soc和cpu的区别是什么

soc和cpu的区别在于以下几个方面:1、Soc是包含CPU的,Soc=CPU+外设控制器+RAM+ROM+…;
2、Soc是在CPU基础上发展起来的,早期的芯片集成度不高,芯片上只有CPU,如果你添加一个外设,还需要添加一个外设对应的控制器。

一、区别

1、Soc是包含CPU的,Soc=CPU+外设控制器+RAM+ROM+…。

2、Soc是在CPU基础上发展起来的,早期的芯片集成度不高,芯片上只有CPU,如果你添加一个外设,还需要添加一个外设对应的控制器。后来集成度提高,可以把外设的控制、RAM等都集成到一颗芯片上,使得单芯片就具备了运行系统的基本条件。

3、我们日常对Soc和CPU这两个概念是没有严格区分的,当我们想表达某颗芯片时,可以用CPU或者Soc。严格上说,应该用Soc去表达,因为现在的芯片都是集成了外设控制器的,不再是单纯的CPU,但是你说CPU大家也能理解。当你学习计算机组成原理的时候,CPU就是指的由运算器和控制器构成的单纯的CPU。在大多数情况,CPU和Soc可以划等号,CPU是早期对控制芯片的称呼,Soc是后来对控制芯片的称呼,但是早期那种只包含CPU的芯片已经没有了,现在生产的都是Soc。

4、发展趋势是SOC,单纯的CPU几乎已经没有了。随着芯片集成度越高,越来越倾向于单芯片解决方案,就是用一颗芯片解决所有问题。目前,有的Soc已经可以把少量内存集成到内部,但是外存还没能集成到内部。

二、CPU

CPU(central processing unit)中文翻译为中央处理器,是计算机系统的运算和控制核心,主要由运算器和控制器构成。在分类上,按照指令集的方式将其分为精简指令集计算机(RISC)和复杂指令集计算机(CISC);按照架构分类,常见的有ARM结构和X86架构。

三、Soc

Soc(system on chip)称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。Soc的英文翻译就是在芯片上的系统,意思是这颗芯片已经具备了运行一个系统的基础条件。Soc不仅包含CPU,还包含一些外设的控制器、RAM、ROM、Cache等,可以说是麻雀虽小,五脏俱全。

延伸阅读

SoC技术中的不同阶段

用SoC技术设计应用电子系统的几个阶段。在功能设计阶段,设计者必须充分考虑系统的固件特性,并利用固件特性进行综合功能设计。当功能设计完成后,就可以进入IP综合阶段。IP综合阶段的任务利用强大的IP库实现系统的功能IP结合结束后,首先进行功能仿真,以检查是否实现了系统的设计功能要求。功能仿真通过后,就是电路仿真,目的是检查IP模块组成的电路能否实现设计功能并达到相应的设计技术指标。设计的最后阶段是对制造好的SoC产品进行相应的测试,以便调整各种技术参数,确定应用参数。

SoC芯片生产过程的每个步骤都有其相对应的测试步骤,包括设计验证、晶圆测试、最终测试和系统级测试。

设计方法学

1、设计重用技术

数百万门规模的系统级芯片设计,不能一切从头开始,要将设计建立在较高的层次上。需要更多地采用IP复用技术,只有这样,才能较快地完成设计,保证设计成功,得到价格低的 SoC,满足市场需求。

设计再利用是建立在芯核(CORE)基础上的,它是将己经验证的各种超级宏单元模块电路制成芯核,以便以后的设计利用。芯核通常分为三种,一种称为硬核,具有和特定工艺相连系的物理版图,己被投片测试验证。可被新设计作为特定的功能模块直接调用。第二种是软核,是用硬件描述语言或C语言写成,用于功能仿真。第三种是固核(firm core),是在软核的基础上开发的,是一种可综合的并带有布局规划的软核。设计时候复用方法在很大程度上要依靠固核,将RTL级描述结合具体标准单元库进行逻辑综合优化,形成门级网表,再通过布局布线工具最终形成设计所需的硬核。这种软的RTL综合方法提供一些设计灵活性,可以结合具体应用,适当修改描述,并重新验证,满足具体应用要求。另外随着工艺技术的发展,也可利用新的库重新综合优化、布局布线、重新验证以获得新工艺条件下的硬核。用这种方法实现设计再利用和传统的模块设计方法相比其效率可以提高2-3倍,因此,0.35um工艺以前的设计再利用多用这种RTL软核

2、综合方法实现

随着工艺技术的发展,深亚微米(DSM)使系统级芯片更大更复杂。这种综合方法将遇到新的问题,因为随着工艺向0.18um或更小尺寸发展,需要精确处理的不是门延迟而是互连线延迟。再加之数百兆的时钟频率,信号间时序关系十分严格,因此很难用软的RTL综合方法达到设计再利用的目的。

建立在芯核基础上的系统级芯片设计,使设计方法从电路设计转向系统设计,设计重心将从今天的逻辑综合、门级布局布线、后模拟转向系统级模拟,软硬件联合仿真,以及若干个芯核组合在一起的物理设计。迫使设计业向两极分化,一是转向系统,利用IP设计高性能高复杂的专用系统。另一方面是设计DSM下的芯核步入物理层设计,使DSM芯核 能更好并可预测。

3、低功耗的设计技术

随着市场需求的多样化,系统级芯片的设计已经不仅仅是对面积和性能的要求,对功耗的要求也已经越来越高,因为在芯片设计中,要考虑面积、性能、功耗等多方面的平衡。系统级芯片因为百万门以上的集成度和数百兆时钟频率下工作,将有数十瓦乃至上百瓦的功耗。巨大的功耗给使用封装以及可靠性方面都带来问题,因此降低功耗的设计是系统级芯片设计的必然要求。尤其是随着智能和移动设备的快速发展,芯片的功耗成为SoC 设计中一个非常重要的指标。设计中应从多方面着手降低芯片功耗。

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