System-on-Chip

Ein System-on-Chip (SoC) ist ein komplettes System auf einem Chip, das verschiedenste Schaltungsteile integriert hat. Ein System-on-Chip ist die Integration von Zentraleinheiten, weiteren Prozessoren, Controllern, Speicherbausteinen, Random Access Memories (RAM) und Read Only Memories (ROM), Power-Management und anderen Komponenten auf einem einzelnen Die-Chip. Die einzelnen Komponenten eines System-on-Chip werden über den internen Bus oder in Punkt-zu-Punkt-Verbindung miteinander verbunden, wobei Bus-Architekturen nur eine gewisse Anzahl an Kommunikationspartnern effizient miteinander verbinden können.


Da für System-on-Chip spezielle Anforderungen an die internen Busse bestehen, hat Advanced RISC Machine Limited (ARM) die Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA) entwickelt, die zwischenzeitlich den De-Facto-Standard für Embedded Prozessoren repräsentieren.

Der Schwachpunkt solcher Lösungen lag und liegt in der begrenzten Anzahl an Prozessoren, die über die Bus-Architektur mit hoher Performance miteinander kommunizieren können, in der Standardisierung der Komponenten-Schnittstellen und in der Überprüfung der gesamten SoC-Komponente in Bezug auf die physikalischen und funktionalen Eigenschaften. Für einen ökonomischen Entwurf eines SoC werden dabei neue Designparadigmen basierend auf generischen Kommunikationsarchitekturen benötigt.

System-on-Chip-Konzept

System-on-Chip-Konzept

Der Unterschied zwischen einem System-in-Chip und einem System-on-Chip (SoC) besteht darin, dass Letzterer ein einzelner Chip ist, der alle Funktionalitäten erfüllt; ein System-in-Package besteht dagegen aus mehreren Chips, die in einem Package untergebracht sind. Da es sehr schwierig ist ein komplettes elektronisches System in einem Chip zu entwickeln, sind die Entwicklungskosten für ein solches System relativ hoch und die Entwicklungszeiten entsprechend lang.

System-on-Chip-Lösungen erschließen neue Anwendungsfelder. Es gibt sie für alle möglichen Einsatzgebiete, von der Netzwerk- über die Mobilfunktechnik, Medizin, Bildverarbeitung, Automotive-Technik usw. System-on-Chips können komplette Systeme sein mit Schnittstellen, A/D-Wandlern, BLE-Module, Prozessoren, Speichern, Mikrocontrollern und anderen Elektronikschaltungen.

Die Weiterentwicklung des System-on-Chip, weg von der Bus-Architektur, hin zu einer Netzwerk-basierten Bus-Architektur ist das Network-on-Chip (NoC).

Informationen zum Artikel
Deutsch: System-on-Chip
Englisch: system on chip - SoC
Veröffentlicht: 27.06.2018
Wörter: 296
Tags: #Chip-Technologien
Links: A/D (AD-Wandler), AMBA (advanced microcontroller bus architecture), ARM (advanced RISC machine), Automotive-Technik, Bildverarbeitung