ទាំង SoC (System on Chip) និង SiP (System in Package) គឺជាព្រឹត្តិការដ៏សំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាទំនើប ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានដំណើរការខ្នាតតូច ប្រសិទ្ធភាព និងការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច។
1. និយមន័យ និងគោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃ SoC និង SiP
SoC (ប្រព័ន្ធនៅលើបន្ទះឈីប) - ការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធទាំងមូលទៅក្នុងបន្ទះឈីបតែមួយ
SoC គឺដូចជាអគារខ្ពស់មួយ ដែលម៉ូឌុលមុខងារទាំងអស់ត្រូវបានរចនា និងបញ្ចូលទៅក្នុងបន្ទះឈីបដូចគ្នា។ គំនិតស្នូលរបស់ SoC គឺការរួមបញ្ចូលនូវសមាសធាតុស្នូលទាំងអស់នៃប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច រួមទាំងខួរក្បាល (CPU) អង្គចងចាំ ម៉ូឌុលទំនាក់ទំនង សៀគ្វីអាណាឡូក ចំណុចប្រទាក់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងម៉ូឌុលមុខងារផ្សេងទៀត ទៅលើបន្ទះឈីបតែមួយ។ គុណសម្បត្តិនៃ SoC ស្ថិតនៅក្នុងកម្រិតខ្ពស់នៃការរួមបញ្ចូល និងទំហំតូចរបស់វា ដែលផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអនុវត្ត ការប្រើប្រាស់ថាមពល និងវិមាត្រ ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមជាពិសេសសម្រាប់ផលិតផលដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងថាមពល។ ប្រព័ន្ធដំណើរការនៅក្នុងស្មាតហ្វូន Apple គឺជាឧទាហរណ៍នៃបន្ទះឈីប SoC ។
ដើម្បីបង្ហាញ SoC គឺដូចជា "អគារទំនើប" នៅក្នុងទីក្រុង ដែលមុខងារទាំងអស់ត្រូវបានរចនាឡើងនៅខាងក្នុង ហើយម៉ូឌុលមុខងារផ្សេងៗគឺដូចជាជាន់ផ្សេងៗគ្នា៖ ខ្លះជាតំបន់ការិយាល័យ (ឧបករណ៍ដំណើរការ) ខ្លះជាកន្លែងកម្សាន្ត (អង្គចងចាំ) និងខ្លះទៀតជាតំបន់។ បណ្តាញទំនាក់ទំនង (ចំណុចប្រទាក់ទំនាក់ទំនង) ទាំងអស់ប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងអគារតែមួយ (បន្ទះឈីប) ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធទាំងមូលដំណើរការលើបន្ទះឈីបស៊ីលីកុនតែមួយ សម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាព និងដំណើរការខ្ពស់ជាងមុន។
SiP (ប្រព័ន្ធក្នុងកញ្ចប់) - រួមបញ្ចូលគ្នានូវបន្ទះឈីបផ្សេងៗគ្នាជាមួយគ្នា
វិធីសាស្រ្តនៃបច្ចេកវិទ្យា SiP គឺខុសគ្នា។ វាប្រៀបដូចជាការវេចខ្ចប់បន្ទះសៀគ្វីជាច្រើនដែលមានមុខងារផ្សេងគ្នានៅក្នុងកញ្ចប់រូបវន្តដូចគ្នា។ វាផ្តោតលើការរួមបញ្ចូលបន្ទះឈីបមុខងារជាច្រើនតាមរយៈបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ ជាជាងការបញ្ចូលពួកវាទៅក្នុងបន្ទះឈីបតែមួយដូចជា SoC ជាដើម។ SiP អនុញ្ញាតឱ្យបន្ទះសៀគ្វីជាច្រើន (processors, memory, chip RF ។
គំនិតនៃ SiP អាចត្រូវបានប្រដូចទៅនឹងការដំឡើងប្រអប់ឧបករណ៍។ ប្រអប់ឧបករណ៍អាចមានឧបករណ៍ផ្សេងៗដូចជា ទួណឺវីស ញញួរ និងសមយុទ្ធ។ ទោះបីជាពួកវាជាឧបករណ៍ឯករាជ្យក៏ដោយ ពួកវាទាំងអស់ត្រូវបានបង្រួបបង្រួមក្នុងប្រអប់តែមួយសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ដ៏ងាយស្រួល។ អត្ថប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺថាឧបករណ៍នីមួយៗអាចត្រូវបានបង្កើត និងផលិតដោយឡែកពីគ្នា ហើយពួកវាអាចត្រូវបាន "ផ្គុំ" ទៅក្នុងកញ្ចប់ប្រព័ន្ធតាមតម្រូវការ ដោយផ្តល់នូវភាពបត់បែន និងល្បឿន។
