O que é um sistema em um chip (SoC)?

Todos os aparelhos que usamos hoje em dia simplesmente funcionam, certo? Mas poucas pessoas pensam sobre os cérebros que os trazem à vida. Muitos dispositivos que usamos são alimentados por um sistema em um chip ou SoC.

Esses chips pequenos e eficientes em termos de energia estão alimentando a maioria dos dispositivos móveis que usamos hoje, de smartphones a tablets. Aqui está um mergulho no que são SoCs e o que os compõe.

O que é um SoC?

O termo SoC significa sistema em um chip. É chamado assim porque consiste em vários componentes de computação essenciais, todos compactados em um único chip. Os SoCs são usados ​​principalmente para dispositivos móveis devido ao seu tamanho pequeno e alta eficiência de energia.

A partir de 1970, várias empresas tentaram espremer vários componentes em um chip para alimentar relógios digitais. A Intel conseguiu fazer isso com o Microma Digital Watch em 1974, criando o primeiro SoC real. A empresa integrou as funções de temporização e os transistores do driver LCD em um chip.

Os SoCs realmente decolaram nos anos 80 e 90. Os computadores pessoais estavam ganhando popularidade na década de 80 e precisavam ser alimentados por chips menores. Na década de 90, os celulares usavam SoCs, e essa tendência continua até hoje com smartphones e tablets que usam SoCs.

O que há em um SoC?

Dispositivos portáteis como smartphones e tablets precisam permanecer compactos. É por isso que existem SoCs. Os fabricantes de SoC pegam vários componentes essenciais e os comprimem em um único chip para economizar espaço. Ter todos os componentes em um local economiza uma grande quantidade de espaço em comparação com ter peças espalhadas pela placa-mãe.

Então, o que está em um SoC?

Unidade de processamento central (CPU)

Um dos principais componentes do SoC é a CPU. A CPU também é chamada de cérebro do dispositivo. Isso ocorre porque ele lida com todas as principais tarefas de processamento que você joga em seu dispositivo. Muito parecido com o modo como seu cérebro processa as informações provenientes de seus sentidos, a CPU processa as informações que vêm da RAM e do cache.

Unidade de processamento gráfico (GPU)

A GPU no SoC é como a CPU, só que processa coisas diferentes. A CPU pode processar tudo, desde o código até os gráficos, mas isso daria muito trabalho. Para aliviar um pouco dessa tensão, a GPU lida com as informações gráficas. Ele processa tudo o que você vê na tela.

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RAM

RAM significa memória de acesso aleatório. A RAM contém dados que precisam ser acessados ​​imediatamente. Antigamente, os computadores tinham que acessar dados diretamente de suas unidades de armazenamento físico, mas esse processo é lento.

A RAM corrige esse problema com uma memória muito mais rápida que lê e grava dados com grande velocidade do que seu armazenamento normal, mesmo um SSD. Depois que os dados são carregados na RAM, a CPU pode acessar e recuperar facilmente dados úteis da memória ultrarrápida.

Por exemplo, digamos que você precise abrir um aplicativo. O aplicativo fica no seu disco rígido. Ao abri-lo, o aplicativo é carregado da unidade para a RAM, que a CPU pode acessar. Dependendo do que acontece no aplicativo, os dados podem ser acessados ​​rapidamente para manter tudo funcionando perfeitamente. Sua CPU carrega dados em sua RAM que pensa que você pode usar, relacionados ao aplicativo, acelerando ainda mais o recall.

Cache

Embora a RAM seja um bloco de memória que pode ser acessado rapidamente, outra forma de memória é ainda mais rápida. É chamado de cache da CPU. A RAM contém dados que a CPU precisa usar, mas se houver informações que estão sendo acessadas com frequência, elas serão transferidas para o cache. O cache pode enviar dados para a CPU ainda mais rápido do que a RAM.

Digamos que você abra um programa várias vezes em um curto período. O sistema armazenará esse programa no cache para ser carregado ainda mais rápido. Os sites também são armazenados no cache para serem acessados ​​mais rapidamente.

Modems de sinal

Pode parecer estranho, mas os modems de sinal reais são integrados ao SoC. Os modems são responsáveis ​​por converter o sinal eletromagnético em um sinal digital que seu telefone ou dispositivo móvel possa entender. O modem também é responsável por fazer o contrário ao enviar dados aos servidores.

Unidade de processamento de imagem (IPU)

A UIP é a responsável pelo processamento dos dados que saem de uma câmera. Quando a luz atinge o sensor de imagem, os dados são convertidos em um sinal digital e enviados para o SoC. Esses dados são então processados ​​pela IPU enquanto a CPU pode realizar outras tarefas.

Codificador de vídeo

Se você tiver dados de vídeo em seu dispositivo, eles precisarão ser convertidos em um sinal analógico para serem visualizados. O codificador de vídeo é responsável por pegar o sinal digital e convertê-lo em um sinal analógico (elétrico bruto). Esse sinal elétrico é então convertido em luz no display.

Dependendo do dispositivo, o SoC pode ter diferentes componentes. Por exemplo, alguns SoCs não têm RAM integrada, enquanto outros têm uma parte conhecida como NPU. Significa unidade de processamento neural e lida com tarefas relacionadas à inteligência artificial e aprendizado de máquina.

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O futuro dos SoCs

Os SoCs têm sido usados ​​principalmente em dispositivos móveis, mas estamos à beira de uma nova revolução na tecnologia SoC: SoCs alimentando computadores desktop completos. A tecnologia SoC está chegando ao ponto em que pode executar corretamente um software de desktop completo, exemplificado pelo chip M1 da Apple, um SoC baseado em ARM que alimenta alguns de seus MacBooks mais recentes.

Há benefícios em usar SoCs para alimentar computadores. Além de economizar espaço, os SoCs são ótimos quando se trata de eficiência energética. Os chips menores usam menos energia em geral, o que deve levar a uma melhor duração da bateria para laptops.

SoCs também não esquentam tanto quanto os grandes processadores. Como os SoCs podem permanecer mais frios do que os grandes processadores, os dispositivos serão mais confortáveis ​​de usar, especialmente laptops. Não só isso, mas eliminarão a necessidade de ventiladores. Os fãs são colocados em computadores e consoles de jogos para remover o calor que os processadores produzem. A remoção dos ventiladores resultará em mais espaço economizado no dispositivo e mais economia de energia.

Fichas pequenas, grande ajuda

Muitas pessoas podem administrar todo o seu negócio a partir de dispositivos que usam SoCs. Todas as tarefas que realizamos em nossos telefones ou tablets são realizadas por chips menores do que um centavo. Em breve, eles passarão a alimentar computadores. Os SoCs realmente nos mostram que grandes coisas podem vir em embalagens pequenas.

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