SoC 架构

点击上方蓝字谈思实验室

获取更多汽车网络安全资讯

SoC 是 System On Chip（片上系统）的缩写。它是一种小型集成芯片，包含特定系统所需的所有组件和电路。SoC 的组件包括 CPU、GPU、内存、I/O 设备等。SoC 可用于各种设备，如智能手机、物联网设备、平板电脑和嵌入式系统应用。本文将介绍 SoC 的架构和架构特点。

采用虚拟原型前后的 SoC 开发方式

下图展示了 SoC 的架构：

SoC 的基本架构如上图所示，包括处理器、DSP、存储器、网络接口卡、CPU、多媒体编码器/解码器、DMA 等。

处理器： 它是 SoC 的核心，通常 SoC 包含至少一个或多个协处理器。它可以是微控制器、微处理器或 DSP。大多数情况下，DSP 在每个 SoC 中都被用作处理器。

DSP：DSP 是数字信号处理器的缩写。它包含在 SoC 中，用于执行数据收集、数据处理等信号处理操作。

存储器： SoC 中的存储器用于存储。它可以是易失性或非易失性存储器。易失性存储器包括 RAM，RAM 有两种类型，一种是 SRAM，另一种是 DRAM。非易失性存储器包括 ROM。

编码器/解码器： 用于中断信息并将其转换为代码。

网络接口卡： SoC 有一个内部接口或总线或网络来连接所有单独的模块。基本上，网络接口卡提供网络与系统的连接。

图形处理器（GPU）： GPU 是图形处理单元的缩写，在 SoC 中用于可视化界面。GPU 专门用于加速与图像计算相关的操作。GPU 的基本模块包括总线接口、电源管理单元、视频处理单元、图形内存控制器、显示接口等。

外围设备： 外围设备包括 USB、HDMI、Wi-Fi 和蓝牙等外部连接设备/接口。这种设备在 SoC 中用于执行各种操作。

UART：SoC 中的通用异步接收发送器，用于发送或接收串行数据。稳压器、振荡器、时钟和 ADC/DAC 也是 SoC 的一部分。

现在让我们看看 SoC 的一些优缺点。

1. 部件集成： SoC 设计将中央处理器 (CPU)、内存子系统（RAM、ROM）、输入/输出接口（GPIO、UART、USB）、插图处理单元 (GPU)、油门踏板等不同部件整合到一个芯片上。

2. 高度集成： SoC 将众多功能固化到一个芯片上，因此能够制造出体积特别小、空间特别大的计算设备。

3. 功率生产率： 与传统的多芯片框架相比，SoC 通过改进部件连接和减少不同芯片之间的信息开发，可实现更高的能效。

4. 执行力提升： SoC 可使部件更高效地传递信息，并限制芯片间通信的延迟，从而提高执行能力。

5. 定制化和多功能性： SoC 模型可根据明确的前提条件进行修改，使规划人员能够选择和集成对特定应用非常重要的部件。这种定制还考虑到了各种设备型号之间的适应性。

6. 低闲置率： SoC 配置限制了信息移动距离，从而降低了部件之间的惰性，加快了总体框架的响应速度。

7. 降低互连复杂性： 将部件集成到单个芯片上可改善互连结构，降低规划和监督通信路径的复杂性。

8. 高级捆绑程序： SoC 设计经常使用框架内捆绑（Taste）和三维堆叠等先进的捆绑技术，以进一步改善连接和执行。

9. 多核处理： SoC 可以整合多个处理中心，从而实现有效的平等处理和执行多个任务的能力。

10. 异构注册： SoC 可以整合各种处理单元，如计算机芯片、图形处理器、数字信号处理器和特定的油门踏板，以提高不同工作的执行能力。

• 体积小，功能多。

• 功耗低。

• SoC 在尺寸和功率因数方面具有灵活性。

• 内置在单个芯片上。

• 成本效益高。

• 生产量大。

• 设计过程耗时。通常，SoC 的设计过程需要六到十二个月。

• 如果 SoC 的任何组件无法正常工作，则无法更换，在这种情况下，必须更换整个 SoC。

• SoC 的可见性有限。

• 用于智能手机、智能手表、平板电脑和计算机。

• 物联网应用，如家庭自动化。

• 嵌入式系统应用，尤其是使用微控制器的应用。

新势力车企：

特斯拉、合众新能源-哪吒、理想、极氪、小米、宾理汽车、极越、零跑汽车、阿维塔汽车、智己汽车、小鹏、岚图汽车、蔚来汽车、吉祥汽车、赛力斯......

外资传统主流车企代表:

大众中国、大众酷翼、奥迪汽车、宝马、福特、戴姆勒-奔驰、通用、保时捷、沃尔沃、现代汽车、日产汽车、捷豹路虎、斯堪尼亚......

内资传统主流车企：

吉利汽车、上汽乘用车、长城汽车、上汽大众、长安汽车、北京汽车、东风汽车、广汽、比亚迪、一汽集团、一汽解放、东风商用、上汽商用......

全球领先一级供应商：

博世、大陆集团、联合汽车电子、安波福、采埃孚、科世达、舍弗勒、霍尼韦尔、大疆、日立、哈曼、华为、百度、联想、联发科、普瑞均胜、德赛西威、蜂巢转向、均联智行、武汉光庭、星纪魅族、中车集团、赢彻科技、潍柴集团、地平线、紫光同芯、字节跳动、......

二级供应商(500+以上)：

Upstream、ETAS、Synopsys、NXP、TUV、上海软件中心、Deloitte、奇安信、为辰信安、云驰未来、信大捷安、信长城、泽鹿安全、纽创信安、复旦微电子、天融信、奇虎360、中汽中心、中国汽研、上海汽检、软安科技、浙江大学......