2. លក្ខណៈបច្ចេកទេស និងភាពខុសគ្នារវាង SoC និង SiP
ភាពខុសគ្នានៃវិធីសាស្ត្ររួមបញ្ចូល៖
SoC៖ ម៉ូឌុលមុខងារផ្សេងៗគ្នា (ដូចជា CPU អង្គចងចាំ I/O ។ល។) ត្រូវបានរចនាឡើងដោយផ្ទាល់នៅលើបន្ទះឈីបស៊ីលីកុនដូចគ្នា។ ម៉ូឌុលទាំងអស់ចែករំលែកដំណើរការមូលដ្ឋានដូចគ្នា និងតក្កវិជ្ជារចនា បង្កើតជាប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នា។
SiP៖ បន្ទះសៀគ្វីដែលមានមុខងារផ្សេងៗគ្នាអាចត្រូវបានផលិតដោយប្រើដំណើរការផ្សេងៗគ្នា ហើយបន្ទាប់មករួមបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងម៉ូឌុលវេចខ្ចប់តែមួយដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ 3D ដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធរូបវន្ត។
ភាពស្មុគស្មាញ និងភាពបត់បែននៃការរចនា៖
SoC៖ ដោយសារម៉ូឌុលទាំងអស់ត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅលើបន្ទះឈីបតែមួយ ភាពស្មុគស្មាញនៃការរចនាគឺខ្ពស់ណាស់ ជាពិសេសសម្រាប់ការរចនារួមគ្នានៃម៉ូឌុលផ្សេងៗគ្នាដូចជា ឌីជីថល អាណាឡូក RF និងអង្គចងចាំ។ នេះតម្រូវឱ្យវិស្វករមានសមត្ថភាពរចនាឆ្លងដែនជ្រៅ។ លើសពីនេះទៅទៀត ប្រសិនបើមានបញ្ហាក្នុងការរចនាជាមួយម៉ូឌុលណាមួយនៅក្នុង SoC បន្ទះឈីបទាំងមូលអាចនឹងត្រូវរចនាឡើងវិញ ដែលបង្កហានិភ័យយ៉ាងសំខាន់។
SiP: ផ្ទុយទៅវិញ SiP ផ្តល់នូវភាពបត់បែននៃការរចនាកាន់តែធំ។ ម៉ូឌុលមុខងារផ្សេងៗគ្នាអាចត្រូវបានរចនា និងផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយឡែកពីគ្នា មុនពេលត្រូវបានខ្ចប់ទៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ ប្រសិនបើបញ្ហាកើតឡើងជាមួយម៉ូឌុល មានតែម៉ូឌុលនោះប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវជំនួស ដោយទុកផ្នែកផ្សេងទៀតមិនប៉ះពាល់។ នេះក៏អនុញ្ញាតឱ្យមានល្បឿននៃការអភិវឌ្ឍន៍លឿនជាងមុន និងហានិភ័យទាបបើប្រៀបធៀបទៅនឹង SoC ។
ភាពឆបគ្នានៃដំណើរការ និងបញ្ហាប្រឈម៖
SoC៖ ការរួមបញ្ចូលមុខងារផ្សេងៗគ្នាដូចជា ឌីជីថល អាណាឡូក និង RF ទៅលើបន្ទះឈីបតែមួយប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមសំខាន់ៗនៅក្នុងដំណើរការដែលត្រូវគ្នា។ ម៉ូឌុលមុខងារផ្សេងគ្នាទាមទារដំណើរការផលិតផ្សេងគ្នា; ជាឧទាហរណ៍ សៀគ្វីឌីជីថលត្រូវការដំណើរការល្បឿនលឿន និងថាមពលទាប ខណៈពេលដែលសៀគ្វីអាណាឡូកអាចត្រូវការការគ្រប់គ្រងវ៉ុលកាន់តែច្បាស់លាស់។ ការសម្រេចបាននូវភាពឆបគ្នាក្នុងចំណោមដំណើរការផ្សេងគ្នាទាំងនេះនៅលើបន្ទះឈីបតែមួយគឺពិបាកខ្លាំងណាស់។
SiP៖ តាមរយៈបច្ចេកវិជ្ជាវេចខ្ចប់ SiP អាចរួមបញ្ចូលបន្ទះឈីបដែលផលិតដោយប្រើប្រាស់ដំណើរការផ្សេងៗគ្នា ដោយដោះស្រាយបញ្ហាភាពឆបគ្នានៃដំណើរការដែលប្រឈមមុខដោយបច្ចេកវិទ្យា SoC ។ SiP អនុញ្ញាតឱ្យបន្ទះសៀគ្វីចម្រុះជាច្រើនធ្វើការជាមួយគ្នាក្នុងកញ្ចប់តែមួយ ប៉ុន្តែតម្រូវការជាក់លាក់សម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់គឺខ្ពស់។
វដ្ត R&D និងការចំណាយ៖
