Gageons que la plupart des gens qui ont une bonne connaissance de la technologie ont entendu le terme SoC ou System on a Chip . Ce n'était pas grand- chose il y a 20^{(thing 20)} ans, ou du moins ce n'était pas quelque chose d'aussi répandu qu'aujourd'hui, mais de nos jours, le système sur puce^{(System on a Chip)} représente une approche pour rendre les appareils électroniques plus petits, plus puissants et plus économe en énergie^{(energy efficient)} que jamais. C'est simple et agréable, mais savez-vous ce qu'est un Soc ? Que signifie SoC ou System on a Chip ? Pourquoi est-ce si important pour les smartphones, tablettes, routeurs sans fil, appareils portables et autres appareils mobiles ? Si vous voulez en savoir plus sur ce SoCsignifie, ce qu'il fait et pourquoi c'est si important, lisez cet article et vous trouverez des réponses :

Qu'est-ce qu'un SoC (System on a Chip) ?

SoC est l'abréviation de System on a Chip . Un système sur puce^{(System on a Chip)} est un circuit électronique intégré qui contient divers composants électroniques conçus pour fonctionner ensemble pour atteindre un objectif commun. La première partie du terme - Système^(System) - dit qu'il s'agit d'un assemblage électronique complexe, tandis que la dernière partie - Puce^(Chip) - vous dit que tous les composants de ce système sont pressés ensemble sur un seul circuit intégré.

Pour avoir une meilleure idée de ce qu'est un système sur puce^{(System on a Chip)} , imaginez-le comme un ordinateur complet miniaturisé et compressé pour tenir sur une seule puce. Par exemple, un SoC pourrait être comparé à un système miniature^{(miniature system)} doté d'une carte mère, d'un processeur, d'une carte graphique, d'une carte réseau^{(network card)} , etc. Pour obtenir une meilleure image, regardez ci-dessous ce paragraphe, et vous verrez à quoi ressemble un système Exynos 4 Quad (4412) ^{(Exynos 4 Quad (4412))} sur une puce^{(System on a Chip)} , sur une carte de circuit imprimé^{(circuit board)} d'un smartphone Samsung Galaxy S III^{(Samsung Galaxy S III smartphone)} .

Source : Wikipédia^(Wikipedia) .

Quelles sont les utilisations courantes des SoC ?

Les systèmes sur puces^{(Systems on Chips)} sont largement utilisés dans de nombreuses industries à toutes sortes d'usages, tels que les smartphones, les tablettes, les appareils portables, les appareils photo numériques, les routeurs sans fil, etc. Cependant, leurs utilisations les plus courantes aujourd'hui sont probablement pour alimenter les smartphones. Si vous vous demandez pourquoi, gardez à l'esprit que les smartphones et les tablettes sont de petits appareils qui ont besoin de beaucoup de puissance de traitement pour fonctionner et qu'ils doivent tous répondre aux besoins des utilisateurs, qui sont de plus en plus exigeants.

Voici à quel point le système Snapdragon 600 ^{(Snapdragon 600)}sur puce de ^{(System on a Chip )}Qualcomm est complexe - un SoC qui était utilisé dans l'ancien smartphone Samsung Galaxy S4^{(Samsung Galaxy S4 smartphone)} . Les téléphones plus récents sont encore plus compliqués et ont des SoC^(SoCs) encore plus miniaturisés.

Source : Wikipédia^(Wikipedia)

Par exemple, les gens veulent pouvoir utiliser leur smartphone pour naviguer sur Internet, écouter de la musique, regarder des vidéos^{(watch videos)} , utiliser la navigation GPS^{(GPS navigation)} , prendre des photos et filmer des vidéos, jouer à des jeux, être toujours connectés aux réseaux sociaux, etc. Toutes ces choses ont besoin non seulement d'un bon processeur, mais aussi d'une bonne puce graphique, d'une puce sans fil et Bluetooth^{(wireless and Bluetooth chip)} rapide , d'une prise en charge de la connexion aux réseaux 4G, d'une puce GPS^{(GPS chip)} et la liste peut continuer. Et tout cela doit se faire avec la moindre consommation d'énergie^{(power consumption)}possible. Après tout, personne ne veut que ses appareils s'éteignent après quelques heures d'utilisation. La réponse est de miniaturiser tout ce qui peut l'être et de presser le plus de composants possible sur une surface plus petite. La conséquence est une puissance de traitement plus élevée^{(processing power)} et une consommation d'énergie^{(power consumption)} plus faible . C'est exactement ce qu'offre un système sur puce^{(System on a Chip)} .

