XC7Z100-2FFG900I - Circuiti Integrati, Incrustati, Sistema On Chip (SoC)

Architettura SoC di basa

Un'architettura tipica di sistema-on-chip hè custituita da i seguenti cumpunenti:
- Almenu un microcontroller (MCU) o un microprocessore (MPU) o un processore di signale digitale (DSP), ma pò esse parechje core di processore.
- A memoria pò esse una o più di RAM, ROM, EEPROM è memoria flash.
- Oscillatore è circuitu di loop à fasi per furnisce segnali di impulsu di tempu.
- Perifèrici custituiti da contatori è timers, circuiti di alimentazione.
- Interfacce per diversi standard di cunnessione cum'è USB, FireWire, Ethernet, transceiver asincronu universale è interfacce periferiche seriali, etc.
- ADC / DAC per a cunversione trà segnali digitale è analogicu.
- Circuiti di regulazione di tensione è regulatori di tensione.
Limitazioni di SoCs

Attualmente, u disignu di l'architetture di cumunicazione SoC hè relativamente maturu.A maiò parte di e cumpagnie di chip usanu architetture SoC per a so fabricazione di chip.Tuttavia, cum'è l'applicazioni cummerciale cuntinueghjanu à perseguite a coesistenza di l'istruzzioni è a prevedibilità, u numeru di nuclei integrati in u chip continuerà à aumentà è l'architetture SoC basate in bus diventeranu sempre più difficili per risponde à e crescente richieste di l'informatica.I manifestazioni principali di questu sò
1. scarsa scalabilità.U disignu di u sistema soC principia cù l'analisi di i bisogni di u sistema, chì identifica i moduli in u sistema hardware.Per u sistema per travaglià bè, a pusizione di ogni modulu fisicu in u SoC nantu à u chip hè relativamente fissa.Una volta chì u disignu fisicu hè statu finitu, mudificazioni anu da esse fatte, chì ponu esse un prucessu di redesign.Per d 'altra banda, i SoC basati nantu à l'architettura di l'autobus sò limitati in u nùmeru di nuclei di processore chì ponu esse allargati nantu à elli per via di u mecanismu di cumunicazione d'arbitrazione inherente di l'architettura di bus, vale à dì solu un paru di nuclei di processore pò cumunicà à u stessu tempu.
2. Cù una architettura di bus basatu annantu à un mecanismu esclusivu, ogni modulu funziunale in un SoC pò solu cumunicà cù altri moduli in u sistema una volta chì hà acquistatu u cuntrollu di l'autobus.In generale, quandu un modulu acquista diritti d'arbitramentu di bus per a cumunicazione, altri moduli in u sistema deve aspittà finu à chì l'autobus hè liberu.
3. Unicu prublema di sincronizazione di u clock.A struttura di l'autobus richiede una sincronizazione glubale, in ogni modu, cum'è a dimensione di e funzioni di u prucessu diventa più chjuca è più chjuca, a freccia di u funziunamentu aumenta rapidamente, righjunghjendu 10GHz dopu, l'impattu causatu da u ritardu di cunnessione serà cusì seriu chì hè impussibile di disignà un arbre di clock globale. , è per via di l'immensa rete di clock, u so cunsumu d'energia occuparà a maiò parte di u cunsumu tutale di u chip.