‌CPU و SoC چیستند و تفاوت آنها در چیست؟

CPU یا Central Processor Unit در واقع واحد پردازش اصلی هر کامپیوتر است. کامپیوترها یا ابزارهایی که نیاز به انجام امور محاسباتی دارند، بدون CPU قادر به انجام هیچ کاری نیستند. CPU اطلاعات را از حافظه دریافت نموده، سپس الگورتیم‌های مختلف مانند ضرب و جمع یا عملیات‌های منطقی مانند and یا or یا not را برروی آن‌ها اعمال کرده و در نهایت خروجی را تحویل می‌دهد. هرچه پردازنده قوی‌تر باشد، قادر به پردازش حجم بیشتری از اطلاعات خواهد بود و در نتیجه سرعت سیستم نیز بالاتر خواهد رفت. تمام بخش‌های مختلف کامپیوتر به CPU وابسته هستند و بدون آن هیچ عملیاتی انجام نمی‌شود. اما CPU نیز به تنهایی قادر به فعالیت نیست و به حافظه برای نگه‌داری اطلاعات، پردازنده گرافیکی برای رندر تصاویر و هزاران قطعه ریز و درشت دیگر نیاز دارد.

SoC چیست؟
سیستم-روی-یک-چیپ یا SoC در واقع یک مدار مجتمع یا IC است که قطعات یک کامپیوتر کامل یا یک سیستم الکتریکی را در یک تراشه جای داده است. SoC ممکن است شامل واحد پردازش مرکزی (CPU)، واحد پردازش گرافیکی (GPU)، حافظه، کنترلرهای ورودی و خروجی مانند USB، مدار کنترل کننده توان، شبکه‌های بی‌سیم مانند Wi-Fi، بلوتوث و 4G باشد. ‌CPU و SoC چیستند و تفاوت آنها در چیست؟

اگر بخواهیم دقیق‌تر شویم معمولا SoC‌ها شامل بخش‌های زیر هستند:
برخی از SoC ها که دارای چند میکروپروسسور در یک چیپ هستند، MPSoC خوانده می‌شود؛ این SoCها در واقع از پردازنده چند هسته‌ای بهره می‌برند.
GPU یا واحد پردازش گرافیک
پردازنده مربوط به رمزگذاری و رمزگشایی تصویر
حافظه که خود شامل حافظه ROM و RAM و EEPROM می‌شود
اینترفیس‌های خارجی شامل، کنترلر USB، FireWire، شبکه با سیم، USART و SPI
اینترفیس‌های آنالوگ شامل ADCها و DACها
رگولاتور ولتاژ و مدار مجتمع کنترل قدرت
کنترل کننده‌های شبکه‌های بی‌سیم مانند بلوتوث، وای-فای، 3G یا 4G LTE

پس SoC یک تراشه است که تمام موارد فوق را در خود جای داده و از طریق استاندارد خاصی به یکدیگر متصل نموده است. به عنوان مثال اکثر سیستم-روی-یک-چیپ‌های امروزی از معماری ARM برای اتصال این قطعات به یکدیگر بهره می‌برند. در اغلب SoCها یک کنترلر DMA وظیفه ارتباط بین حافظه و اینترفیس‌های خارجی را بدون درگیر کردن هسته‌های پردازنده بر عهده دارد که به این ترتیب از میزان فشار بر روی پردازنده اصلی در SoC کاسته می‌شود.

لازم است به این موضوع اشاره کنیم که تمام بخش‌های یک SoC توسط یک شرکت طراحی نمی‌شوند. به عنوان مثال ممکن است تنها CPU و GPU توسط آرم معماری شده و توسط شرکت دیگر تولید شوند. در برخی از SoCها، CPU براساس معماری آرم و GPU یا کنترلرها نیز براساس معماری شرکت دیگری تولید می‌شوند. تولید کننده این تراشه‌ها نیز برای استفاده از هر کدام از این معماری‌ها باید گواهی مستقل را از صاحبان آنها دریافت کنند.

تفاوت SoC با CPU در چیست؟

در واقع در SoCها، CPU بخشی از تراشه است. مهمترین مزیت SoC و محبوب شدن آنها در سایز بسیار کوچک‌شان است؛ همان موردی که در تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و دیگر گجت‌های قدرتمند امروزی بسیار حائز اهمیت است. به لطف قوی‌تر شدن SoCها، تلفن‌های هوشمند امروزی قادر به انجام بسیاری از امور کامپیوترهای شخصی شده‌اند.