SoC (சிப்-இல் அமைப்பு) மற்றும் SiP (தொகுப்பில் அமைப்பு) இரண்டும் நவீன ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் வளர்ச்சியில் முக்கியமான மைல்கற்களாகும், இது மின்னணு அமைப்புகளின் மினியேட்டரைசேஷன், செயல்திறன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்துகிறது.
1. SoC மற்றும் SiP இன் வரையறைகள் மற்றும் அடிப்படைக் கருத்துக்கள்
SoC (சிஸ்டம் ஆன் சிப்) - முழு அமைப்பையும் ஒரே சிப்பில் ஒருங்கிணைத்தல்.
SoC என்பது ஒரு வானளாவிய கட்டிடம் போன்றது, அங்கு அனைத்து செயல்பாட்டு தொகுதிக்கூறுகளும் ஒரே இயற்பியல் சிப்பில் வடிவமைக்கப்பட்டு ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. SoC இன் முக்கிய யோசனை, செயலி (CPU), நினைவகம், தொடர்பு தொகுதிகள், அனலாக் சுற்றுகள், சென்சார் இடைமுகங்கள் மற்றும் பல்வேறு செயல்பாட்டு தொகுதிகள் உட்பட ஒரு மின்னணு அமைப்பின் அனைத்து முக்கிய கூறுகளையும் ஒரே சிப்பில் ஒருங்கிணைப்பதாகும். SoC இன் நன்மைகள் அதன் உயர் மட்ட ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் சிறிய அளவில் உள்ளன, இது செயல்திறன், மின் நுகர்வு மற்றும் பரிமாணங்களில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது, இது குறிப்பாக உயர் செயல்திறன், மின் உணர்திறன் தயாரிப்புகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. ஆப்பிள் ஸ்மார்ட்போன்களில் உள்ள செயலிகள் SoC சில்லுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் ஆகும்.
உதாரணமாக, SoC என்பது ஒரு நகரத்தில் உள்ள ஒரு "சூப்பர் கட்டிடம்" போன்றது, அங்கு அனைத்து செயல்பாடுகளும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் பல்வேறு செயல்பாட்டு தொகுதிகள் வெவ்வேறு தளங்களைப் போன்றவை: சில அலுவலகப் பகுதிகள் (செயலிகள்), சில பொழுதுபோக்கு பகுதிகள் (நினைவகம்), மற்றும் சில தொடர்பு நெட்வொர்க்குகள் (தொடர்பு இடைமுகங்கள்), அனைத்தும் ஒரே கட்டிடத்தில் (சிப்) குவிந்துள்ளன. இது முழு அமைப்பையும் ஒரே சிலிக்கான் சிப்பில் இயக்க அனுமதிக்கிறது, அதிக செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனை அடைகிறது.
SiP (தொகுப்பில் உள்ள அமைப்பு) - வெவ்வேறு சில்லுகளை ஒன்றாக இணைத்தல்
SiP தொழில்நுட்பத்தின் அணுகுமுறை வேறுபட்டது. இது ஒரே இயற்பியல் தொகுப்பிற்குள் வெவ்வேறு செயல்பாடுகளைக் கொண்ட பல சில்லுகளை பேக்கேஜிங் செய்வது போன்றது. SoC போன்ற ஒற்றை சிப்பில் ஒருங்கிணைப்பதற்குப் பதிலாக, பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் பல செயல்பாட்டு சில்லுகளை இணைப்பதில் இது கவனம் செலுத்துகிறது. SiP பல சில்லுகளை (செயலிகள், நினைவகம், RF சில்லுகள், முதலியன) அருகருகே பேக் செய்ய அல்லது ஒரே தொகுதிக்குள் அடுக்கி வைக்க அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு அமைப்பு-நிலை தீர்வை உருவாக்குகிறது.
SiP என்ற கருத்தை ஒரு கருவிப்பெட்டியை ஒன்று சேர்ப்பதற்கு ஒப்பிடலாம். கருவிப்பெட்டியில் ஸ்க்ரூடிரைவர்கள், சுத்தியல்கள் மற்றும் துரப்பணங்கள் போன்ற பல்வேறு கருவிகள் இருக்கலாம். அவை தனித்தனி கருவிகளாக இருந்தாலும், வசதியான பயன்பாட்டிற்காக அவை அனைத்தும் ஒரே பெட்டியில் ஒன்றிணைக்கப்படுகின்றன. இந்த அணுகுமுறையின் நன்மை என்னவென்றால், ஒவ்வொரு கருவியையும் தனித்தனியாக உருவாக்கி தயாரிக்க முடியும், மேலும் தேவைக்கேற்ப அவற்றை ஒரு அமைப்பு தொகுப்பில் "அசெம்பிள்" செய்யலாம், இது நெகிழ்வுத்தன்மையையும் வேகத்தையும் வழங்குகிறது.
