SoC (System on Chip) සහ SiP (System in Package) යන දෙකම නවීන ඒකාබද්ධ පරිපථ සංවර්ධනයේ වැදගත් සන්ධිස්ථාන වන අතර, ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධති කුඩා කිරීම, කාර්යක්ෂමතාවය සහ ඒකාබද්ධ කිරීම සක්‍රීය කරයි.
1. SoC සහ SiP හි අර්ථ දැක්වීම් සහ මූලික සංකල්ප
SoC (System on Chip) - සම්පූර්ණ පද්ධතියම තනි චිපයකට ඒකාබද්ධ කිරීම
SoC යනු අහස් තලයක් වැනිය, එහිදී සියලුම ක්රියාකාරී මොඩියුල සැලසුම් කර එකම භෞතික චිපයකට ඒකාබද්ධ වේ. SoC හි මූලික අදහස වන්නේ ප්‍රොසෙසරය (CPU), මතකය, සන්නිවේදන මොඩියුල, ඇනලොග් පරිපථ, සංවේදක අතුරුමුහුණත් සහ වෙනත් විවිධ ක්රියාකාරී මොඩියුල ඇතුළුව ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධතියක සියලුම මූලික සංරචක තනි චිපයකට ඒකාබද්ධ කිරීමයි. SoC හි වාසි එහි ඉහළ මට්ටමේ ඒකාබද්ධතාවය සහ කුඩා ප්රමාණය තුළ පවතින අතර, කාර්ය සාධනය, බලශක්ති පරිභෝජනය සහ මානයන්හි සැලකිය යුතු ප්‍රතිලාභ ලබා දෙන අතර එය ඉහළ කාර්ය සාධනයක් සහිත, බල සංවේදී නිෂ්පාදන සඳහා විශේෂයෙන් සුදුසු වේ. ඇපල් ස්මාර්ට්ෆෝන් වල ඇති ප්‍රොසෙසර SoC චිප් සඳහා උදාහරණ වේ.
නිදර්ශනය කිරීම සඳහා, SoC යනු නගරයක "සුපිරි ගොඩනැගිල්ලක්" වැනිය, එහි සියලු කාර්යයන් සැලසුම් කර ඇති අතර විවිධ ක්රියාකාරී මොඩියුල විවිධ මහල් වැනි ය: සමහරක් කාර්යාල ප්‍රදේශ (ප්‍රොසෙසර්), සමහර විනෝදාස්වාද ප්‍රදේශ (මතකය) සහ සමහර ඒවා වේ. සන්නිවේදන ජාල (සන්නිවේදන අතුරුමුහුණත්), එකම ගොඩනැගිල්ලක (චිප්) සංකේන්ද්රනය වී ඇත. මෙය සමස්ත පද්ධතියම තනි සිලිකන් චිපයක් මත ක්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසයි, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ කාර්ය සාධනයක් ලබා ගනී.
SiP (පැකේජයේ පද්ධතිය) - විවිධ චිප්ස් එකට ඒකාබද්ධ කිරීම
SiP තාක්ෂණයේ ප්රවේශය වෙනස් වේ. එය එකම භෞතික පැකේජය තුළ විවිධ කාර්යයන් සහිත බහු චිප් ඇසුරුම් කිරීම වැනි ය. SoC වැනි තනි චිපයකට ඒවා ඒකාබද්ධ කරනවාට වඩා ඇසුරුම් තාක්ෂණය හරහා බහු ක්රියාකාරී චිප් ඒකාබද්ධ කිරීම කෙරෙහි එය අවධානය යොමු කරයි. SiP බහු චිප් (ප්‍රොසෙසර, මතකය, RF චිප්, ආදිය) එක පැත්තකින් ඇසුරුම් කිරීමට හෝ එකම මොඩියුලය තුළ ගොඩගැසීමට ඉඩ සලසයි, පද්ධති මට්ටමේ විසඳුමක් සාදයි.
SiP සංකල්පය මෙවලම් පෙට්ටියක් එකලස් කිරීමකට සමාන කළ හැක. මෙවලම් පෙට්ටියේ ඉස්කුරුප්පු නියන්, මිටි සහ සරඹ වැනි විවිධ මෙවලම් අඩංගු විය හැක. ඒවා ස්වාධීන මෙවලම් වුවද, පහසු භාවිතය සඳහා ඒවා සියල්ලම එක පෙට්ටියක ඒකාබද්ධ කර ඇත. මෙම ප්‍රවේශයේ ප්‍රයෝජනය නම් එක් එක් මෙවලම වෙන වෙනම සංවර්ධනය කර නිෂ්පාදනය කළ හැකි අතර ඒවා අවශ්ය පරිදි පද්ධති පැකේජයකට “එකලස්” කර නම්‍යශීලී බව සහ වේගය ලබා දීමයි.
