ملتقى مهندسي كردستان
اهلا بك زائرنا الكريم انت غير مسجل لدينا يشرفنا الانضمام الى اسرتنا بالضغط على ( تسجيل ) او الذهاب الى القسم الذي تريد وتمتع بوقتك معنا



 
المجلةالرئيسيةالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 نظره بسيطة حول الـ system on chip " SOC

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
Admin
Admin
Admin



مُساهمةموضوع: نظره بسيطة حول الـ system on chip " SOC    2012-05-02, 11:59 pm


اليوم
سنتحدث عن نوع خاص جدا من الشرائح الالكترونية و أكاد أجزم أننا جميعا
نستخدم منتجا على الأقل يحتوي على هذا النوع من الشرائح ألا وهي الSoC
"وتلفظ سوك",
فما هي الSoC؟
الSoC هي اختصار للجملة
System on Chip أي نظام على شريحة و تتلخص فكرته بتجميع مكونات الحاسب
الأساسية والتي نجدها على اللوحة الأم على دارة مطبوعة واحدة. فهذه الشريحة
يجب أن تحمل نواة المعالج ووحدات الدخل و الخرج بالإضافة إلى واجهات
الاتصال الحديثة وهي تعمل مع مختلف أنواع الإشارات من الإشارات الرقمية
Digital Signal و التشابهية (التناظرية) Analogue Signal و المختلطة.
طبعا من قرأ هذا الموضوع "المعالجات و أنواعها و استخداماتها " سيقول
أليست هذه هي مواصفات المتحكمات Microcontrollers , في الحقيقة نعم ولكن
هناك اختلاف جوهري و أساسي وهو أن المتحكمات غالبا ما تتضمن ما تحتاجه من
الذاكرة RAM و Flash بداخلها و أحجام هذه الذواكر لا تتخطى 1MByte غالباً
مما يعني قصورها في حال أردنا الاعتماد عليها لتشغيل نظام Windows أو Linux
و هنا يأتي دور الSoC فهذه الأخيرة تحتاج إلى أن تدعم بذواكر خارجية لتعمل
من Flash memory لحفظ البرامج و RAM لتشغيلها و ROM التي تحوي على
برنامج الإقلاع الأساسي.
نظام الSoC بشكل عام يحوي على :
1- متحكم أو معالج أو نواة معالج إشارة رقمية DSP Core , وقد تحوي على أكثر من نواة معالج واحدة.
2- قطاعات من الذاكرة بمختلف أنواعها "وهذه تكون بأحجام صغيرة ولا تعوض عن الحاجة للذواكر الإضافية الخارجية"
3- مولدات لنبضات الساعة و تتضمن الهزازات والتي تقدم التردد الأساسي و دارات الPL L المسئولة عن مضاعفة التردد.
4- دارات محيطية كالعدادات Counters و المؤقتات Timers و دارات الRTC(Real Time Clock)
5- واجهات الشريحة وتتضمن عادة المعايير الصناعية من USB,FireWire,Ethernet,USART,SPI و غيرها
6-
واجهات تشابهية كالمحول التشابهي الرقمي ADC(Analogue Digital Converter)
و المحول الرقمي التشابهي DAC(Digital Analogue Converter)
7- منظمات الجهد و منظمات استهلاك الطاقة.
هذه الأمور السابق ذكرها يجب أن
نتوقعها في كل SoC وحاليا يتم إضافة العديد من الأمور إليها كواجهات
الPCI-Express و المعالجات الرسومية وغيرها ,وتحوي شرائح الSoC على
بروتوكولات للربط الداخلي بين هذه المكونات العديدة كالAMBA المقدم من شركة
ARM .
مجالات استخدام الSoC:
في
الحقيقة SoC يمكن استخدامها في أي مكان يحتاج إلى حاسب بل وحتى تستطيع أن
تصل إلى أماكن يعجز الحاسب عنها و أهمها أجهزة الMobile و الSmartphone
ولعل الثورة الحالية التي قام بها نظام الAndroid و محاولة Apple الدائمة
التغلب عليه بنظامها IOS تزيد الطلب على هذه الشرائح فجميع الSmartphone
حاليا تعتمد على SoC كالقلب النابض لها ومع التطور السريع الذي نشهده حاليا
أصبح الشركات المصممة للSoC تعمل جاهدة لدفعها إلى أقصى حدودها من ناحية
الكفاءة في استهلاك الطاقة وصولا إلى الأداء الخام الذي تقدمه.
الSoC و شركة ARM:
في
السنوات الأخيرة ذاع صيت شركة ARM على أنها أكبر مصممي المعالجات المخصصة
للSmartphone بل و نستطيع أن نقول وبكل ثقة أنها متفردة بهذا المجال
فعملاقة صناعة المعالجات Intel لم تدخل هذا السوق حتى الأن فهي ما تزال
متمسكة بالتوافق مع الX86 وهذا الأمر يجعل معالجاتها شرهة نسبيا للطاقة على
عكس ما تقدمه ARM
ولكن هل هناك معالج ملموس من
ARM؟ في الحقيقة لا ,فكل ما تقدمه ARM هي بنية نواة المعالج وبعض الطرفيات
الأخرى و تقدمهم كشهادة , نعم كشهادة أي أنها لا تقدم أي عتاد بل تكتفي
بالسماح للشركات باستغلال أنويتها مقابل مبلغ مادي معين وتقوم الشركة
المصنعة للSoC بإضافة ما تبقى من الاحتياجات الخاصة بهذه الشريحة وهناك
العديد من الشركات التي تصمم هذه الSoC و منها Samsung و Nvidia و TI و
غيرهم كثيرون

