten auf einem einzigen integrierten Chip zu integrieren. Anstelle eines Systems, das mehrere Chips und Komponenten auf einer Leiterplatte zusammenbaut, fertigt der SoC alle erforderlichen Schaltkreise in einer Einheit.

Zu den Herausforderungen eines SoC gehören höhere Kosten für Prototyping und Architektur, komplexeres Debugging und niedrigere IC-Ausbeuten. IC ist nicht kosteneffektiv und benötigt Zeit zur Herstellung. Dies wird sich jedoch wahrscheinlich ändern, wenn die Technologie weiterentwickelt und eingesetzt wird.

Ein SoC enthält normalerweise verschiedene Komponenten wie:

  • Betriebssystem
  • Utility-Softwareanwendungen
  • Spannungsregler und Energieverwaltungsschaltungen
  • Zeitquellen wie Phasenregelkreise oder Oszillatoren
  • Ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller oder ein digitaler Signalprozessor
  • Peripheriegeräte wie Echtzeituhren, Zählertimer und Generatoren zum Zurücksetzen beim Einschalten
  • Externe Schnittstellen wie USB, FireWire, Ethernet, universeller asynchroner Empfänger-Sender oder serieller Peripherieschnittstellenbus
  • Analoge Schnittstellen wie Digital-Analog-Wandler und Analog-Digital-Wandler
  • RAM und ROM-Speicher