SoC (System on a Chip) là gì? Sau đây là câu trả lời dành cho bạn

Đã dấn thân vào tìm hiểu công nghệ thì kiểu gì bạn cũng sẽ gặp phải khái niệm SoC (System on a Chip). Nếu bạn vô tình va phải bài viết này mà lại chưa biết về SoC thì quả là duyên trời định. Thế thì mời bạn cùng GVN 360 tìm hiểu khái niệm về SoC – Một trong những dạng chip quan trọng nhất ngành công nghệ – nhé!

SoC về cơ bản là cả một hệ thống máy tính nằm trên một con chip duy nhất

SoC là viết tắt của cụm từ “System on a Chip”, ý nói một vi mạch điện tử mà trong đó nó tích hợp nhiều thành phần của cả một hệ thống vào một con chip máy tính duy nhất. SoC luôn bao gồm CPU và có thể có các thành phần khác như bộ điều khiển thiết bị ngoại vi (để kiểm soát USB, ổ cứng), cũng như nhiều thành phần khác như mạnh thần kinh chuyên dụng, modem radio (để thu phát Bluetooth hoặc Wi- Fi) và nhiều thứ khác nữa.

SoC trái ngược với PC truyền thống, thay vì dùng CPU và chip điều khiển riêng, hoặc GPU và RAM có thể thay thế thì nó tích hợp mọi thứ lên một con chip duy nhất luôn. Việc sử dụng SoC làm cho máy tính nhỏ gọn hơn, mạnh hơn, rẻ hơn và tiết kiệm điện hơn.

“Sự tích” vi mạch (IC) – tiền thân của SoC (System on a Chip)

Ngày xửa ngày xưa, vào đầu thế kỷ 20, khi bình minh của ngành công nghiệp điện tử vừa ló dạng thì nó đã được định sẵn sẽ đi theo 2 mục tiêu là ngày càng nhỏ gọn và ưu tiên tích hợp. Các tụ điện, điện trở và bóng bán dẫn riêng lẻ ngày một nhỏ hơn theo thời gian. Và đến năm 1958 thì vi mạch (integrated circuit, viết tắt là “IC”) ra đời, đánh dấu lần đầu tiên ngành công nghệ tích hợp nhiều thành phần điện tử vào một miếng silicon duy nhất, từ đó cho phép nó thu nhỏ hơn rất nhiều. Các vi mạch cũng là tiền thân của của SoC, vì SoC chính là sự ghép nối của nhiều vi mạch lại với nhau.

Các nhà khoa học ban đầu dùng những thứ rời rạc như rơ le và đèn điện tử chân không. Sau đó họ bắt đầu cải tiến lên và dùng những bóng bán dẫn rời rạc. Và sau đó nữa là mới đến các cụm vi mạch cùng hoạt động. Năm 1972, Intel đã kết hợp nhiều thành phần vi mạch điện tử với nhau trong một con chip duy nhất để tạo ra 4004 – CPU thương mại đầu tiên trên thế giới. Với một con CPU, máy tính có thể nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng đến mức chưa từng được thấy trước đây.

MCU (Microcontroller) và SoC (System on a Chip) là xương sống của cả ngành công nghệ

Năm 1974, Texas Instruments đã cho ra mắt MCU (Microcontroller) đầu tiên trên thế giới, gọi là TMS1000. Nó chứa nhiều loại vi mạch như CPU, RAM và các linh kiện I/O vào trong một con chip duy nhất. Mẫu MCU này đã được trang bị cho nhiều thiết bị điện tử nhỏ gọn khác nhau, như là máy tính bỏ túi và máy game cầm tay.

Tất nhiên, MCU rất tốt nhưng nó vẫn có nhiều mặt hạn chế. Trước nay người ta vẫn dùng PC được lắp ráp từ các linh kiện riêng biệt như CPU, RAM và GPU. Tiêu chuẩn này đã tạo nên những chiếc máy tính mạnh mẽ nhất và có khả năng tùy biến cao nhất. Các MCU với sức mạnh còn hạn chế không thể đáp ứng nổi yêu cầu phần cứng của các tác vụ trong thời đại mới. Thế nên tiêu chuẩn truyền thống – dùng các linh kiện riêng biệt – vẫn được ứng dụng song song với các MCU.

Trong những năm gần đây, sự phát triển của điện thoại thông minh và máy tính bảng đã thúc đẩy sự tích hợp đi xa hơn cả CPU và MCU. Kết quả là ngành công nghiệp bán dẫn đã tạo ra SoC (System on a Chip). Một SoC có thể chứa rất nhiều thành phần của một hệ thống máy tính hiện đại (GPU, modem mạng di động, chip tăng tốc AI, chip điều khiển USB, chip mạng…) cùng với CPU và bộ nhớ của SoC trong một khối duy nhất. Ví dụ điển hình cho SoC là chip của các mẫu smartphone của Samsung hay Qualcomm và chip M series của Apple.

System on a Chip (SoC) là giải pháp hoàn hảo cho thiết bị di động

Việc đưa nhiều thành phần điện tử vào trong cùng một miếng silicon duy nhất giúp giảm lượng điện tiêu thụ, giảm chi phí chế tạo, tăng hiệu năng và giảm kích thước vật lý. Đó là những điều vô cùng hữu ích khi thiết kế smartphone, tablet và laptop, giúp chúng ngày càng mạnh mẽ hơn nhưng pin lại trâu bò hơn.

Ngoài SoC trên những thiết bị phức tạp như thế thì cũng có các mẫu SoC đơn giản hơn. Ví dụ như máy tính Raspberry Pi 4 sử dụng SoC Broadcom BCM2711. Do tính đơn giản mà nó có giá thành rất thấp, chỉ 35 đô một chiếc mà thôi trong khi có hiệu năng vừa đủ để bạn làm văn phòng.

Trên đây là những thông tin cơ bản về khái niệm SoC, hy vọng bài viết đã mang đến được cho các bạn những thông tin lý thú. Cảm ơn các bạn vì đã quan tâm theo dõi và chúc các bạn luôn giữ tinh thần tìm tòi học hỏi để ngày càng sành sõi về công nghệ hơn nhé!

Mời các bạn tham khảo thêm một số thông tin liên quan tại GVN 360 như:

• Vì sao ép xung lại làm mất bảo hành? Đây là câu trả lời cho bạn
• Cùng dòng CPU sẽ luôn có chiếc mạnh chiếc yếu, GPU cũng thế, vì sao vậy?

Nguồn: HowToGeeK