Quels sont les composants usuels d'un SoC ?

Un système sur puce^{(System on a Chip)} peut avoir une variété d'éléments, selon son objectif. Cependant, comme l'écrasante majorité des SoC^(SoCs) sont utilisés sur les smartphones, voici une liste des composants les plus courants de ces appareils :

• CPU - l' unité centrale de traitement^{(Central Processing Unit)} ou le processeur est au cœur de tout ce qui se trouve à l'intérieur d'un SoC . C'est la partie du SoC qui est responsable de la plupart des calculs et des décisions. Il reçoit des entrées d'autres composants matériels et logiciels et fournit^{(software and delivers)} des réponses de sortie appropriées. Sans CPU , il n'y aurait pas de SoC . La plupart des processeurs actuels ont deux, quatre ou huit cœurs à l'intérieur, pour pouvoir effectuer un traitement parallèle.
• GPU - est l'abréviation de Graphical Processing Unit et est également connu sous le nom de puce vidéo^{(video chip)} . Le GPU est responsable des jeux 3D auxquels vous pouvez jouer sur votre smartphone ainsi que des transitions visuelles soignées que vous voyez dans l'interface utilisateur de tout appareil utilisant un SoC .
• ^{(RAM )}Mémoire ^(Memory)RAM - tous les appareils informatiques ont besoin de mémoire pour fonctionner. Pour pouvoir exécuter des applications et des données logicielles, il faut utiliser, et pour pouvoir le faire, un système sur puce^{(System on a Chip)} doit avoir une mémoire RAM.
• Mémoire ROM^{(ROM memory)} - tout comme un appareil a besoin de mémoire RAM^{(RAM memory)} pour pouvoir exécuter des applications et d'autres logiciels, il doit également disposer de mémoire ROM^{(ROM memory)} pour pouvoir stocker des logiciels tels que le micrologiciel ou le système d'exploitation^{(operating system)} qu'il exécute.
• Modem - aucun smartphone ne serait un téléphone s'il n'était pas capable de se connecter aux réseaux radio. Et par là, nous nous référons à la fois aux réseaux sans fil et aux réseaux mobiles 3G ou 4G. Les modems prennent en charge la connectivité réseau ou cellulaire.

Voici une illustration des composants inclus dans le système sur puce^{(System on a Chip)} appelé Snapdragon 410 de Qualcomm :

Outre un processeur et une mémoire^{(processor and memory)} , d'autres SoC^(SoCs) , comme ceux que l'on trouve sur les routeurs sans fil et autres périphériques réseau similaires, peuvent également inclure des interfaces PCIe conçues pour connecter les émetteurs-récepteurs radio, des interfaces SATA et/ou USB pour se connecter aux périphériques de stockage. Dans l'illustration ci-dessous, vous pouvez voir ce qui se trouve à l'intérieur d'un SoC BCM5862X^{(BCM5862X SoC)} de Broadcom . Et si vous êtes curieux d'en savoir plus sur les routeurs Systems on Chips , voici quelques lectures complémentaires sur le sujet : Router SoC 101 .

Source : Matériel de Tom^{(Tom's Hardware)}

La liste des composants que nous avons répertoriés dans les paragraphes ci-dessus ne montre que quelques éléments essentiels et indispensables d'un système sur puce^{(System on a Chip)} . Cependant, les systèmes sur puces^{(Systems on Chips)} peuvent également comporter d'autres parties. Par exemple, beaucoup ont des composants conçus pour fonctionner avec des services de localisation, des capteurs, la sécurité ou des interfaces capables de fonctionner avec de meilleures caméras ou des écrans plus grands. La liste continue.

Quels sont les plus grands fabricants de SoC^(SoCs) mobiles et quel est le meilleur SoC aujourd'hui^{(SoC today)} ?