2. SoC மற்றும் SiP க்கு இடையிலான தொழில்நுட்ப பண்புகள் மற்றும் வேறுபாடுகள்
ஒருங்கிணைப்பு முறை வேறுபாடுகள்:
SoC: வெவ்வேறு செயல்பாட்டு தொகுதிகள் (CPU, நினைவகம், I/O போன்றவை) ஒரே சிலிக்கான் சிப்பில் நேரடியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அனைத்து தொகுதிகளும் ஒரே அடிப்படை செயல்முறை மற்றும் வடிவமைப்பு தர்க்கத்தைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, இது ஒரு ஒருங்கிணைந்த அமைப்பை உருவாக்குகிறது.
SiP: வெவ்வேறு செயல்பாட்டு சில்லுகள் வெவ்வேறு செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்டு, பின்னர் 3D பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஒற்றை பேக்கேஜிங் தொகுதியில் இணைக்கப்பட்டு ஒரு இயற்பியல் அமைப்பை உருவாக்கலாம்.
வடிவமைப்பு சிக்கலான தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை:
SoC: அனைத்து தொகுதிக்கூறுகளும் ஒரே சிப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளதால், வடிவமைப்பு சிக்கலானது மிக அதிகமாக உள்ளது, குறிப்பாக டிஜிட்டல், அனலாக், RF மற்றும் நினைவகம் போன்ற பல்வேறு தொகுதிக்கூறுகளின் கூட்டு வடிவமைப்பிற்கு. இதற்கு பொறியாளர்கள் ஆழமான குறுக்கு-டொமைன் வடிவமைப்பு திறன்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். மேலும், SoC இல் உள்ள எந்தவொரு தொகுதியிலும் வடிவமைப்பு சிக்கல் இருந்தால், முழு சிப்பையும் மறுவடிவமைப்பு செய்ய வேண்டியிருக்கும், இது குறிப்பிடத்தக்க அபாயங்களை ஏற்படுத்துகிறது.
SiP: இதற்கு நேர்மாறாக, SiP அதிக வடிவமைப்பு நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது. ஒரு அமைப்பில் பேக் செய்யப்படுவதற்கு முன்பு வெவ்வேறு செயல்பாட்டு தொகுதிகளை தனித்தனியாக வடிவமைத்து சரிபார்க்கலாம். ஒரு தொகுதியில் சிக்கல் ஏற்பட்டால், அந்த தொகுதியை மட்டுமே மாற்ற வேண்டும், இதனால் மற்ற பாகங்கள் பாதிக்கப்படாது. இது SoC உடன் ஒப்பிடும்போது வேகமான மேம்பாட்டு வேகத்தையும் குறைந்த அபாயங்களையும் அனுமதிக்கிறது.
செயல்முறை இணக்கத்தன்மை மற்றும் சவால்கள்:
SoC: டிஜிட்டல், அனலாக் மற்றும் RF போன்ற பல்வேறு செயல்பாடுகளை ஒரே சிப்பில் ஒருங்கிணைப்பது செயல்முறை இணக்கத்தன்மையில் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. வெவ்வேறு செயல்பாட்டு தொகுதிகளுக்கு வெவ்வேறு உற்பத்தி செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன; எடுத்துக்காட்டாக, டிஜிட்டல் சுற்றுகளுக்கு அதிவேக, குறைந்த சக்தி செயல்முறைகள் தேவை, அதே நேரத்தில் அனலாக் சுற்றுகளுக்கு மிகவும் துல்லியமான மின்னழுத்த கட்டுப்பாடு தேவைப்படலாம். ஒரே சிப்பில் இந்த வெவ்வேறு செயல்முறைகளுக்கு இடையே இணக்கத்தன்மையை அடைவது மிகவும் கடினம்.
