คำถามง่ายๆ: SoC (ระบบบนชิป) คืออะไร?

เราพนันได้เลยว่าคนส่วนใหญ่ที่มีความรู้ด้านเทคโนโลยีเป็น อย่างดีเคยได้ยินคำว่าSoCหรือSystem on a Chip เมื่อ 20(thing 20) ปีที่แล้ว ไม่มีอะไรมากหรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่สิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน แต่ในปัจจุบันSystem on a Chipแสดงถึงวิธีการทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลง มีประสิทธิภาพมากขึ้น และประหยัดพลังงาน(energy efficient)มากขึ้นกว่าเดิม นั่นเป็นสิ่งที่ดีและง่าย แต่คุณรู้หรือไม่ว่า Soc คืออะไร? SoCหรือSystem บนชิป(System on a Chip)หมายถึงอะไร เหตุใดจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต เราเตอร์ไร้สาย อุปกรณ์สวมใส่ และอุปกรณ์มือถืออื่นๆ หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับSoCหมายถึง สิ่งที่ทำ และเหตุใดจึงเป็นเรื่องใหญ่ อ่านบทความนี้แล้วคุณจะพบคำตอบ:

SoC (ระบบบนชิป) คืออะไร?

SoCเป็นคำย่อสำหรับSystem on a Chip ระบบบนชิป(System on a Chip)คือวงจรรวมอิเล็กทรอนิกส์ที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายร่วมกัน ส่วนแรกของคำศัพท์ - ระบบ(System) - บอกว่ามันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน ในขณะที่ส่วนสุดท้าย - ชิป(Chip) - บอกคุณว่าส่วนประกอบทั้งหมดของระบบนั้นถูกบีบอัดเข้าด้วยกันในวงจรรวมเดียว

เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นว่าSystem on a Chipคืออะไร ลองนึกภาพว่าเป็นคอมพิวเตอร์เต็มรูปแบบที่ย่อขนาดและบีบอัดให้พอดีกับชิปตัวเดียว ตัวอย่างเช่นสามารถเปรียบเทียบSoC กับ (SoC)ระบบขนาดเล็ก(miniature system)ที่มีมาเธอร์บอร์ด โปรเซสเซอร์ การ์ดกราฟิก การ์ดเครือข่าย(network card)และอื่นๆ เพื่อให้ได้ภาพที่ดีขึ้น ดูด้านล่างย่อหน้านี้ และคุณจะเห็นว่าระบบExynos 4 Quad (4412) บนชิปเป็น(System on a Chip)อย่างไร บนแผงวงจร(circuit board)จาก สมาร์ ทโฟน Samsung Galaxy S III(Samsung Galaxy S III smartphone)

SoC, ระบบบนชิป

ที่ มา: Wikipedia

การใช้งานทั่วไปของ SoC คืออะไร?

ระบบบนชิป(Systems on Chips)มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมเพื่อวัตถุประสงค์ทุกประเภท เช่น สำหรับสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต อุปกรณ์สวมใส่ กล้องดิจิตอล เราเตอร์ไร้สาย และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่ของพวกเขาในปัจจุบันคือการเปิดเครื่องสมาร์ทโฟน หากคุณสงสัยว่าเพราะเหตุใด ให้จำไว้ว่าทั้งสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ต้องการพลังการประมวลผลจำนวนมากจึงจะสามารถทำงานได้ และทั้งหมดต้องเป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้ซึ่งมีความต้องการมากขึ้นเรื่อยๆ

นี่เป็นเพียงความซับซ้อนของ ระบบ Snapdragon (Qualcomm)600 (Snapdragon 600) บนชิป(System on a Chip ) ของ Qualcomm - SoCที่ใช้ในสมาร์ทโฟน Samsung Galaxy S4 รุ่น(Samsung Galaxy S4 smartphone)เก่า โทรศัพท์รุ่นใหม่ๆ นั้นซับซ้อนกว่าและมีSoC(SoCs)ที่ย่อให้เล็กลงยิ่งกว่าเดิม