Les plus grands fabricants de SoC sont aujourd'hui Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei , NVIDIA et Broadcom . Qualcomm, NVIDIA et MediaTek fabriquent et vendent principalement des SoC^(SoCs) mobiles à d'autres sociétés de matériel qui les utilisent dans les appareils qu'ils produisent. Broadcom fabrique des SoC^(SoCs) qui sont principalement utilisés dans les routeurs et les appareils réseau, et Samsung et Huawei fabriquent non seulement des SoC^(SoCs) , mais ils sont également deux des plus grandes sociétés de smartphones au monde.

Dire quel est le meilleur système sur puce^{(System on a Chip)} est impossible. L'industrie se développe et évolue si rapidement que, au moment où vous pourriez comparer et décider quel est le meilleur SoC , un nouveau serait probablement en route pour alimenter les futurs appareils.

Cependant, gardez à l'esprit que le meilleur^{(the best )} SoC pour vous^{( for you)} n'est peut-être pas celui avec le meilleur processeur ou les transferts sans fil les plus rapides. Le système sur puce^{(System on a Chip)} pour vous est celui qui peut faire fonctionner correctement votre prochain smartphone ou appareil^{(smartphone or device work)} , offrir toutes les bases dont vous avez besoin et inclure tous les "périphériques" que vous souhaitez ( prise en charge 4G LTE^{(LTE support)} , WiFi avec prise en charge de la norme 802.11ac , connectivité USB^{(USB connectivity)} , etc.).

Voici une vidéo intéressante qui vous montre comment les fabricants de smartphones choisissent le bon System on a Chip pour chacun de leurs smartphones :

Quels sont les avantages et les inconvénients d'un SoC ?

Vous vous demandez peut-être encore : pourquoi quelqu'un voudrait-il concevoir, fabriquer et vendre un système sur puce^{(System on a Chip)} ? Il y a plusieurs raisons à cela :

• Un SoC est généralement minuscule^{(tiny )} et ne prend pas beaucoup de place à l'intérieur d'un appareil électronique, ce qui en fait une solution parfaite pour les petits appareils comme les smartphones, les tablettes ou les appareils portables, par exemple. Et ces trois exemples suffisent à remplir le monde de centaines de milliards de dollars.
• Lorsque vous devez concevoir un appareil suffisamment grand pour tenir au mieux dans votre paume, l' intégration^{(integration )} est une chose que vous souhaitez. Cela signifie que vous pouvez mettre un processeur, une puce graphique, un modem et bien d'autres composants dans le même centimètre carré^{(square inch)} .
• Parce qu'un SoC est petit et parce qu'il intègre de nombreuses pièces différentes sur une seule puce, cela signifie que son fabricant n'a pas à consacrer du temps, de l'argent et des ressources^{(money and resources)} au câblage de pièces physiques importantes et à la création de longs circuits, ce qui à son tour signifie une fabrication plus faible . coûts^{(lower manufacturing costs)} .
• Les systèmes sur puce^{(Systems on a Chip)} sont beaucoup plus économes en énergie^{(power efficient)} qu'un système avec des composants dédiés et séparés comme un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable par exemple. Un SoC peut fonctionner sur batteries plus longtemps, ce qui en fait un bon choix pour tout appareil mobile.

En revanche, les Systems on Chips^{(Systems on Chips)} ont le gros inconvénient de ne pas être adaptables du tout. De par leur nature, les SoC^(SoCs) sont si étroitement intégrés et si petits qu'ils ne peuvent pas s'adapter ou, en d'autres termes, ils ne peuvent pas être mis à niveau. Un système sur puce^{(System on a Chip)} meurt généralement comme il est né : rien ne change pendant sa durée de vie. Et c'est aussi une raison pour laquelle si quelque chose se brise à l'intérieur d'un SoC , vous ne pouvez pas réparer ou changer uniquement cette pièce - vous devez remplacer l'ensemble du SoC .

Êtes-vous d'accord que les systèmes^(Systems) sur puces^(Chips) sont l'avenir de l'électronique ?