SoC៖ ដោយសារ SoC ទាមទារការរចនា និងផ្ទៀងផ្ទាត់ម៉ូឌុលទាំងអស់តាំងពីដំបូង វដ្តនៃការរចនាគឺវែងជាង។ ម៉ូឌុលនីមួយៗត្រូវតែឆ្លងកាត់ការរចនា ការផ្ទៀងផ្ទាត់ និងការធ្វើតេស្តយ៉ាងម៉ត់ចត់ ហើយដំណើរការអភិវឌ្ឍន៍ទាំងមូលអាចចំណាយពេលច្រើនឆ្នាំ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការចំណាយខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ តម្លៃឯកតាគឺទាបជាងដោយសារតែការរួមបញ្ចូលខ្ពស់។
SiP: វដ្ដ R&D គឺខ្លីជាងសម្រាប់ SiP ។ ដោយសារតែ SiP ផ្ទាល់ប្រើប្រាស់បន្ទះឈីបមុខងារដែលមានស្រាប់ និងផ្ទៀងផ្ទាត់សម្រាប់ការវេចខ្ចប់ វាកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលត្រូវការសម្រាប់ការរចនាម៉ូឌុលឡើងវិញ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការបើកដំណើរការផលិតផលលឿនជាងមុន និងកាត់បន្ថយការចំណាយលើ R&D យ៉ាងខ្លាំង។
ដំណើរការ និងទំហំប្រព័ន្ធ៖
SoC៖ ដោយសារម៉ូឌុលទាំងអស់ស្ថិតនៅលើបន្ទះឈីបតែមួយ ការពន្យាពេលទំនាក់ទំនង ការបាត់បង់ថាមពល និងការជ្រៀតជ្រែកនៃសញ្ញាត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា ដែលផ្តល់ឱ្យ SoC នូវអត្ថប្រយោជន៍ដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបានក្នុងការអនុវត្ត និងការប្រើប្រាស់ថាមពល។ ទំហំរបស់វាមានតិចតួច ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានដំណើរការខ្ពស់ និងតម្រូវការថាមពល ដូចជាស្មាតហ្វូន និងបន្ទះឈីបសម្រាប់ដំណើរការរូបភាពជាដើម។
SiP៖ ទោះបីជាកម្រិតនៃការធ្វើសមាហរណកម្មរបស់ SiP មិនខ្ពស់ដូច SoC ក៏ដោយ ក៏វានៅតែអាចបង្រួមបន្ទះ Chip ផ្សេងៗជាមួយគ្នាបានដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ពហុស្រទាប់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានទំហំតូចជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងដំណោះស្រាយពហុ Chip ប្រពៃណី។ ជាងនេះទៅទៀត ដោយសារម៉ូឌុលត្រូវបានខ្ចប់ជាលក្ខណៈរូបវ័ន្ត ជាជាងរួមបញ្ចូលនៅលើបន្ទះឈីបស៊ីលីកុនតែមួយ ខណៈពេលដែលដំណើរការអាចមិនត្រូវគ្នានឹង SoC វានៅតែអាចបំពេញតម្រូវការនៃកម្មវិធីភាគច្រើន។
3. សេណារីយ៉ូកម្មវិធីសម្រាប់ SoC និង SiP
សេណារីយ៉ូកម្មវិធីសម្រាប់ SoC៖
SoC ជាធម្មតាសាកសមសម្រាប់វាលដែលមានតម្រូវការខ្ពស់សម្រាប់ទំហំ ការប្រើប្រាស់ថាមពល និងដំណើរការ។ ឧទាហរណ៍៖
ស្មាតហ្វូន៖ ប្រព័ន្ធដំណើរការនៅក្នុងស្មាតហ្វូន (ដូចជាបន្ទះឈីប A-series របស់ Apple ឬ Snapdragon របស់ Qualcomm) ជាធម្មតាជា SoCs រួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងខ្ពស់ដែលរួមបញ្ចូល CPU, GPU, AI processing units, communication modules, etc. ដែលទាមទារទាំងដំណើរការខ្លាំង និងការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប។
ដំណើរការរូបភាព៖ នៅក្នុងម៉ាស៊ីនថតឌីជីថល និងយន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក អង្គភាពដំណើរការរូបភាពតែងតែត្រូវការសមត្ថភាពដំណើរការស្របគ្នាខ្លាំង និងមានភាពយឺតយ៉ាវទាប ដែល SoC អាចសម្រេចបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។
ប្រព័ន្ធបង្កប់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់៖ SoC ជាពិសេសគឺសមរម្យសម្រាប់ឧបករណ៍តូចៗដែលមានតម្រូវការប្រសិទ្ធភាពថាមពលតឹងរ៉ឹង ដូចជាឧបករណ៍ IoT និងឧបករណ៍ពាក់។
សេណារីយ៉ូកម្មវិធីសម្រាប់ SiP៖
SiP មានសេណារីយ៉ូកម្មវិធីទូលំទូលាយដែលស័ក្តិសមសម្រាប់វិស័យដែលទាមទារការអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងការរួមបញ្ចូលពហុមុខងារដូចជា៖
ឧបករណ៍ទំនាក់ទំនង៖ សម្រាប់ស្ថានីយ៍មូលដ្ឋាន រ៉ោតទ័រ ជាដើម។ SiP អាចរួមបញ្ចូលឧបករណ៍ដំណើរការសញ្ញា RF និងឌីជីថលជាច្រើន ដែលបង្កើនល្បឿននៃវដ្តនៃការអភិវឌ្ឍន៍ផលិតផល។
គ្រឿងអេឡិចត្រូនិក៖ សម្រាប់ផលិតផលដូចជានាឡិកាឆ្លាតវៃ និងកាសប៊្លូធូស ដែលមានវដ្តនៃការអាប់ដេតលឿន បច្ចេកវិទ្យា SiP អនុញ្ញាតឱ្យមានការបើកដំណើរការផលិតផលមុខងារថ្មីៗលឿនជាងមុន។
គ្រឿងអេឡិចត្រូនិចយានយន្ត៖ ម៉ូឌុលត្រួតពិនិត្យ និងប្រព័ន្ធរ៉ាដានៅក្នុងប្រព័ន្ធរថយន្តអាចប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា SiP ដើម្បីរួមបញ្ចូលម៉ូឌុលមុខងារផ្សេងៗគ្នាបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
4. និន្នាការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតនៃ SoC និង SiP
និន្នាការក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ SoC៖
SoC នឹងបន្តវិវឌ្ឍឆ្ពោះទៅរកការធ្វើសមាហរណកម្មកាន់តែខ្ពស់ និងការរួមបញ្ចូលដ៏ច្រើនលើសលប់ ដែលអាចពាក់ព័ន្ធនឹងការរួមបញ្ចូលកាន់តែច្រើននៃដំណើរការ AI ម៉ូឌុលទំនាក់ទំនង 5G និងមុខងារផ្សេងទៀត ដែលជំរុញឱ្យមានការវិវត្តបន្ថែមទៀតនៃឧបករណ៍ឆ្លាតវៃ។
ទំនោរនៃការអភិវឌ្ឍន៍ស៊ីភីភី៖
SiP នឹងពឹងផ្អែកកាន់តែខ្លាំងឡើងលើបច្ចេកវិជ្ជាវេចខ្ចប់ទំនើប ដូចជា 2.5D និង 3D វិវឌ្ឍន៍នៃការវេចខ្ចប់បន្ទះសៀគ្វី ដើម្បីរឹតបន្តឹងកញ្ចប់បន្ទះសៀគ្វីជាមួយនឹងដំណើរការ និងមុខងារផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីបំពេញតម្រូវការទីផ្សារដែលផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
5. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
SoC គឺដូចជាការកសាងអគារខ្ពស់ទំនើបពហុមុខងារ ដោយប្រមូលផ្តុំម៉ូឌុលមុខងារទាំងអស់ក្នុងការរចនាតែមួយ ដែលសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីដែលមានតម្រូវការខ្ពស់សម្រាប់ការអនុវត្ត ទំហំ និងការប្រើប្រាស់ថាមពល។ ម៉្យាងវិញទៀត SiP គឺដូចជា "ការវេចខ្ចប់" បន្ទះសៀគ្វីដែលមានមុខងារផ្សេងគ្នាទៅក្នុងប្រព័ន្ធ ដោយផ្តោតលើភាពបត់បែន និងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័ស ជាពិសេសគឺសមរម្យសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់អេឡិចត្រូនិកដែលត្រូវការការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពរហ័ស។ ទាំងពីរមានភាពខ្លាំងរបស់ពួកគេ៖ SoC សង្កត់ធ្ងន់លើដំណើរការប្រព័ន្ធដ៏ល្អប្រសើរ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទំហំ ខណៈដែល SiP រំលេចភាពបត់បែនរបស់ប្រព័ន្ធ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃវដ្តនៃការអភិវឌ្ឍន៍។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៨ ខែតុលា ឆ្នាំ ២០២៤