SOC، مادربرد در تبلت و موبایل

از جمله قطعات سخت‌افزاری که در کامپیوترهای معمولی نیز به چشم می‌خورد، Motherboard است. در واقع می‌توان Motherboard را به عنوان پایه اصلی یا ستون فقرات معرفی کنیم. کلیه قطعات یک دستگاه به صورت مستقیم و غیر مستقیم با Motherboard در ارتباط هستند.

زمانی که شما داخل یک کیس را مشاهده می‌کنید بردی را می‌بینید که دارای اجزای مختلفی است. این برد را Motherboard می‌نامند. بر روی Motherboard پردازنده و رم قرار گرفته است و اجزای دیگر مانند CD-ROM و... به وسیله کابل به آن متصل شده‌اند. همچنین کارت شبکه، کارت صدا و... نیز از طریق Slot هایی با Motherboard در ارتباط هستند. همچنین در برخی مشاهدات این کارت‌ها بر روی خود برد تعبیه شده‌اند که به آنها Onboard می‌گویند.

و اما Motherboard در موبایل ها و تبلت‌ها

برای آن که یک گوشی هوشمند و یا یک تبلت بتواند کارایی خوبی داشته باشد و خروجی مناسبی را تحویل دهد، همچون کامپیوترها نیاز به اجزایی دارد که در کنار یکدیگر کار کنند. گوشی های هوشمند نیز این چنین قابلیت هایی دارند اما تفاوت آن ها با کامپیوترها در مادربردهایشان است.

مادربرد در تبلت ها و اسمارت فون ها و ... را SOC که مخفف system on chip است، می نامند.

در SOC نیز، تراشه ای که به آن برد می گوییم وجود دارد و ارتباط بین اجزا را برقرار می کند اما معماری سخت افزاری اسمارت فون به صورت سیستم تک تراشه ای است. در این سیستم ها تمامی اجزای مورد نیاز برای راه اندازی یک اسمارت فون و یا تبلت بر روی یک ریزتراشه قرار گرفته اند. سایز این تراشه متناسب با دستگاه شماست، به عبارتی چندان بزرگ نیست که‌ شامل پردازنده ( (CPU، پردازشگر گرافیکی (GPU)، حافظه RAM و ROM، رابط کاربری خاص برای کنترل سخت‌افزارهایی همچون  USB، شبکه بی سیم، شارژر و ... باشد.

با توجه به گفته های بالا می توان این گونه بیان کرد که بردهای مربوط به PC اجزای مختلف در تراشه های جداگانه قرار دارند در صورتی که در برد اسمارت فون ها، تمامی اجزا را می توان بر روی یک تراشه یا ریزتراشه مشاهده کرد.

به لطف قرارگیری اجزا بر روی یک تراشه، اسمارت فون ما نیازی به منبع تغذیه قوی مانند اتصال به برق ندارد و می تواند با یک باتری نیز عملیات خود را انجام دهد و برقراری ارتباط سریع تر و ساده تر بین اجزا موجب افزایش طول عمر باتری می شود. همچنین با استفاده از این تکنیک نیاز به کابل کشی زیادی بین اجزا از بین رفته است و این موضوع باعث کارامدتر شدن دستگاه می شود.

بنابراین اسمارت فون، تبلت، مودم های شبکه و هر دستگاهی که بتواند در دستان شما جای گیرد و قابلیت راه اندازی با باتری را داشته باشد، حتما SOC در درون خود دارد. به عنوان مثال می توان به Surface مایکروسافت اشاره کرد.

تمامی اجزایی که بر روی این تراشه قرار می گیرند به کمک یکدیگر نقش مهمی در ارائه خروجی مناسب دارند.

اگرچه انجام اموری مانند پردازش توسط SOC انجام می‌شود، اما نرم‌افزارهایی که در دستگاه استفاده می شوند نیز نقش بسیار مهمی را در بازده و عملکرد SOC ایفا می‌کنند. برای استفاده بهینه از SOC ها، نرم‌افزار و سیستم‌عامل ها‌ باید به خوبی با آن سازگار شوند. به عنوان مثال هنوز نرم‌افزارهای بسیار کمی وجود دارند که بتوانند از تمام توان SOC های چند هسته‌ای استفاده کنند.

به عنوان مثال یکی از این اجزا پردازنده گرافیکی یا GPU است که نقش موثری در خروجی نمایشگر تبلت و یا اسمارت فون ها دارد. در GPU واحدی به نام Fillrate وجود دارد و به تعداد پیکسل هایی که پردازنده گرافیکی در هر ثانیه می تواند به حافظه خود بفرستد، گفته می شود که امروزه این عمل را به نام Pixel بیان می دارند. البته از آن جایی که این مقدار به میلیون و یا میلیارد نیز رسیده است، آن را با Mpixel/s نیز نمایش می دهند.

برای CPU که واحد پردازنده به شمار می رود واحدی به نام FLOPS وجود دارد که مربوط به عملکرد یک پردازنده در محاسبات علمی-تخصصی است. هرچه تعداد FLOPS ارسالی از سوی پردازنده بیشتر باشد، نمایانگر بالاتر بودن سرعت پردازنده است.

با توجه به تمامی مزیت های ذکر شده در مورد SOC، عدم ارتقای اجزای آن به عنوان یکی از معایب آن به شمار می رود.

با توجه به تمامی مزیت های ذکر شده در مورد SOC، عدم ارتقای اجزای آن به عنوان یکی از معایب آن به شمار می رود. در PC ها شما می توانید با تعویض هر یک از قطعات مانند RAM ، CPU و ... سیستم خود را ارتقا دهید اما در اسمارت ها فون ها، تبلت ها و یا هر گجت دیگری که در آن از SOC بهره گرفته شده چنین امکانی وجود ندارد. شاید در آینده بتوان به وقوع این امر امیدوار بود اما مسئله هزینه آن نیز می بایست در نظر گرفته شود.

با استفاده از این فناوری می توان کامپیوترهایی هوشمند و قدرتمند در فرم بسیار کوچکتر را در اختیار داشته باشیم.

منابع:

System on a Chip: what you need to know about SoCs"By Shashank Sharma"

The PC inside your phone: A guide to the system-on-a-chip

cypress