¿Cuál es la historia de System on Chips (SoC)?

Un sistema en un chip o sistema en chip (SoC o SOC) es un circuito integrado (IC) que integra todos los componentes de una computadora u otro sistema electrónico en un solo chip. Puede contener funciones digitales, analógicas, de señal mixta y, a menudo, de radiofrecuencia, todo en un solo sustrato de chip.

Obtenga más información sobre SOC [correo electrónico protegido] Transparencia Market Research

Los beneficios tecnológicos de los SOC son evidentes: todo lo que se requiere para ejecutar un dispositivo móvil está en un solo chip que puede fabricarse en grandes volúmenes por unos pocos dólares cada uno. Las implicaciones de los SoC en la industria también son evidentes: a medida que se consolidan más funciones en un solo SoC, también se consolidarán las empresas de semiconductores.

Escuché por primera vez el término SoC alrededor de 2003. En ese momento tenía un trabajo trabajando en un probador HP / Agilent que estaba dirigido específicamente al mercado de SoC. Antes de eso, en 1999, estuve involucrado con un procesador Intel que integraba gráficos y un controlador RDRAM y funcionó tan bien que mataron el proyecto porque mostraba sistemas Pentium 4 e Itanium en algunas cargas de trabajo. Nunca escuché el término SoC en ese proyecto, pero eso es claramente lo que era.

Hoy estaba hojeando The Art of Electronics , publicado en 1989. Es anticuado. Pero me calma. Todo tenía mucho sentido en aquel entonces.

De todos modos, mira lo que me encontré:

Quiero decir que es simple, pero con el CONTROL DE MOTOR PASO A PASO, CONVERTIDOR A / D, E / S EN SERIE, ROM integrada, TEMPORIZADOR Y CONTADOR DE EVENTOS se parece mucho a un sistema en un chip.

Si puedo agregar algo de textura a las respuestas actuales: el término “SoC” es un poco como “computación en la nube”, en ese sentido, la computación en la nube ha existido desde que existe Internet. El correo electrónico, tan antiguo como es, es una de las aplicaciones originales de ‘computación en la nube’: delegar sus comunicaciones a una computadora fuera de su control, de la que usted no es responsable, y acceder a ella ‘remotamente’. Pero “la nube” solo ha estado en uso corriente durante menos de una década; aunque las personas de TI han estado dibujando diagramas de red donde Internet a menudo se representa con un símbolo similar a una nube.

Así también con System-on-a-Chip. En mi opinión, un SoC es otro nombre para un microcontrolador, que ha existido desde los 80 al menos. Un microcontrolador es un microprocesador, más RAM, quizás ROM / EPROM / Flash, y algunos periféricos suficientes para realizar un trabajo en particular (puertos serie, DMA, temporizadores, salidas PWM, entradas analógicas, etc.).

La diferencia es que el término SoC ganó un uso generalizado en los últimos 15 años y, por lo general, solo se aplicó a una combinación de un microprocesador, con una cantidad de RAM, tal vez almacenamiento no volátil Flash y otros periféricos que tal vez incluyen un controlador de gráficos / GPU, que es capaz de soportar sistemas operativos modernos de uso general como Linux, Windows y Mac / iOS.

Quizás una distinción razonable entre un SoC y un microcontrolador es que un SoC se usa con más frecuencia en la informática de propósito general (donde el usuario final tiene la libertad de ejecutar una o más aplicaciones de su elección), mientras que un microcontrolador tiende a usarse en dispositivos ‘integrados’ de una sola función; a pesar de que el estado del arte en ambos es más o menos comparable.

Me temo que gran parte de la historia de los SoC no se puede contar. Soy consciente de que varios de ellos durante la última década no llegaron a la luz del día, pero fueron hitos importantes al pensar en los SoC.

Para ser breve al respecto y mantenerse dentro de los acuerdos de confidencialidad, el desafío comercial de los SoC es superar el rendimiento y la flexibilidad de los componentes discretos a un costo menor. Esto ha sido difícil en el mundo de la CPU por la sencilla razón de que el rendimiento en los últimos 20 años se aceleró rápidamente en múltiples direcciones (CPU, Gráficos, etc.) y que la tecnología de proceso para transistores de alta velocidad no siempre está optimizada para cosas como E / S que tienen que compartir la misma pieza de silicio.

Esto es importante porque en un SoC, el sistema funciona tan bien como su enlace más débil y tiene un precio acorde. Ahora que el rendimiento final de la CPU se ha convertido en un punto de venta menor, el mercado se ha abierto a SoC como solución, pero en los días en que MegaHertz vendía procesadores, siempre estaba condenado.

Según este enlace, “el primer SOC verdadero apareció en un reloj Microma en 1974”
1974 – Digital Watch es el primer circuito integrado de sistema en chip