SoC, ระบบบนชิป

ที่มา: (Source:) Wikipedia

ตัวอย่างเช่น ผู้คนต้องการใช้สมาร์ทโฟนเพื่อท่องอินเทอร์เน็ต ฟังเพลงดูวิดีโอ(watch videos)ใช้ระบบนำทาง GPS(GPS navigation)ถ่ายภาพและวิดีโอภาพยนตร์ เล่นเกม เชื่อมต่อกับเครือข่ายสังคมออนไลน์ตลอดเวลา เป็นต้น ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ต้องการไม่เพียงแต่โปรเซสเซอร์ที่ดี แต่ยังรวมถึงชิปกราฟิกที่ดี ชิปไร้สายที่รวดเร็วและบลูทูธ(wireless and Bluetooth chip)รองรับการเชื่อมต่อกับเครือข่าย 4G, ชิป GPS(GPS chip)และรายการสามารถดำเนินต่อไป และทั้งหมดนั้นจะต้องเกิดขึ้นด้วยการใช้พลังงาน น้อยที่สุด(power consumption)เป็นไปได้. ท้ายที่สุด ไม่มีใครอยากให้อุปกรณ์ของพวกเขาปิดตัวลงหลังจากใช้งานไปไม่กี่ชั่วโมง คำตอบคือย่อทุกอย่างที่สามารถย่อขนาดและบีบส่วนประกอบได้มากเท่าที่เป็นไปได้บนพื้นผิวที่เล็กกว่า ผลที่ตามมาคือพลังการประมวลผล ที่สูงขึ้นและการ (processing power)ใช้พลังงาน(power consumption)ที่ลดลง นั่นคือสิ่งที่ระบบบนชิป(System on a Chip)นำเสนอ

อะไร คือองค์ประกอบปกติของSoC ?

ระบบบนชิป(System on a Chip)สามารถมีองค์ประกอบได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก SoC(SoCs)ส่วนใหญ่ถูกใช้บนสมาร์ทโฟน ต่อไปนี้คือรายการส่วนประกอบที่พบบ่อยที่สุดของอุปกรณ์ดังกล่าว:

  • CPU - หน่วยประมวลผลกลาง(Central Processing Unit)หรือโปรเซสเซอร์เป็นแกนหลักของทุกสิ่งภายในSoC เป็นส่วนหนึ่งของSoCที่รับผิดชอบในการคำนวณและตัดสินใจส่วนใหญ่ รับอินพุตจากส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อื่นๆ และให้(software and delivers)การตอบสนองเอาต์พุตที่เหมาะสม ถ้าไม่มีCPUก็ไม่มีSoC ซีพียูส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีสอง สี่ หรือแปดคอร์ในการประมวลผลแบบขนาน
  • GPU - ย่อมาจากGraphical Processing Unitและเรียกอีกอย่างว่าชิป(video chip)วิดีโอ GPUมีหน้าที่รับผิดชอบเกม 3D เหล่านั้นที่คุณสามารถเล่นบนสมาร์ทโฟนของคุณ และสำหรับการเปลี่ยนภาพอย่างประณีตที่คุณเห็นในอินเทอร์เฟซผู้ใช้ของอุปกรณ์ใดๆ ก็ตามที่ใช้SoC
  • (RAM )หน่วยความจำ(Memory)แรม - อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดต้องใช้หน่วยความจำในการทำงาน เพื่อให้สามารถเรียกใช้แอพและข้อมูลซอฟต์แวร์ได้จะต้องใช้และเพื่อให้สามารถทำเช่นนั้นได้ระบบบนชิป(System on a Chip)จะต้องมีหน่วยความจำ RAM
  • หน่วยความจำ ROM(ROM memory) - เช่นเดียวกับที่อุปกรณ์ต้องการหน่วยความจำ RAM(RAM memory)เพื่อให้สามารถเรียกใช้แอปและซอฟต์แวร์อื่นๆ ได้ อุปกรณ์นั้นจะต้องมีหน่วยความจำ ROM(ROM memory) ด้วย จึงจะสามารถจัดเก็บซอฟต์แวร์ เช่น เฟิร์มแวร์หรือระบบปฏิบัติการ(operating system)ที่รันได้
  • โมเด็ม(Modem) - ไม่มีสมาร์ทโฟนใดที่จะเป็นโทรศัพท์ได้หากไม่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายวิทยุได้ และด้วยเหตุนี้ เราหมายถึงทั้งเครือข่ายไร้สายและเครือข่ายมือถือ 3G หรือ 4G โมเด็มดูแลการเชื่อมต่อเครือข่ายหรือเซลลูลาร์

นี่คือภาพประกอบของส่วนประกอบระบบบนชิปที่(System on a Chip)เรียกว่าSnapdragon 410จาก Qualcomm ประกอบด้วย:

SoC, ระบบบนชิป

นอกจากโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ แล้ว (processor and memory)SoC(SoCs)อื่นๆเช่นเดียวกับที่พบในเราเตอร์ไร้สายและอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน อาจรวมถึง อินเทอร์เฟซ PCIeที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อเครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุ อินเทอร์เฟซ SATAและ/หรือUSBเพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ในภาพประกอบด้านล่าง คุณสามารถดูสิ่งที่พบในBCM5862X SoC(BCM5862X SoC)จากBroadcom และหากคุณอยากรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเราเตอร์Systems on Chipsให้อ่านเพิ่มเติมในหัวข้อนี้: Router SoC 101(Router SoC 101)

SoC, ระบบบนชิป

ที่มา: (Source:) Tom's Hardware

รายการส่วนประกอบที่เราได้ระบุไว้ในย่อหน้าข้างต้นแสดงองค์ประกอบหลักที่ต้องมีเพียงไม่กี่องค์ประกอบของระบบบนชิป (System on a Chip)อย่างไรก็ตามระบบบนชิป(Systems on Chips)สามารถมีส่วนอื่นๆ ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ส่วนประกอบจำนวนมากมีส่วนประกอบที่ออกแบบมาเพื่อทำงานกับบริการระบุตำแหน่ง เซ็นเซอร์ ความปลอดภัย หรืออินเทอร์เฟซที่สามารถทำงานกับกล้องที่ดีขึ้นหรือหน้าจอขนาดใหญ่ขึ้น รายการดำเนินต่อไป

ผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดของ SoC บนมือถือ และ SoC(SoCs)ใดดีที่สุดในปัจจุบัน(SoC today)

ผู้ผลิต SoC(SoC)รายใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIAและBroadcom Qualcomm, NVIDIAและMediaTekผลิตและจำหน่ายSoC(SoCs) สำหรับอุปกรณ์พกพาเป็นส่วนใหญ่ ให้กับบริษัทฮาร์ดแวร์อื่นๆ ซึ่งใช้ในอุปกรณ์ที่ผลิต BroadcomผลิตSoC(SoCs)ที่ใช้เป็นหลักในเราเตอร์และอุปกรณ์เครือข่าย และSamsungและHuaweiไม่เพียงแต่ผลิตSoC(SoCs)แต่ยังเป็นบริษัทสมาร์ทโฟนที่ใหญ่ที่สุดในโลก 2 แห่งอีกด้วย

จะบอกว่าระบบใดดีที่สุดบนชิป(System on a Chip)นั้นเป็นไปไม่ได้ อุตสาหกรรมกำลังเติบโตและพัฒนาอย่างรวดเร็วจนเมื่อถึงเวลาที่คุณสามารถเปรียบเทียบและตัดสินใจได้ว่าSoC ใดดีที่สุด อันใหม่อาจจะกำลังมาแรงในอุปกรณ์ในอนาคต

อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าSoC ที่ดีที่สุด(the best )สำหรับคุณ( for you)อาจไม่ใช่โปรเซสเซอร์ที่ดีที่สุดหรือการถ่ายโอนข้อมูลแบบไร้สายที่เร็วที่สุด System on a Chipสำหรับคุณคือระบบที่ช่วยให้สมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์เครื่องถัดไปของคุณทำงานได้(smartphone or device work)ดี มีพื้นฐานทั้งหมดที่คุณต้องการ และรวม "อุปกรณ์ต่อพ่วง" ทั้งหมดที่คุณต้องการ (รองรับ 4G LTE(LTE support) , WiFiพร้อมรองรับมาตรฐาน 802.11ac , การเชื่อมต่อ USB(USB connectivity)เป็นต้น)

นี่คือวิดีโอที่น่าสนใจที่แสดงให้คุณเห็นว่าผู้ผลิตสมาร์ทโฟนเลือกระบบบนชิปที่(System on a Chip)เหมาะสมสำหรับสมาร์ทโฟนแต่ละเครื่องอย่างไร:

ข้อดีและข้อเสียของSoCคืออะไร?

