يوما بعد يوم ، هناك أحدث التقنيات المختلفة يتم إطلاق المنتجات القياسية. تتعرض العديد من الشركات لضغوط مستمرة لمواكبة ذلك. إنهم يتنافسون في السوق بأقل وأسرع اختراع. أحد الأسئلة الشائعة التي نراها في الندوات الهندسية هو ما إذا كان يجب على المشتري اختيار SoC (نظام على رقاقة) أو SBC (كمبيوتر لوحة واحدة) لمشروعهم ، وجميع المقايضات لهذا الاختيار. هناك العديد من المزايا والعيوب لكل منها بحيث لا توجد إجابة غير رسمية. تناقش هذه المقالة الميزات التي تحتاج إلى أخذها في الاعتبار قبل إنشاء اختيار تصميم لها نظام على رقاقة مقابل كمبيوتر لوحة واحدة .
الفرق بين SOC (نظام على رقاقة) وكمبيوتر لوحة واحدة
يشمل الاختلاف بين هذين ما هو SOC و SBC ، المزايا والعيوب والاختلافات بينهما.
ما هو نظام على رقاقة (SoC)؟
كما يوحي الاسم ، يشتمل النظام الموجود على الشريحة على الكثير من مكونات النظام في شريحة Si واحدة ، ويتألف النظام الموجود على الشريحة عمومًا من الذاكرة ومجموعة من الأجهزة الطرفية مثل UART و SPI و USB و I2C و PCI و SATA جنبًا إلى جنب مع معالج تطبيق. A SoC (نظام على شريحة) عبارة عن شريحة صغيرة بها جميع المكونات الإلكترونية المطلوبة والدوائر في نظام معين ، مثل الهاتف الذكي أو الكمبيوتر المحمول ، على IC واحد (دائرة متكاملة) .
النظام على رقاقة
قد يشتمل النظام الموجود على شريحة في جهاز اكتشاف الصوت على ADC وجهاز استقبال صوتي وذاكرة و معالج دقيق ، والتحكم المنطقي I / O للمستخدم على شريحة واحدة. تتضمن تطبيقات تقنية SoC أجهزة استهلاكية صغيرة ومعقدة وكذلك بعض الأجهزة التي تتمتع بذاكرة وقدرة معالجة أكبر من أجهزة كمبيوتر سطح المكتب العادية.
قد تعمل الروبوتات النانوية القائمة على نظام الرقاقة (SoC) كأجسام مضادة قابلة للبرمجة لدرء الأمراض التي لا تموت في وقت سابق. قد يتم إصلاح أجهزة الفيديو القائمة على شريحة SoC في أدمغة المكفوفين ، مما يسمح لهم بالحصول عليها وقد تسمح أجهزة الصوت SoC للأشخاص الصم بالاستقبال. شركة SoC تنمو جنبًا إلى جنب مع تقنيات أخرى مثل SOI (السيليكون على عازل) ، والتي يمكن أن توفر سرعات متزايدة على مدار الساعة مع تقليل الطاقة التي تستهلكها الرقاقة الدقيقة.
مزايا SoC
الهدف من استخدام نظام على رقاقة في التصميم هو القدرة على بناء نظام كامل بشريحة واحدة ومكونات خارجية قليلة ، والغرض الرئيسي من استخدام SOC في التصميم يشمل الخطوات التالية.
مقاس: حجم SOC صغير ويتضمن الكثير من الميزات والوظائف
المرونة: من حيث حجم الرقاقة ، القوة وعامل الشكل ، من الصعب للغاية التغلب على المرونة التي يوافق عليها النظام الموجود على الرقاقة التصميم
فعالة من حيث التكلفة: هذا دقيق بشكل خاص بالنسبة إلى SoCs الخاصة بالتطبيقات مثل رمز الفيديو ، نظرًا لأن الآخر هو تنفيذه في البرنامج ، فقد يكون ذلك مكلفًا من حيث الجهد والوقت.
صوت عالي: النظام على الرقائق لا حصر له إذا كان لديك منتج عالي السعة لأنه يجعل من السهل الدفاع عن الموارد وتكلفة الهندسة.
عيوب SoC
تشمل عيوب SoC ما يلي
استهلاك الوقت: يمكن أن تستغرق عملية تصميم SoC ما بين 6 إلى 12 شهرًا
حدود الموارد: إذا كنت تفتقر إلى الكمال في الموارد أو إذا لم يكن لديك الكثير من المهارة في هذا المجال ، فربما لا يكون النظام على الشريحة مناسبًا
حجم أقل: إذا كنت تصمم نوعًا منخفضًا من المنتجات ، فقد تكون هناك تغييرات أكثر ملاءمة ، إذا كنت بحاجة إلى جهاز مخصص للغاية. قد يكون من الأفضل لك الاستفادة من الأجهزة من شخص آخر واستخدام وقتك ومواردك لبرامج التطبيقات
ما هو الكمبيوتر ذو اللوحة الواحدة؟
الكمبيوتر ذو اللوحة الواحدة أو SBC هو كمبيوتر كامل تم إنشاؤه على لوحة دائرة واحدة ، مع ذاكرة ومعالج دقيق و I / O وأيضًا ميزات أخرى مطلوبة لجهاز كمبيوتر وظيفي. تم الانتهاء منها كنظم تطوير للأنظمة التعليمية أو كوحدات تحكم كمبيوتر مدمجة. يتم دمج أنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو المنزلية في جهاز واحد PCB (لوحة الدوائر المطبوعة) .
