SoC, traducido del inglés como sistema en chipes un circuito integrado unificar y controlar Todos los componentes principales de un sistema o dispositivo electrónico. Aunque existen desde los albores de la tecnología de consumo, hoy han alcanzado una inmensa importancia y son los diseños que lideran la industria de los semiconductores en términos de volumen.

No es fácil para el usuario medio comprender todos los conceptos más recientes que definen la industria del hardware actual. SoC, APU, CPU, GPU, NPU, PSU, RAM, SSD… hay decenas de palabras que definen todo tipo de componentes. Mientras que una gran parte de los usuarios no piensa en mucho más a la hora de comprar un nuevo iPhone, otros buscan más información, como comprensión o comparaciones del producto que están comprando. En este artículo, presentaremos específicamente el enfoque de uno de los componentes principales, su diseño, conceptos y aplicaciones principales.

¿Qué es el SoC?

La traducción de «sistema en un chip» proporciona la primera pista para definir lo que se entiende por «sistema en un chip». circuito integrado único (o chip) puede integrar todos (o la mayoría) de los componentes principales de una computadora, con la excepción de . Dependiendo de cómo se utilice, puede basarse en circuitos digitales, analógicos o híbridos, y muchas veces también incluye módulos de radiofrecuencia, como los que se utilizan en las comunicaciones inalámbricas.

Los SoC suelen incluir una unidad central de procesamiento (CPU), una unidad de procesamiento de gráficos (GPU), coprocesadores adicionales para tareas especializadas (como seguridad), memoria, puertos de entrada/salida, módems de conectividad inalámbrica (como Wi-Fi y Bluetooth) y, más recientemente, hardware especializado para tareas de inteligencia artificial, una unidad de procesamiento neuronal o NPU.

El objetivo principal de alojar todos estos componentes en una forma compacta es Funciones centralizadas de procesamiento y control.además de reducir el consumo energético y ahorrar espacio dentro del equipo de accionamiento. Esta configuración difiere de los sistemas informáticos tradicionales, que tienen chips o placas de circuito separados para diferentes funciones y características, muy parecido al diseño de una computadora de escritorio típica.

Los SoC se fabrican mediante tecnología de semiconductores e integran todas sus funciones en base a un único sustrato (silicio). este diseño Optimizar la comunicación entre componentes. y permite una transferencia de datos más rápida, menor latencia y mayor eficiencia energética para un mejor rendimiento por vatio. Otra gran ventaja es que Ocupa menos espacioPor no hablar de que su proceso de fabricación es mucho más económico que producir individualmente todos los componentes que integra.

Aunque ARM es la arquitectura que más diseños de SoC ofrece (hasta el momento), hay que decir que esta tecnología se puede utilizar con otras arquitecturas como x86, y de hecho, tanto Intel como AMD los han producido y están produciendo.

¿Qué dispositivo lo usa?

Los SoC son la base de muchos dispositivos digitales modernos, especialmente Ese espacio, eficiencia energética y rentabilidad Son una máxima prioridad en el proceso de desarrollo de productos. Su diseño compacto permite a los fabricantes integrar funciones complejas en un espacio reducido.

Aunque los diseños de SoC se han utilizado en sistemas integrados durante décadas, la revolución móvil con la llegada de los teléfonos inteligentes juega un papel decisivo en su uso a gran escala. Casi el 100% de los teléfonos inteligentes que llegan al mercado hoy en día presentan diseños impresionantes que gestionan todo, desde procesamiento básico hasta juegos de alta gama, procesamiento de imágenes de cámaras, conectividad celular, conectividad inalámbrica o contenido relacionado con la inteligencia artificial.

Además de los teléfonos móviles, estos diseños de «un solo chip» son fundamentales para dispositivos portátiles como relojes inteligentes, pulseras de fitness o auriculares inalámbricos, donde el espacio es extremadamente limitado. También son utilizados por la gran mayoría de tabletas electrónicas, un gran número de consolas portátiles y casi todo el grupo de ordenadores de placa única (SBC) como la Raspberry Pi.

Otro grupo cada vez más importante es la industria automovilística, donde los SoC se utilizan mucho en grupos de instrumentos digitales, sistemas de información y entretenimiento o conducción autónoma. Electrodomésticos inteligentes, drones, domótica, parlantes inteligentes, termostatos o cualquier cosa proveniente de dispositivos IoT Suman un número inconmensurable.

¿Qué pasa con las PC y los servidores?

Es posible que haya leído que los SoC son (con diferencia) el diseño dominante (por número de unidades) de motores de procesamiento en los dispositivos digitales modernos. pero, ¿Qué pasa en la PC? Los hay, pero relativamente pocos. La entrada de la arquitectura ARM en el campo de las PC, especialmente cuando Apple diseña sus propias computadoras Mac, ha abierto un nuevo camino. Otros proveedores como Qualcomm están haciendo lo mismo y se espera que otros gigantes como NVIDIA entren pronto en el mercado.

Aunque se espera que su presencia aumente significativamente en los próximos años, especialmente en portátiles livianos o mini PC básicos, PC de escritorio y la mayoría de portátiles de consumo y profesionales. Seguirán utilizando la arquitectura de hardware tradicionaldebido a la necesidad de mayor flexibilidad, mayores niveles de potencia y escalabilidad.

Como sabes, estas computadoras generalmente tienen sus componentes principales (CPU, GPU, RAM y almacenamiento) instalados por separado en la placa base, que incluye el chipset, los componentes de entrada/salida o los componentes de conectividad inalámbrica que manejan la comunicación entre ellos.

Aquí cabe aclarar sobre los procesadores que incluyen una tarjeta gráfica integrada en el mismo chip. Intel lo utiliza mucho, al igual que AMD, que tiene su propio nombre como referencia. Los verás como APU o unidad de procesamiento acelerado. Se recomienda no confundirlos con SoC Porque son diseños diferentes.

No es fácil popularizar la tecnología SoC en las PC porque la arquitectura tradicional tiene ventajas insuperables, como el diseño modular que permite a los usuarios actualizar o reemplazar componentes. O la parte de rendimiento de juegos, edición de vídeo, renderizado 3D, informática científica u otras aplicaciones profesionales. Si bien diseños como el Apple M también han logrado mejoras impresionantes en rendimiento, los SoC también tienen limitaciones a la hora de gestionar todo este tipo de tareas.

Aun así, muchos fabricantes de ordenadores siguen prefiriendo las arquitecturas tradicionales a los SoC porque estos últimos No apto para cargas de trabajo sostenidas, cachés grandes y memoria de gran ancho de banda. Todo esto es más fácil de implementar con los sistemas informáticos tradicionales. Imagine que sería imposible integrar la potencia y el consumo de energía de una tarjeta gráfica dedicada moderna en un sistema en un solo chip.

¿Qué pasa en el servidor? Las estaciones de trabajo profesionales y los servidores de centros de datos requieren escalabilidad y arquitectura de múltiples componentes para manejar tareas de procesamiento masivas simultáneamente, que los SoC no pueden manejar. Sin embargo, a medida que avanza más tecnología y la propia industria comienza a reconocer el potencial de los microchips para optimizar el rendimiento y el consumo en una era en la que la inteligencia artificial se ha vuelto insaciable e incluso amenaza la sostenibilidad del consumo de energía global, es posible que pronto se introduzcan los SoC en el espacio de los centros de datos.