XC7Z100-2FFG900I - انٹیگریٹڈ سرکٹس، ایمبیڈڈ، سسٹم آن چپ (SoC)

بنیادی SoC فن تعمیر

ایک عام سسٹم آن چپ فن تعمیر مندرجہ ذیل اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے:
- کم از کم ایک مائکروکنٹرولر (MCU) یا مائکرو پروسیسر (MPU) یا ڈیجیٹل سگنل پروسیسر (DSP)، لیکن ایک سے زیادہ پروسیسر کور ہو سکتے ہیں۔
- میموری RAM، ROM، EEPROM اور فلیش میموری میں سے ایک یا زیادہ ہو سکتی ہے۔
- ٹائم پلس سگنل فراہم کرنے کے لیے آسکیلیٹر اور فیز لاکڈ لوپ سرکٹری۔
- کاؤنٹر اور ٹائمر، پاور سپلائی سرکٹس پر مشتمل پیری فیرلز۔
- کنیکٹیویٹی کے مختلف معیارات کے لیے انٹرفیس جیسے کہ USB، FireWire، Ethernet، یونیورسل اسینکرونس ٹرانسیور اور سیریل پیریفرل انٹرفیس وغیرہ۔
- ڈیجیٹل اور ینالاگ سگنلز کے درمیان تبدیلی کے لیے ADC/DAC۔
- وولٹیج ریگولیشن سرکٹس اور وولٹیج ریگولیٹرز۔
SoCs کی حدود

فی الحال، ایس او سی مواصلاتی فن تعمیر کا ڈیزائن نسبتاً پختہ ہے۔زیادہ تر چپ کمپنیاں اپنی چپ کی تیاری کے لیے SoC فن تعمیر کا استعمال کرتی ہیں۔تاہم، جیسا کہ تجارتی ایپلی کیشنز ہدایات کے باہمی وجود اور پیشین گوئی کی پیروی جاری رکھے گی، چپ میں ضم ہونے والے کور کی تعداد میں اضافہ ہوتا رہے گا اور بس پر مبنی ایس او سی آرکیٹیکچرز کمپیوٹنگ کے بڑھتے ہوئے تقاضوں کو پورا کرنا مشکل تر ہوتا جائے گا۔اس کے اہم مظاہر یہ ہیں۔
1. ناقص اسکیل ایبلٹی۔ایس او سی سسٹم ڈیزائن سسٹم کی ضروریات کے تجزیہ سے شروع ہوتا ہے، جو ہارڈ ویئر سسٹم میں ماڈیولز کی شناخت کرتا ہے۔سسٹم کے صحیح طریقے سے کام کرنے کے لیے، چپ پر SoC میں ہر فزیکل ماڈیول کی پوزیشن نسبتاً طے شدہ ہے۔ایک بار جب جسمانی ڈیزائن مکمل ہو جاتا ہے، ترمیم کرنا پڑتا ہے، جو مؤثر طریقے سے دوبارہ ڈیزائن کرنے کا عمل ہو سکتا ہے.دوسری طرف، بس آرکیٹیکچر پر مبنی ایس او سیز پروسیسر کور کی تعداد میں محدود ہیں جنہیں بس فن تعمیر کے موروثی ثالثی مواصلاتی طریقہ کار کی وجہ سے ان پر بڑھایا جا سکتا ہے، یعنی پروسیسر کور کا صرف ایک جوڑا ایک ہی وقت میں بات چیت کر سکتا ہے۔
2. ایک خصوصی میکانزم پر مبنی بس کے فن تعمیر کے ساتھ، ایس او سی میں موجود ہر فنکشنل ماڈیول صرف اس وقت سسٹم میں موجود دیگر ماڈیولز کے ساتھ بات چیت کر سکتا ہے جب اس نے بس کا کنٹرول حاصل کر لیا ہو۔بحیثیت مجموعی، جب کوئی ماڈیول مواصلت کے لیے بس ثالثی کے حقوق حاصل کرتا ہے، تو سسٹم میں موجود دیگر ماڈیولز کو بس کے آزاد ہونے تک انتظار کرنا چاہیے۔
3. سنگل کلاک سنکرونائزیشن کا مسئلہ۔بس کے ڈھانچے کو عالمی ہم آہنگی کی ضرورت ہوتی ہے، تاہم، جیسے جیسے عمل کی خصوصیت کا سائز چھوٹا اور چھوٹا ہوتا جاتا ہے، آپریٹنگ فریکوئنسی تیزی سے بڑھ جاتی ہے، بعد میں 10GHz تک پہنچ جاتی ہے، کنکشن میں تاخیر کی وجہ سے ہونے والے اثرات اتنے سنگین ہوں گے کہ عالمی گھڑی کے درخت کو ڈیزائن کرنا ناممکن ہے۔ ، اور گھڑی کے بڑے نیٹ ورک کی وجہ سے، اس کی بجلی کی کھپت چپ کی کل بجلی کی کھپت کا زیادہ تر حصہ لے گی۔