XC7Z100-2FFG900I - Zirkuitu integratuak, txertatuak, sistema txip gainean (SoC)

SoC oinarrizko arkitektura

System-on-chip-en arkitektura tipiko batek osagai hauek ditu:
- Gutxienez mikrokontrolagailu (MCU) edo mikroprozesadore (MPU) edo seinale digital prozesadore (DSP) bat, baina prozesadore nukleo bat baino gehiago egon daitezke.
- Memoria RAM, ROM, EEPROM eta flash memoria bat edo gehiago izan daiteke.
- Osziladorea eta fase-blokeatutako begizta-zirkuitua denbora-pultsu-seinaleak emateko.
- Kontagailuz eta tenporizadorez osatutako periferikoak, elikatze-zirkuituak.
- Konektibitate estandar desberdinetarako interfazeak, hala nola, USB, FireWire, Ethernet, transzisore asinkrono unibertsala eta serie periferiko interfazeak, etab.
- ADC/DAC seinale digital eta analogikoen artean bihurtzeko.
- Tentsioa erregulatzeko zirkuituak eta tentsio erregulatzaileak.
SoC-en mugak

Gaur egun, SoC komunikazio-arkitekturen diseinua nahiko heldua da.Txip-enpresa gehienek SoC arkitekturak erabiltzen dituzte txipak fabrikatzeko.Hala ere, aplikazio komertzialek jarraibideen elkarbizitza eta aurreikusgarritasuna bilatzen jarraitzen duten heinean, txipetan integratutako nukleoen kopurua handitzen joango da eta autobusetan oinarritutako SoC arkitekturak gero eta zailagoak izango dira informatikaren eskakizun gero eta handiagoak asetzeko.Honen adierazpen nagusiak hauek dira
1. eskalagarritasun eskasa.soC sistemaren diseinua sistemaren eskakizunen azterketa batekin hasten da, hardware sistemako moduluak identifikatzen dituena.Sistemak behar bezala funtziona dezan, chipean SoC-an dagoen modulu fisiko bakoitzaren posizioa nahiko finkoa da.Diseinu fisikoa amaitutakoan, aldaketak egin behar dira, modu eraginkorrean birdiseinu prozesu bat izan daitekeena.Bestalde, bus-arkitekturan oinarritutako SoC-ak mugatuta daude horietan heda daitezkeen prozesadore-nukleoen kopuruan, bus-arkitekturaren berezko arbitraje-komunikazio-mekanismoaren ondorioz, hau da, prozesadore-nukleo pare bakarra aldi berean komunika daiteke.
2. Mekanismo esklusibo batean oinarritutako bus-arkitektura batekin, SoC bateko modulu funtzional bakoitza sistemako beste modulu batzuekin soilik komunika daiteke, behin busaren kontrola lortu duenean.Oro har, modulu batek komunikaziorako autobusaren arbitraje-eskubideak eskuratzen dituenean, sistemako beste modulu batzuek autobusa libre egon arte itxaron behar dute.
3. Erloju bakarreko sinkronizazio arazoa.Autobusaren egiturak sinkronizazio globala behar du, hala ere, prozesuaren ezaugarrien tamaina gero eta txikiagoa denez, funtzionamendu-maiztasuna azkar igotzen da, 10 GHz-ra geroago iritsiz, konexio-atzerapenak eragindako eragina hain larria izango da, non ezinezkoa baita erloju-zuhaitza global bat diseinatzea. , eta erloju-sare erraldoia dela eta, bere energia-kontsumoak txiparen energia-kontsumo osoaren gehiengoa hartuko du.