Les approches traditionnelles de l'électronique et en particulier des appareils informatiques consistaient à créer des systèmes fonctionnant sur des composants séparés et indépendants. De tels exemples sont par exemple les ordinateurs et les ordinateurs portables. Cependant, la miniaturisation permanente de tout ce qui nous entoure signifie qu'ils s'appuient de plus en plus sur des systèmes sur puces^{(Systems on Chips)} plus petits, meilleurs et plus économes en énergie^{(power efficient)} . Les smartphones, les tablettes, les appareils portables, l'enfer même les appareils IoT ( Internet des objets^(Things) ) prouvent que les systèmes sur puces^{(Systems on Chips)}sont une partie importante de l'avenir de toute l'électronique. Mais cela signifie-t-il qu'ils vont conquérir le monde ? Et s'ils devenaient si petits qu'ils feraient des nanorobots une chose commune ? Nous voulons avoir de vos nouvelles, alors n'hésitez pas à partager vos opinions dans les commentaires ci-dessous.

Simple questions: What is a SoC (System on a Chip)?

We bet that most peoрle who have a good knowledge оf technology hаve heard the term SoC or System on a Chip. It wasn't much of a thing 20 years ago, or at least it was not something as widely used as it is today, but in the present day, the System on a Chip represents an approach to making electronic devices smaller, more powerful and more energy efficient than ever before. That's all nice and easy but do you know what a Soc is? What does SoC or System on a Chip mean? Why is it such an important thing for smartphones, tablets, wireless routers, wearables and other mobile devices? If you want to learn more about what SoC means, what it does, and why it's such a big deal, read this article, and you'll find some answers:

What is a SoC (System on a Chip)?

SoC is the short term for System on a Chip. A System on a Chip is an electronic integrated circuit that contains various electronic components designed to work together to achieve a common goal. The first part of the term - System - says that it's all about a complex electronic assembly, while the last part - Chip - tells you that all the components of that system are squeezed together on a single integrated circuit.

To get a better idea of what a System on a Chip is, imagine it as a full computer that's miniaturized and compressed to fit on a single chip. For instance, a SoC could be compared to a miniature system that has a motherboard, a processor, a graphics card, a network card and so on. To get a better picture, look below this paragraph, and you'll see what an Exynos 4 Quad (4412) System on a Chip looks like, on a circuit board from a Samsung Galaxy S III smartphone.

Source: Wikipedia.

What are the common uses of SoCs?

Systems on Chips are widely used in many industries for all kinds of purposes such as for smartphones, tablets, wearables, digital cameras, wireless routers and so on. However, probably their most common uses today are for powering smartphones. If you're wondering why, keep in mind that both smartphones and tablets are small devices that need a lot of processing power to work and they all need to meet users' requirements, which are increasingly more demanding.

Here's just how complex the Qualcomm's Snapdragon 600 System on a Chip is - a SoC that was used in the old Samsung Galaxy S4 smartphone. Newer phones are even more complicated and have SoCs that are even more miniaturized.

Source: Wikipedia

For instance, people want to be able to use their smartphones to browse the internet, listen to music, watch videos, use GPS navigation, shoot photos and film videos, play games, be always connected to social networks, and so on. All these are things that need not only a good processor, but also a good graphic chip, a fast wireless and Bluetooth chip, support for connecting to 4G networks, a GPS chip and the list can go on. And all that must happen with the least power consumption possible. After all, nobody wants their devices to shut down after very few hours of use. The answer is to miniaturize everything that can be miniaturized and squeeze as many components as possible on a smaller surface. The consequence is a higher processing power and a lower power consumption. That is exactly what a System on a Chip offers.

Which are the usual components of a SoC?

A System on a Chip can have a variety of elements, depending on its purpose. However, as the overwhelming majority of SoCs are used on smartphones, here's a list of the most common components of such devices:

• CPU - the Central Processing Unit or the processor is the core of all things inside a SoC. It's the part of the SoC that's responsible for making most calculations and decisions. It receives input from other hardware components and software and delivers appropriate output responses. Without a CPU, there would be no SoC. Most CPUs today have two, four or eight cores inside, to be able to do parallel processing.
• GPU - is short for Graphical Processing Unit and it's also known as the video chip. The GPU is responsible for those 3D games you can play on your smartphone and also for the neat visual transitions that you see in the user interface of any device using a SoC.
• RAM Memory - all computing devices need memory to work. For being able to run apps and software data must be used, and to be able to do that, a System on a Chip must have RAM memory.
• ROM memory - just as a device needs RAM memory to be able to run apps and other software, it must also have ROM memory to be able to store software like the firmware or the operating system that it runs.
• Modem - no smartphone would be a phone if it weren't able to connect to radio networks. And by that, we refer to both wireless networks and to 3G or 4G mobile networks. Modems take care of network or cellular connectivity.