تصنيع الSoC:
في الحقيقة هناك ثلاث طرق أساسية لتصنيع الSoC وهي
1-
التصميم الخاص: أي يتم تصميم الSoC من الصفر من حيث توزع البوابات
المنطقية و ارتباطها ببعضها البعض وهذه الطريقة تأخذ وقت طويل و تكلفة
كبيرة ولكن في النهاية تعطي SoC متميز من كل النواحي.
2- التصميم
باستخدام الصناديق الجاهزة: وفي هذه الطريقة يتم تجميع الSoC ابتداءً من
مكوناته الأساسية و تليها الطرفيات و ينتج عن هذه الطريقة حدوث بعض الهدر
في مساحة الشريحة .
3- استخدام شرائح الFPGA : وهذه الشرائح عبارة عن
دارات متكاملة من نوع خاص فهذه الشرائح قابلة للبرمجة لكي تعطي أي دارة
نريد منها والتصميم هنا يكون الأسهل فكما قلنا هذه الشرائح لها لغات برمجة
خاصة بها ولعل اشهرها VHDL ,في جميع حالات التصميم السابقة يتم الاعتماد
على شرائح الFPGA في عملية محاكاة عمل الSoC و اقتناص الأخطاء و المشاكل
فيها قبل أن يتم إنتاجها بالشكل التجاري النهائي.

سنأخذ الأن مثال لأحد SoC و نتحدث عن خصائصه بسرعة ,الSoC هو S3C6410X من إنتاج Samsung
1-
يحوي على نواة المعالج ARM1176JZF-S و الذي يأتي بذاكرة Cache من المستوى
الأول بمقدار 32KB و بتردد 533Mhz على جهد 1.1 فولت و 667Mhz على جهد 1.2
فولت.
2- واجه للCamera حتى دقة 4M Pixel
3- دارات Codec خاصة للتشفير و فك التشفير لكل من الMPEG-4/H.263/H.264
4- معالج رسومي لل2D مستقل
5- معالج رسومي لل3D مستقل
6- مشفر الAudio الشهير AC-97
7- دعم لشاشات الTFT
8- منفذ خاص لمرسل و مستقبل الأشعة تحت الحمراء IrDA
9- دعم لكل من USB 2.0 و USB 1.1
10- دعم لشاشات اللمس
11- دعم للوحة مفاتيح بقياس 8X8 "أي 64 مفتاح"
12- عدد كبير جدا من أقطاب الدخل و الخرج العامة "187 قطب"
13- دعم لبطاقات الذاكرة الخاصة بأجهزة المحمول كال SD و الMMC
14- نظام فرعي خاص للتعامل مع الذواكر المختلفة
لأخذ العلم أن كتيب التعليمات الخاص بهذا الSoC يأتي بطول 1378 صفحة فقط

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
http://noratron.kobani.eu
 
نظره بسيطة حول الـ system on chip " SOC
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1
 مواضيع مماثلة
-
» System Lockdown Policy
» The Basic Parts of a Drip System
» حصريا لعبة CraZy Taxi 1 خرافة
» مشكلة ويندوز 7
» برنامج الحماية ايفيرا الحماية من الفايروسات الرهيب باخر اصدار Avira Antivir Rescue System 3.55 2010

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
ملتقى مهندسي كردستان :: الاقسام الهندسية :: هندسة الحاسوب والسوفت وير-
انتقل الى: