XC7Z100-2FFG900I – Innbyggðir hringrásir, innbyggðar, kerfi á flís (SoC)

Grunn SoC arkitektúr

Dæmigerður kerfis-á-flís arkitektúr samanstendur af eftirfarandi hlutum:
- Að minnsta kosti einn örstýri (MCU) eða örgjörvi (MPU) eða stafrænn merkjagjörvi (DSP), en það geta verið margir örgjörvakjarnar.
- Minnið getur verið eitt eða fleiri af vinnsluminni, ROM, EEPROM og flassminni.
- Oscillator og fasalæstar lykkjurásir til að veita tímapúlsmerki.
- Jaðartæki sem samanstanda af teljara og tímamælum, aflgjafarásum.
- Tengi fyrir mismunandi staðla um tengingar eins og USB, FireWire, Ethernet, alhliða ósamstilltan senditæki og raðtengi útlæga tengi osfrv.
- ADC/DAC fyrir umbreytingu á milli stafrænna og hliðrænna merkja.
- Spennustjórnunarrásir og spennustillar.
Takmarkanir SoCs

Eins og er er hönnun SoC samskiptaarkitektúra tiltölulega þroskuð.Flest flísafyrirtæki nota SoC arkitektúr fyrir flísaframleiðslu sína.Hins vegar, þar sem viðskiptaforrit halda áfram að sækjast eftir samlífi og fyrirsjáanleika kennslu, mun fjöldi kjarna sem eru samþættir í flísinn halda áfram að aukast og strætó-undirstaða SoC arkitektúr verður sífellt erfiðari til að mæta vaxandi kröfum tölvunar.Helstu birtingarmyndir þessa eru
1. lélegur sveigjanleiki.soC kerfishönnun byrjar með kerfisþörfgreiningu, sem auðkennir einingarnar í vélbúnaðarkerfinu.Til þess að kerfið virki rétt er staða hverrar líkamlegrar máts í SoC á flísinni tiltölulega föst.Þegar líkamlegri hönnun hefur verið lokið þarf að gera breytingar sem geta í raun verið endurhönnunarferli.Á hinn bóginn eru SoCs sem byggjast á rútuarkitektúr takmörkuð í fjölda örgjörvakjarna sem hægt er að lengja á þeim vegna innbyggðrar gerðarsamskiptakerfis strætóarkitektúrsins, þ.e. aðeins eitt par af örgjörvakjarna getur átt samskipti á sama tíma.
2. Með strætóarkitektúr sem byggir á einstökum vélbúnaði getur hver virknieining í SoC aðeins átt samskipti við aðrar einingar í kerfinu þegar hún hefur náð stjórn á rútunni.Í heild, þegar eining öðlast strætó gerðardómsréttindi fyrir samskipti, verða aðrar einingar í kerfinu að bíða þar til strætó er laus.
3. Samstillingarvandamál með einni klukku.Strætóbyggingin krefst hins vegar samstillingar á heimsvísu, þar sem stærð ferlieiginleika verður minni og minni, hækkar rekstrartíðnin hratt, nær 10GHz síðar, áhrifin af völdum seinkun á tengingu verða svo alvarleg að ómögulegt er að hanna alþjóðlegt klukkutré. , og vegna risastórs klukkukerfis mun orkunotkun þess taka mest af heildarorkunotkun flísarinnar.