คุณอาจยังสงสัยว่า: ทำไมบางคนถึงต้องการออกแบบ ผลิต และขายSystem on a Chip ? มีเหตุผลบางประการสำหรับสิ่งนั้น:

  • SoCมักจะมีขนาดเล็ก(tiny )และใช้พื้นที่ไม่มากในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งทำให้มันเป็นโซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต หรืออุปกรณ์สวมใส่ เป็นต้น และสามตัวอย่างนี้เท่านั้นก็เพียงพอแล้วที่จะเติมเต็มโลกด้วยเงินหลายแสนล้านดอลลาร์
  • เมื่อคุณต้องออกแบบอุปกรณ์ที่ใหญ่พอที่จะใส่ในฝ่ามือของคุณได้ดีที่สุดการผสานรวม(integration )เป็นสิ่งที่คุณต้องการ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใส่โปรเซสเซอร์ ชิปกราฟิก โมเด็ม และส่วนประกอบอื่นๆ มากมายในตารางนิ้ว(square inch) เดียวกัน ได้
  • เนื่องจากSoCมีขนาดเล็กและเพราะรวมชิ้นส่วนต่างๆ มากมายไว้บนชิปตัวเดียว หมายความว่าผู้ผลิตไม่ต้องเสียเวลาเงิน และทรัพยากร(money and resources)ในการเดินสายไฟชิ้นส่วนที่สำคัญทางกายภาพ และสร้างวงจรยาว ซึ่งหมายถึงการผลิตที่ลดลง(lower manufacturing costs) ค่า ใช้จ่าย
  • ระบบบนชิป(Systems on a Chip)มีประสิทธิภาพด้านพลังงาน(power efficient)มากกว่าระบบที่มีส่วนประกอบเฉพาะที่แยกจากกัน เช่น เดสก์ท็อปพีซีหรือแล็ปท็อป SoC สามารถใช้ แบตเตอรี่ได้นานขึ้น ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกับอุปกรณ์พกพาทุกประเภท

ในทางกลับกันSystems on Chipsมีข้อเสียใหญ่คือไม่สามารถปรับตัวได้เลย โดยธรรมชาติแล้วSoC(SoCs)มีการบูรณาการอย่างแน่นหนาและมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถปรับตัวหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือไม่สามารถอัพเกรดได้ ระบบบนชิป(System on a Chip)มักจะตายเหมือนกับที่เกิด: ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงในช่วงอายุของมัน และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมหากมีบางอย่างแตกในSoCคุณจะไม่สามารถซ่อมแซมหรือเปลี่ยนเฉพาะส่วนนั้นได้ - คุณต้องเปลี่ยนSoCทั้งหมด

คุณเห็นด้วยหรือไม่ว่าSystems on Chipsเป็นอนาคตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์?

วิธีการดั้งเดิมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์คอมพิวเตอร์คือการสร้างระบบที่ทำงานบนชิ้นส่วนที่แยกจากกันและเป็นอิสระ ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์และแล็ปท็อปเป็นต้น อย่างไรก็ตาม การย่อขนาดอย่างถาวรของทุกสิ่งรอบตัวเราหมายความว่าพวกมันอาศัยระบบบนชิป ที่เล็กกว่า ดีกว่า และ (Systems on Chips)ประหยัดพลังงาน(power efficient) มากขึ้นมากขึ้นเรื่อย ๆ สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต อุปกรณ์สวมใส่ แม้แต่อุปกรณ์IoT ( Internet of Things ) ก็พิสูจน์ได้ว่าSystems on Chipsเป็นส่วนสำคัญของอนาคตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด แต่นั่นหมายความว่าพวกเขาจะยึดครองโลกหรือไม่? จะเกิดอะไรขึ้นหากพวกมันมีขนาดเล็กจนทำให้นาโนโรบ็อตเป็นเรื่องธรรมดา เราต้องการรับฟังความคิดเห็นจากคุณ อย่าลังเลที่จะแบ่งปันความคิดเห็นของคุณในความคิดเห็นด้านล่าง



About the author

ฉันเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการสนับสนุนลูกค้า windows 10/11/10 ที่มีประสบการณ์มากกว่า 5 ปี ฉันยังเป็นนักเล่นเกมตัวยงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและมีความสนใจอย่างมากใน xbox One จุดสนใจปัจจุบันของฉันคือการช่วยเหลือลูกค้าเกี่ยวกับปัญหาที่เกิดขึ้นกับระบบ windows 10 หรือ Windows 11 บ่อยครั้งผ่านการใช้เครื่องมือบริการลูกค้าของเรา เช่น การสนับสนุนคอลเซ็นเตอร์และความช่วยเหลือออนไลน์



Related posts