Система на кристалле

Система на кристалле

Система на кристалле (однокристальная система) — в микроэлектронике — электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например, компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме.

В англоязычной литературе называется System-on-a-Chip, SoC.

В зависимости от назначения она может оперировать как цифровыми сигналами, так и аналоговыми, аналого-цифровыми, а также частотами радиодиапазона. Как правило, применяются в портативных и встраиваемых системах.

Если разместить все необходимые цепи на одном полупроводниковом кристалле не удается, применяется схема из нескольких кристаллов, помещенных в единый корпус (System in a package, SiP). SoC считается более выгодной конструкцией, так как позволяет увеличить процент годных устройств при изготовлении и упростить конструкцию корпуса.

Содержание

Устройство

Типичная SoC содержит:

В программируемые SOC часто входят также блоки программируемых логических матриц - ПЛМ; а в программируемые аналого-цифровые SOC - еще и программируемые аналоговые блоки.

Блоки могут быть соединены с помощью шины собственной разработки или стандартной конструкции, например AMBA в чипах компании ARM. Если в составе чипа есть контроллер прямого доступа к памяти (ПДП), то с его помощью можно заносить данные с большой скоростью из внешних устройств напрямую в память чипа, минуя процессорное ядро.

Разработка систем-на-кристалле

Для функционирования системы программное обеспечение не менее важно, чем аппаратное. Разработка, как правило, ведётся параллельно. Аппаратная часть собирается из стандартных отлаженных блоков, для сборки программной части используются готовые подпрограммы настройки соответствующих блоков, реализующие необходимые процедуры и функции, которые в англо-язычной литературе часто называются драйверами. Применяются средства автоматизации разработки CAD и интегрированные программные оболочки.

Для того, чтобы удостовериться в правильной работе созданной комбинации блоков, драйверы и программу загружают в эмулятор аппаратной части (микросхему с программируемыми цепями, FPGA). Также требуется задать расположение блоков и разработать межблочные связи.

Перед сдачей в производство аппаратная часть тестируется на корректность с использованием языков Verilog и VHDL, а для более сложных схем — SystemVerilog, SystemC, e и OpenVera. До 70 % общих усилий на разработку затрачивается именно на этом этапе.

Системы-на-кристалле потребляют меньше энергии, стоят дешевле и работают надёжнее, чем наборы микросхем с той же функциональностью. Меньшее количество корпусов упрощает монтаж. Тем не менее, создание одной большой и сложной системы на кристалле оказывается более дорогим процессом, чем серии из маленьких, из-за сложности разработки и отладки и снижения процента выхода годных изделий.

Список компаний, разрабатывающих SoC

Литература

  • Системы на кристалле. Проектирование и развитие. М. — Техносфера, 2004 ISBN 5-94836-029-6

Ссылки

  • SOCC Annual IEEE International SOC Conference

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем сделать НИР

Полезное


Смотреть что такое "Система на кристалле" в других словарях:

  • система, конфигурируемая на одном кристалле — Технология, позволяющая создавать разнообразные варианты систем на базе микроконтроллеров, оптимизированных для конкретной задачи. В состав такой системы обычно входит микроконтроллер, блок оперативной памяти, программируемая логическая матрица,… …   Справочник технического переводчика

  • Однокристальная система — Система на кристалле  в микроэлектронике  электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например, компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме. В англоязычной литературе называется System on a Chip, SoC. В зависимости от… …   Википедия

  • Команд система — Система команд  соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно: определённых типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов ввода …   Википедия

  • Встраиваемая система — (встроенная система, англ. embedded system)  специализированная микропроцессорная система управления, концепция разработки которой заключается в том, что такая система будет работать, будучи встроенной непосредственно в устройство,… …   Википедия

  • ПРАВИЛЬНАЯ СИСТЕМА ТОЧЕК — (в кристаллографии), совокупность симметрично эквивалентных позиций (точек), связанных между собой симметричными преобразованиями пространственной группы (см. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ГРУППА СИММЕТРИИ). Правильную систему точек можно получить из одной… …   Энциклопедический словарь

  • Правильная система* — (кубическая, тессеральная) обнимает собой совокупность кристаллов, в которой имеются три единственных в своем роде взаимно перпендикулярных между собой равных направления, проходящих через центр кристалла. Эти три линии соединяют три пары взаимно …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Правильная система — (кубическая, тессеральная) обнимает собой совокупность кристаллов, в которой имеются три единственных в своем роде взаимно перпендикулярных между собой равных направления, проходящих через центр кристалла. Эти три линии соединяют три пары взаимно …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Встраиваемая операционная система — Встраиваемая система, встроенная система (англ. embedded system)  это специализированная компьютерная система, в которой сам компьютер обычно встроен в устройство, которым он управляет. Содержание 1 Особенности 2 Примеры 3 …   Википедия

  • Встроенная система — Встраиваемая система, встроенная система (англ. embedded system)  это специализированная компьютерная система, в которой сам компьютер обычно встроен в устройство, которым он управляет. Содержание 1 Особенности 2 Примеры 3 …   Википедия

  • Встроенная операционная система — Встраиваемая система, встроенная система (англ. embedded system)  это специализированная компьютерная система, в которой сам компьютер обычно встроен в устройство, которым он управляет. Содержание 1 Особенности 2 Примеры 3 …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «Система на кристалле» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»