كمبيوتر لوحة واحدة
ليس مثل أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، لا تثق أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة في كثير من الأحيان في الفتحات المتزايدة للأغراض الطرفية. تم الانتهاء من توصيل بعض أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة بلوحة معززة لتوسيع النظام. تم تصنيع أجهزة كمبيوتر أحادية اللوحة باستخدام مجموعة واسعة من المعالجات الدقيقة. كثيرًا ما تستخدم التصميمات البسيطة ، مثل التي صممها هواة الكمبيوتر ، ذاكرة وصول عشوائي ثابتة ومعالجات منخفضة التكلفة 8/16 بت. تشتمل الأنواع الأخرى ، مثل الخوادم النصلية ، على كل ذاكرة وأداء معالج كمبيوتر الخادم بتنسيق يوفر مساحة صلبة.
مزايا SBC
تشمل مزايا SBC ما يلي
سهل الاستخدام: استخدام الكمبيوتر ذو اللوحة الواحدة سهل للغاية
أجهزة تم التحقق منها: قد يكون خطأ واحد بسيط أثناء تصميم لوحة SoC مكلفًا للغاية. هذه المجالس تقلل من المخاطر.
قابل للتكيف: القدرة على تعديل لوحة تعني أنك تعطي فقط ما تحتاجه
مصدر واحد : يمكن أن يظل BOM لنظام بسيط على لوحة الرقائق في المائة. الكمبيوتر ذو اللوحة الواحدة يجعله غير رسمي للخدمات اللوجستية
حان وقت التسوق: تصميم SBC أسرع بكثير من SoC
عيوب SBC
تشمل عيوب SBC ما يلي
السعر: إذا كان المنتج في فئة السعة العالية ، فقد يكون من المنطقي القيام بتصميم فردي والتحقق من صحة التكاليف الهندسية
المرونة: إذا كنت تريد الكثير من التخصيص على كمبيوتر لوحة نظام معين ، فسيكون من المفيد التفكير في إجراء نظام على تصميم الرقاقة
معرفة: إذا كنت تخطط لاستخدام نفس SoC للعديد من المنتجات ، فإن قضاء الوقت والتصميم على تطوير فهم عميق للاختراع يستحق كل هذا العناء
الاختلافات الرئيسية بين Soc و SBC
تشمل الاختلافات الرئيسية بين SOC (نظام على شريحة) و SBC (كمبيوتر لوحة واحدة) ما يلي.
- يتكون النظام الموجود على الرقاقة من وحدات وظيفية مختلفة على شريحة سيليكون واحدة. في كثير من الأحيان العديد من المعالجات والأجهزة الطرفية.
- الكمبيوتر ذو اللوحة الواحدة هو كمبيوتر شخصي كامل على لوحة دائرة مطبوعة واحدة (PCB) وذاكرة الوصول العشوائي ووحدة المعالجة المركزية والذاكرة غير المتطايرة.
- SoC و SBC مختلفان تمامًا عن بعضهما البعض. بشكل عام ، يعد النظام على الرقاقة مكونًا مهمًا للكمبيوتر ذي اللوحة الواحدة.
- المصدر عبارة عن دائرة متكاملة من نوع واحد ، والتي تضم جميع عناصر نظام الإلكترونيات بشريحة واحدة.
- يمكن أن يحتوي النظام الموجود على الرقاقة عادةً على المعالج الدقيق والذاكرة الموجودة على الرقاقة والواجهات الطرفية والتحكم المنطقي في الإدخال / الإخراج وما إلى ذلك والتي يتم إنشاؤها عادةً داخل نظام الكمبيوتر.
- تستخدم SoC على نطاق واسع في جميع أنحاء الصناعة المدمجة نظرًا لميزاتها مثل عامل الشكل الصغير والجودة الحسابية واستهلاك الطاقة المنخفض.
- تعد أجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة منتجات قياسية يمكن استخدامها لتطوير المنتجات النهائية لمختلف الصناعات.
- تأتي أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة مع أجهزة وبرامج مدمجة ، والتي تشمل SoCs ومتطلبات الطاقة والذاكرة وواجهات الاتصال والوسائط المتعددة في العالم الحقيقي مثل USB و CAN و UART و HDMI و SDIO و Ethernet و MMC والشاشة والصوت التناظري ، إلخ.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن الاختلافات الرئيسية بين النظام على أجهزة الكمبيوتر ذات الرقائق وأجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة ، والتي تشمل ما هو SOC و SBC ومزايا وعيوب SoC و SBC. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، أي استفسارات بخصوص هذا المفهوم أو لتنفيذ أي المشاريع الكهربائية والإلكترونية لطلبة الهندسة ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. ما هي Soc و SBC؟
اعتمادات الصورة
- الفرق بين SoC و SBC متجر أشباه الموصلات
- كمبيوتر لوحة واحدة متجر الروبوت
- النظام على رقاقة الصناعة المباشرة