Here's an illustration of what components the System on a Chip called Snapdragon 410 from Qualcomm includes:

Besides a processor and memory, other SoCs, like the ones found on wireless routers and other similar networking devices, might also include PCIe interfaces designed to connect the radio transceivers, SATA and/or USB interfaces to connect to storage devices. In the illustration below you can see what's found inside a BCM5862X SoC from Broadcom. And if you're curious to know more about routers Systems on Chips, here's some further reading on the subject: Router SoC 101.

Source: Tom's Hardware

The list of components that we've listed in the paragraphs above shows only a few core, must-have, elements of a System on a Chip. However, Systems on Chips can have other parts as well. For instance, many have components designed to work with location services, sensors, security, or interfaces capable of working with better cameras or larger screens. The list goes on.

Which are the largest manufacturers of mobile SoCs and which is the best SoC today?

The largest SoC manufacturers today are Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei, NVIDIA, and Broadcom. Qualcomm, NVIDIA, and MediaTek manufacture and sell mostly mobile SoCs to other hardware companies which use them in the devices they produce. Broadcom makes SoCs that are mainly used in routers and networking devices, and Samsung and Huawei not only make SoCs but they are also two of the largest smartphones companies in the world.

To say which is the best System on a Chip is impossible. The industry is growing and evolving so rapidly that, by the time you could compare and decide on which is the best SoC, a new one would probably be on its way to power future devices.

However, keep in mind that the best SoC for you might not be the one with the best processor or the fastest wireless transfers. The System on a Chip for you is the one that can make your next smartphone or device work well, offer all the basics you need, and include all the "peripherals" you want (4G LTE support, WiFi with support for the 802.11ac standard, USB connectivity, etc.).

Here's an interesting video that shows you how smartphone manufacturers choose the right System on a Chip for each of their smartphones:

What are the advantages and disadvantages of a SoC?

You might wonder still: why would somebody want to design, manufacture and sell a System on a Chip? There are quite a few reasons for that:

• A SoC is usually tiny and doesn't take a lot of space inside an electronic device, which makes it a perfect solution for small devices like smartphones, tablets, or wearables, for instance. And these three examples only, are enough to fill the world with hundreds of billions of dollars.
• When you have to design a device that's large enough to fit in your palm at best, integration is a thing you want. That means that you can put a processor, a graphic chip, a modem and many other components in the same square inch.
• Because a SoC is small and because it integrates many different parts on a single chip, it means that its manufacturer doesn't have to spend time, money and resources on wiring significant physical parts and creating long circuits, which in its turn means lower manufacturing costs.
• Systems on a Chip are a lot more power efficient than a system with dedicated, separate components like a desktop PC or a laptop for instance. A SoC can run on batteries for longer times, which makes it a right choice for any mobile device.

On the other hand, Systems on Chips have the big disadvantage of not being adaptable at all. By their nature, SoCs are so tightly integrated and so small that they cannot adapt or, in other words, they cannot be upgraded. A System on a Chip will usually die the same as it was born: nothing changes during its lifetime. And that's also a reason for why if something breaks inside a SoC, you cannot repair or change only that part - you have to replace the whole SoC.

Do you agree that Systems on Chips are the future of electronics?

Traditional approaches to electronics and especially computing devices were about creating systems that run on separate, independent parts. Such examples are computers and laptops for instance. However, the permanent miniaturization of all things around us means that they are relying increasingly more on smaller, better, more power efficient Systems on Chips. Smartphones, tablets, wearables, hell even the IoT (Internet of Things) devices prove that Systems on Chips are an important part of the future of all electronics. But does that mean that they will be taking over the world? What if they will become so small that they will make nanorobots a common thing? We want to hear from you, so don't hesitate to share your opinions in the comments below.

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