SiP: பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் மூலம், SiP பல்வேறு செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்ட சில்லுகளை ஒருங்கிணைக்க முடியும், SoC தொழில்நுட்பம் எதிர்கொள்ளும் செயல்முறை பொருந்தக்கூடிய சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறது. SiP பல பன்முகத்தன்மை கொண்ட சில்லுகளை ஒரே தொகுப்பில் ஒன்றாகச் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, ஆனால் பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்திற்கான துல்லியத் தேவைகள் அதிகம்.
ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு சுழற்சி மற்றும் செலவுகள்:
SoC: SoC அனைத்து தொகுதிக்கூறுகளையும் புதிதாக வடிவமைத்து சரிபார்க்க வேண்டியிருப்பதால், வடிவமைப்பு சுழற்சி நீண்டது. ஒவ்வொரு தொகுதியும் கடுமையான வடிவமைப்பு, சரிபார்ப்பு மற்றும் சோதனைக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் ஒட்டுமொத்த மேம்பாட்டு செயல்முறை பல ஆண்டுகள் ஆகலாம், இதன் விளைவாக அதிக செலவுகள் ஏற்படும். இருப்பினும், வெகுஜன உற்பத்தியில், அதிக ஒருங்கிணைப்பு காரணமாக அலகு செலவு குறைவாக இருக்கும்.
SiP: SiP-க்கு R&D சுழற்சி குறைவாக உள்ளது. SiP நேரடியாக பேக்கேஜிங்கிற்கு ஏற்கனவே உள்ள, சரிபார்க்கப்பட்ட செயல்பாட்டு சில்லுகளைப் பயன்படுத்துவதால், தொகுதி மறுவடிவமைப்புக்குத் தேவையான நேரத்தை இது குறைக்கிறது. இது விரைவான தயாரிப்பு வெளியீடுகளை அனுமதிக்கிறது மற்றும் R&D செலவுகளைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.
கணினி செயல்திறன் மற்றும் அளவு:
SoC: அனைத்து தொகுதிக்கூறுகளும் ஒரே சிப்பில் இருப்பதால், தகவல் தொடர்பு தாமதங்கள், ஆற்றல் இழப்புகள் மற்றும் சமிக்ஞை குறுக்கீடு குறைக்கப்படுகின்றன, இது செயல்திறன் மற்றும் மின் நுகர்வில் SoC க்கு இணையற்ற நன்மையை அளிக்கிறது. இதன் அளவு மிகக் குறைவு, இது ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் பட செயலாக்க சில்லுகள் போன்ற அதிக செயல்திறன் மற்றும் மின் தேவைகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக அமைகிறது.
SiP: SiP இன் ஒருங்கிணைப்பு நிலை SoC ஐ விட அதிகமாக இல்லாவிட்டாலும், பல அடுக்கு பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வெவ்வேறு சில்லுகளை ஒன்றாக சுருக்கமாக தொகுக்க முடியும், இதன் விளைவாக பாரம்பரிய மல்டி-சிப் தீர்வுகளுடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய அளவு கிடைக்கும். மேலும், தொகுதிகள் ஒரே சிலிக்கான் சிப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக உடல் ரீதியாக தொகுக்கப்பட்டுள்ளதால், செயல்திறன் SoC உடன் பொருந்தாமல் போகலாம், இது இன்னும் பெரும்பாலான பயன்பாடுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியும்.
3. SoC மற்றும் SiPக்கான பயன்பாட்டு காட்சிகள்
SoCக்கான பயன்பாட்டுக் காட்சிகள்:
அளவு, மின் நுகர்வு மற்றும் செயல்திறனுக்கான அதிக தேவைகளைக் கொண்ட புலங்களுக்கு SoC பொதுவாக ஏற்றது. எடுத்துக்காட்டாக:
ஸ்மார்ட்போன்கள்: ஸ்மார்ட்போன்களில் உள்ள செயலிகள் (ஆப்பிளின் A-சீரிஸ் சிப்கள் அல்லது குவால்காமின் ஸ்னாப்டிராகன் போன்றவை) பொதுவாக CPU, GPU, AI செயலாக்க அலகுகள், தகவல் தொடர்பு தொகுதிகள் போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய மிகவும் ஒருங்கிணைந்த SoCகளாகும், இதற்கு சக்திவாய்ந்த செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு இரண்டும் தேவை.
பட செயலாக்கம்: டிஜிட்டல் கேமராக்கள் மற்றும் ட்ரோன்களில், பட செயலாக்க அலகுகளுக்கு பெரும்பாலும் வலுவான இணை செயலாக்க திறன்களும் குறைந்த தாமதமும் தேவைப்படுகின்றன, இதை SoC திறம்பட அடைய முடியும்.