2. SoC සහ SiP අතර තාක්ෂණික ලක්ෂණ සහ වෙනස්කම්
ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්‍රම වෙනස්කම්:
SoC: විවිධ ක්රියාකාරී මොඩියුල (CPU, මතකය, I/O, ආදිය) සෘජුවම එකම සිලිකන් චිපය මත නිර්මාණය කර ඇත. සියලුම මොඩියුල එකම යටින් පවතින ක්‍රියාවලිය සහ සැලසුම් තර්කනය බෙදා ගනිමින් ඒකාබද්ධ පද්ධතියක් සාදයි.
SiP: විවිධ ක්රියාකාරී චිප්ස් විවිධ ක්රියාවලීන් භාවිතයෙන් නිෂ්පාදනය කළ හැකි අතර පසුව භෞතික පද්ධතියක් සෑදීම සඳහා ත්‍රිමාණ ඇසුරුම් තාක්ෂණය භාවිතයෙන් තනි ඇසුරුම් මොඩියුලයකට ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.
සැලසුම් සංකීර්ණත්වය සහ නම්‍යශීලිත්වය:
SoC: සියලුම මොඩියුල තනි චිපයක් මත ඒකාබද්ධ කර ඇති බැවින්, විශේෂයෙන් ඩිජිටල්, ඇනලොග්, RF, සහ මතකය වැනි විවිධ මොඩියුලවල සහයෝගීව නිර්මාණය සඳහා සැලසුම් සංකීර්ණත්වය ඉතා ඉහළය. මේ සඳහා ඉංජිනේරුවන්ට ගැඹුරු හරස් වසම් නිර්මාණ හැකියාවන් තිබීම අවශ්ය වේ. එපමනක් නොව, SoC හි කිසියම් මොඩියුලයක් සමඟ සැලසුම් ගැටළුවක් තිබේ නම්, සම්පූර්ණ චිපයම නැවත සැලසුම් කිරීමට අවශ්ය විය හැකිය, එය සැලකිය යුතු අවදානම් ඇති කරයි.
SiP: ඊට වෙනස්ව, SiP වැඩි නිර්මාණ නම්‍යතාවයක් ලබා දෙයි. විවිධ ක්රියාකාරී මොඩියුල පද්ධතියකට ඇසුරුම් කිරීමට පෙර වෙන වෙනම සැලසුම් කර සත්‍යාපනය කළ හැක. මොඩියුලයක් සමඟ ගැටළුවක් ඇති වුවහොත්, එම මොඩියුලය පමණක් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට අවශ්ය වන අතර, අනෙක් කොටස්වලට බලපෑමක් සිදු නොවේ. මෙය SoC හා සසඳන විට වේගවත් සංවර්ධන වේගයක් සහ අඩු අවදානම් සඳහා ඉඩ සලසයි.
ක්‍රියාවලි අනුකූලතාව සහ අභියෝග:
SoC: ඩිජිටල්, ඇනලොග් සහ RF වැනි විවිධ කාර්යයන් තනි චිපයකට ඒකාබද්ධ කිරීම ක්‍රියාවලි අනුකූලතාවයේ සැලකිය යුතු අභියෝගවලට මුහුණ දෙයි. විවිධ ක්රියාකාරී මොඩියුල සඳහා විවිධ නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන් අවශ්ය වේ; උදාහරණයක් ලෙස, ඩිජිටල් පරිපථ සඳහා අධිවේගී, අඩු බල ක්‍රියාවලි අවශ්ය වන අතර ප්‍රතිසම පරිපථ සඳහා වඩාත් නිවැරදි වෝල්ටීයතා පාලනයක් අවශ්ය විය හැක. එකම චිපයේ මෙම විවිධ ක්රියාවලීන් අතර ගැළපුම සාක්ෂාත් කර ගැනීම අතිශයින් දුෂ්කර ය.
SiP: ඇසුරුම් තාක්ෂණය හරහා, SoC තාක්ෂණය මුහුණ දෙන ක්‍රියාවලි අනුකූලතා ගැටලු විසඳමින් විවිධ ක්රියාවලීන් භාවිතයෙන් නිෂ්පාදනය කරන ලද චිප්ස් ඒකාබද්ධ කිරීමට SiP හට හැකිය. SiP බහුවිධ විෂම චිප්ස් එකම පැකේජයක එකට වැඩ කිරීමට ඉඩ සලසයි, නමුත් ඇසුරුම් තාක්ෂණය සඳහා නිරවද්‍ය අවශ්‍යතා ඉහළ ය.
පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන චක්‍රය සහ පිරිවැය:
SoC: SoC හට මුල සිටම සියලුම මොඩියුල සැලසුම් කිරීම සහ සත්‍යාපනය කිරීම අවශ්ය වන බැවින්, සැලසුම් චක්‍රය දිගු වේ. සෑම මොඩියුලයක්ම දැඩි ලෙස සැලසුම් කිරීම, සත්‍යාපනය කිරීම සහ පරීක්ෂා කිරීම සිදු කළ යුතු අතර, සමස්ත සංවර්ධන ක්‍රියාවලියට වසර කිහිපයක් ගත විය හැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අධික පිරිවැයක් දැරීමට සිදුවේ. කෙසේ වෙතත්, එක් වරක් මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයේ දී, ඉහළ ඒකාබද්ධතාවය හේතුවෙන් ඒකක පිරිවැය අඩු වේ.
SiP: SiP සඳහා පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන චක්‍රය කෙටි වේ. SiP ඇසුරුම් කිරීම සඳහා පවතින, සත්‍යාපිත ක්රියාකාරී චිප් සෘජුවම භාවිතා කරන බැවින්, එය මොඩියුල ප්‍රතිනිර්මාණය සඳහා අවශ්ය කාලය අඩු කරයි. මෙය වේගවත් නිෂ්පාදන දියත් කිරීමට ඉඩ සලසන අතර R&D පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.
පද්ධති කාර්ය සාධනය සහ ප්රමාණය:
SoC: සියලුම මොඩියුල එකම චිපයේ ඇති බැවින්, සන්නිවේදන ප්‍රමාදයන්, බලශක්ති අලාභ සහ සංඥා බාධාවන් අවම වන අතර, SoC හට ක්‍රියාකාරීත්වයේ සහ බලශක්ති පරිභෝජනයෙහි අසමසම වාසියක් ලබා දෙයි. එහි විශාලත්වය අවම වන අතර, එය ස්මාර්ට් ෆෝන් සහ රූප සැකසුම් චිප් වැනි ඉහළ කාර්ය සාධනයක් සහ බල අවශ්‍යතා සහිත යෙදුම් සඳහා විශේෂයෙන් සුදුසු වේ.
SiP: SiP හි ඒකාබද්ධතා මට්ටම SoC තරම් ඉහළ මට්ටමක නොතිබුණද, එයට බහු-ස්ථර ඇසුරුම් තාක්ෂණය භාවිතයෙන් විවිධ චිප්ස් සංයුක්තව ඇසුරුම් කළ හැකි අතර, සම්ප්‍රදායික බහු-චිප් විසඳුම් හා සසඳන විට ප්රමාණය කුඩා වේ. එපමනක් නොව, මොඩියුල එකම සිලිකන් චිපයක් මත ඒකාබද්ධ කිරීමට වඩා භෞතිකව ඇසුරුම් කර ඇති බැවින්, කාර්ය සාධනය SoC සමග නොගැලපේ, එය තවමත් බොහෝ යෙදුම්වල අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකිය.
3. SoC සහ SiP සඳහා යෙදුම් අවස්ථා
SoC සඳහා යෙදුම් අවස්ථා:
SoC සාමාන්‍යයෙන් ප්රමාණය, බල පරිභෝජනය සහ කාර්ය සාධනය සඳහා ඉහළ අවශ්‍යතා සහිත ක්ෂේත්‍ර සඳහා සුදුසු වේ. උදාහරණ වශයෙන්:
ස්මාර්ට්ෆෝන්: ස්මාර්ට්ෆෝන් වල ඇති ප්‍රොසෙසර (Apple's A-series chips හෝ Qualcomm's Snapdragon වැනි) සාමාන්‍යයෙන් CPU, GPU, AI සැකසුම් ඒකක, සන්නිවේදන මොඩියුල ආදිය ඇතුළත්, බලවත් කාර්ය සාධනය සහ අඩු බල පරිභෝජනය යන දෙකම අවශ්ය වන ඉහළම ඒකාබද්ධ SoC වේ.
රූප සැකසීම: ඩිජිටල් කැමරා සහ ඩ්‍රෝන් වලදී, රූප සැකසුම් ඒකක සඳහා බොහෝ විට ශක්තිමත් සමාන්තර සැකසුම් හැකියාවන් සහ අඩු ප්‍රමාදයක් අවශ්ය වන අතර, එය SoC හට ඵලදායී ලෙස ලබා ගත හැක.
ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත කාවැද්දූ පද්ධති: SoC විශේෂයෙන් IoT උපාංග සහ පැළඳිය හැකි උපකරණ වැනි දැඩි බලශක්ති කාර්යක්ෂමතා අවශ්‍යතා සහිත කුඩා උපාංග සඳහා සුදුසු වේ.
SiP සඳහා අයදුම් කිරීමේ අවස්ථා:
SiP හි පුළුල් පරාසයක යෙදුම් අවස්ථා ඇත, වේගවත් සංවර්ධනයක් සහ බහු-ක්රියාකාරී ඒකාබද්ධතාවයක් අවශ්ය වන ක්ෂේත්‍ර සඳහා සුදුසු වේ:
සන්නිවේදන උපකරණ: මූලික ස්ථාන, රවුටර යනාදිය සඳහා, SiP හට බහු RF සහ ඩිජිටල් සංඥා ප්‍රොසෙසර ඒකාබද්ධ කළ හැකි අතර, නිෂ්පාදන සංවර්ධන චක්‍රය වේගවත් කරයි.
පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස්: වේගවත් උත්ශ්‍රේණිගත කිරීමේ චක්‍ර ඇති ස්මාර්ට් ඔරලෝසු සහ බ්ලූටූත් හෙඩ්සෙට් වැනි නිෂ්පාදන සඳහා, නව විශේෂාංග නිෂ්පාදන ඉක්මනින් දියත් කිරීමට SiP තාක්ෂණය ඉඩ දෙයි.
ඔටෝමෝටිව් ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස්: මෝටර් රථ පද්ධතිවල පාලන මොඩියුල සහ රේඩාර් පද්ධති විවිධ ක්රියාකාරී මොඩියුල ඉක්මනින් ඒකාබද්ධ කිරීමට SiP තාක්ෂණය භාවිතා කළ හැකිය.
4. SoC සහ SiP හි අනාගත සංවර්ධන ප්‍රවණතා
SoC සංවර්ධන ප්‍රවණතා:
AI ප්‍රොසෙසර, 5G සන්නිවේදන මොඩියුල සහ අනෙකුත් ක්‍රියාකාරකම් වැඩි වශයෙන් ඒකාබද්ධ කිරීම, බුද්ධිමත් උපාංග තවදුරටත් පරිණාමය කිරීම සඳහා වැඩි වශයෙන් සම්බන්ධ විය හැකි, ඉහළ ඒකාබද්ධතා සහ විෂමජාතීය අනුකලනය කරා SoC අඛණ්ඩව පරිණාමය වනු ඇත.
SiP සංවර්ධනයේ ප්‍රවණතා:
ශීඝ්‍රයෙන් වෙනස් වන වෙළඳපල ඉල්ලීම් සපුරාලීම සඳහා විවිධ ක්‍රියාවලි සහ ක්‍රියාකාරකම් සහිත චිප්ස් තදින් ඇසුරුම් කිරීමට SiP වැඩි වැඩියෙන් 2.5D සහ 3D ඇසුරුම් දියුණු කිරීම් වැනි උසස් ඇසුරුම්කරණ තාක්ෂණයන් මත විශ්වාසය තබනු ඇත.
5. නිගමනය
SoC යනු කාර්ය සාධනය, ප්රමාණය සහ බල පරිභෝජනය සඳහා අතිශය ඉහළ අවශ්‍යතා සහිත යෙදුම් සඳහා සුදුසු බහුකාර්ය සුපිරි අහස උසට ගොඩනැඟිල්ලක් තැනීම, සියලුම ක්රියාකාරී මොඩියුල එක් සැලසුමක් තුළ සංකේන්ද්‍රණය කිරීම වැනිය. අනෙක් අතට, SiP යනු විවිධ ක්රියාකාරී චිප්ස් පද්ධතියකට "ඇසුරුම් කිරීම" වැනිය, නම්‍යශීලී බව සහ වේගවත් සංවර්ධනය කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කරයි, විශේෂයෙන් ඉක්මන් යාවත්කාලීන කිරීම් අවශ්ය වන පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සඳහා සුදුසු වේ. දෙකටම ඔවුන්ගේ ශක්තීන් ඇත: SoC ප්‍රශස්ත පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ප්රමාණය ප්‍රශස්තිකරණය අවධාරණය කරන අතර SiP පද්ධති නම්‍යශීලීභාවය සහ සංවර්ධන චක්‍රයේ ප්‍රශස්තකරණය ඉස්මතු කරයි.
පසු කාලය: ඔක්තෝබර්-28-2024