உயர் செயல்திறன் உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகள்: IoT சாதனங்கள் மற்றும் அணியக்கூடியவை போன்ற கடுமையான ஆற்றல் திறன் தேவைகளைக் கொண்ட சிறிய சாதனங்களுக்கு SoC மிகவும் பொருத்தமானது.
SiP க்கான பயன்பாட்டு காட்சிகள்:
SiP பரந்த அளவிலான பயன்பாட்டுக் காட்சிகளைக் கொண்டுள்ளது, விரைவான மேம்பாடு மற்றும் பல-செயல்பாட்டு ஒருங்கிணைப்பு தேவைப்படும் துறைகளுக்கு ஏற்றது, அவை:
தொடர்பு உபகரணங்கள்: அடிப்படை நிலையங்கள், திசைவிகள் போன்றவற்றுக்கு, SiP பல RF மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல் செயலிகளை ஒருங்கிணைத்து, தயாரிப்பு மேம்பாட்டு சுழற்சியை துரிதப்படுத்த முடியும்.
நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்கள்: வேகமான மேம்படுத்தல் சுழற்சிகளைக் கொண்ட ஸ்மார்ட்வாட்ச்கள் மற்றும் புளூடூத் ஹெட்செட்கள் போன்ற தயாரிப்புகளுக்கு, SiP தொழில்நுட்பம் புதிய அம்ச தயாரிப்புகளை விரைவாக வெளியிட அனுமதிக்கிறது.
தானியங்கி மின்னணுவியல்: தானியங்கி அமைப்புகளில் உள்ள கட்டுப்பாட்டு தொகுதிகள் மற்றும் ரேடார் அமைப்புகள் பல்வேறு செயல்பாட்டு தொகுதிகளை விரைவாக ஒருங்கிணைக்க SiP தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம்.
4. SoC மற்றும் SiP இன் எதிர்கால வளர்ச்சிப் போக்குகள்
SoC வளர்ச்சியின் போக்குகள்:
SoC, அதிக ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் பன்முக ஒருங்கிணைப்பை நோக்கி தொடர்ந்து வளர்ச்சியடையும், இது AI செயலிகள், 5G தொடர்பு தொகுதிகள் மற்றும் பிற செயல்பாடுகளின் அதிக ஒருங்கிணைப்பை உள்ளடக்கியதாக இருக்கும், இது அறிவார்ந்த சாதனங்களின் மேலும் பரிணாமத்தை இயக்கும்.
SiP வளர்ச்சியின் போக்குகள்:
வேகமாக மாறிவரும் சந்தை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய, வெவ்வேறு செயல்முறைகள் மற்றும் செயல்பாடுகளுடன் கூடிய சில்லுகளை இறுக்கமாக பேக்கேஜ் செய்ய, SiP, 2.5D மற்றும் 3D பேக்கேஜிங் முன்னேற்றங்கள் போன்ற மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பங்களை அதிகளவில் நம்பியிருக்கும்.
5. முடிவுரை
SoC என்பது ஒரு பல்துறை சூப்பர் ஸ்கைஸ்கைராயர் கட்டிடத்தை உருவாக்குவது போன்றது, இது அனைத்து செயல்பாட்டு தொகுதிகளையும் ஒரே வடிவமைப்பில் குவிக்கிறது, செயல்திறன், அளவு மற்றும் மின் நுகர்வுக்கு மிக அதிக தேவைகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. மறுபுறம், SiP என்பது வெவ்வேறு செயல்பாட்டு சில்லுகளை ஒரு அமைப்பில் "பேக்கேஜிங்" செய்வது போன்றது, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் விரைவான மேம்பாட்டில் அதிக கவனம் செலுத்துகிறது, குறிப்பாக விரைவான புதுப்பிப்புகள் தேவைப்படும் நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களுக்கு ஏற்றது. இரண்டும் அவற்றின் பலங்களைக் கொண்டுள்ளன: SoC உகந்த கணினி செயல்திறன் மற்றும் அளவு உகப்பாக்கத்தை வலியுறுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் SiP கணினி நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் மேம்பாட்டு சுழற்சியின் உகப்பாக்கத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
இடுகை நேரம்: அக்டோபர்-28-2024