एक चिप (SoC) पर एक प्रणाली क्या है?

आजकल हम जितने भी उपकरण उपयोग करते हैं वे सभी काम करते हैं, है ना? लेकिन बहुत से लोग उन दिमागों के बारे में नहीं सोचते हैं जो उन्हें जीवन में लाते हैं। हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले कई उपकरण चिप या SoC पर एक सिस्टम द्वारा संचालित होते हैं।

ये छोटे और शक्ति-कुशल चिप्स अधिकांश मोबाइल उपकरणों को शक्ति प्रदान कर रहे हैं जिनका हम आज उपयोग करते हैं, स्मार्टफोन से लेकर टैबलेट तक। यहाँ एक गोता है कि SoCs क्या हैं और उन्हें क्या बनाता है।

एक एसओसी क्या है?

एसओसी शब्द का अर्थ है एक चिप पर सिस्टम. इसे इसलिए कहा जाता है क्योंकि इसमें कई आवश्यक कंप्यूटिंग घटक होते हैं जो सभी एक चिप पर संकुचित होते हैं। SoCs का उपयोग मुख्य रूप से मोबाइल उपकरणों के लिए उनके छोटे आकार और उच्च शक्ति दक्षता के कारण किया जाता है।

1970 में शुरू, कई कंपनियों ने डिजिटल घड़ियों को पावर देने के लिए एक चिप पर कई घटकों को निचोड़ने का प्रयास किया। इंटेल 1974 में माइक्रोमा डिजिटल वॉच के साथ ऐसा करने में सफल रहा, जिसने पहला वास्तविक SoC बनाया। कंपनी ने टाइमिंग फंक्शंस और एलसीडी ड्राइवर ट्रांजिस्टर को एक चिप पर एकीकृत किया।

SoCs ने वास्तव में 80 और 90 के दशक में उड़ान भरी थी। 80 के दशक में पर्सनल कंप्यूटर लोकप्रियता हासिल कर रहे थे, और उन्हें छोटे चिप्स द्वारा संचालित करने की आवश्यकता थी। 90 के दशक में, सेलफोन SoCs का उपयोग करते थे, और यह चलन आज भी SoCs का उपयोग करने वाले स्मार्टफोन और टैबलेट के साथ जारी है।

एक एसओसी में क्या है?

स्मार्टफोन और टैबलेट जैसे पोर्टेबल उपकरणों को कॉम्पैक्ट रहने की जरूरत है। यही कारण है कि एसओसी मौजूद हैं। SoC निर्माता कई आवश्यक घटक लेते हैं और स्थान बचाने के लिए उन्हें एक चिप में संपीड़ित करते हैं। सभी घटकों को एक स्थान पर रखने से मदरबोर्ड में बिखरे भागों की तुलना में बड़ी मात्रा में स्थान की बचत होती है।

तो, एसओसी पर क्या है?

सेन्ट्रल प्रॉसेसिंग यूनिट (सीपीयू)

SoC में मुख्य घटकों में से एक CPU है। CPU को डिवाइस का दिमाग भी कहा जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह उन सभी मुख्य प्रसंस्करण कार्यों को संभालता है जिन्हें आप अपने डिवाइस पर फेंकते हैं। जैसे आपका दिमाग आपकी इंद्रियों से आने वाली सूचनाओं को कैसे प्रोसेस करता है, वैसे ही सीपीयू रैम और कैशे से आने वाली सूचनाओं को प्रोसेस करता है।

ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीयू)

एसओसी में जीपीयू सीपीयू की तरह है, केवल यह अलग-अलग चीजों को प्रोसेस करता है। सीपीयू कोड से लेकर ग्राफिक्स तक सब कुछ प्रोसेस कर सकता है, लेकिन यह बहुत अधिक काम होगा। इस तनाव को कम करने के लिए, GPU ग्राफिकल जानकारी को संभालता है। यह वह सब कुछ संसाधित करता है जो आप स्क्रीन पर देखते हैं।

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राम

रैम का मतलब है यादृच्छिक अभिगम स्मृति. रैम में डेटा होता है जिसे तब और वहां एक्सेस करने की आवश्यकता होती है। कंप्यूटर को एक बार अपनी भौतिक भंडारण इकाइयों से सीधे डेटा एक्सेस करना पड़ता था, लेकिन यह प्रक्रिया धीमी है।

RAM इस समस्या को बहुत तेज़ मेमोरी के साथ ठीक करती है जो आपके नियमित स्टोरेज, यहाँ तक कि SSD की तुलना में बड़ी गति से डेटा को पढ़ती और लिखती है। एक बार जब डेटा रैम में लोड हो जाता है, तो सीपीयू अल्ट्रा-फास्ट मेमोरी से उपयोगी डेटा को आसानी से एक्सेस और रिकॉल कर सकता है।

उदाहरण के लिए, मान लें कि आपको एक एप्लिकेशन खोलने की आवश्यकता है। ऐप आपकी हार्ड ड्राइव पर रहता है। जब आप इसे खोलते हैं, तो वह एप्लिकेशन ड्राइव से RAM में लोड हो जाता है, जिसे CPU एक्सेस कर सकता है। एप्लिकेशन में क्या होता है, इसके आधार पर, सब कुछ सुचारू रूप से चलने के लिए डेटा को तेजी से एक्सेस किया जा सकता है। आपका सीपीयू आपके रैम में डेटा लोड करता है जो उसे लगता है कि आप ऐप से संबंधित उपयोग कर सकते हैं, और तेजी से याद कर सकते हैं।

कैश

भले ही RAM मेमोरी का एक ब्लॉक है जिसे जल्दी से एक्सेस किया जा सकता है, मेमोरी का दूसरा रूप और भी तेज है। इसे CPU कैश कहा जाता है। RAM डेटा रखता है जिसे CPU को उपयोग करने की आवश्यकता होती है, लेकिन यदि ऐसी जानकारी है जिसे अक्सर एक्सेस किया जा रहा है, तो इसे कैश में स्थानांतरित कर दिया जाएगा। कैशे रैम से भी तेजी से सीपीयू को डेटा भेज सकता है।

मान लें कि आप एक छोटी अवधि में कई बार एक कार्यक्रम खोलते हैं। सिस्टम तेजी से लोड होने के लिए उस प्रोग्राम को कैशे में स्टोर करेगा। वेबसाइटों को तेजी से टैप करने के लिए कैशे में भी संग्रहीत किया जाता है।

सिग्नल मोडेम

यह अजीब लग सकता है, लेकिन वास्तविक सिग्नल मोडेम एसओसी में एकीकृत होते हैं। मोडेम इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में बदलने के लिए जिम्मेदार होते हैं जिसे आपका फोन या मोबाइल डिवाइस समझ सकता है। जब वे सर्वर को डेटा भेजते हैं तो मॉडेम इसके विपरीत करने के लिए भी जिम्मेदार होता है।

इमेज प्रोसेसिंग यूनिट (आईपीयू)

IPU वह है जो कैमरे से आने वाले डेटा को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार है। जब प्रकाश इमेज सेंसर से टकराता है, तो वह डेटा डिजिटल सिग्नल में बदल जाता है और SoC को भेज दिया जाता है। उस डेटा को तब IPU द्वारा संसाधित किया जाता है जबकि CPU अन्य कार्यों को कर सकता है।

वीडियो एनकोडर

यदि आपके डिवाइस पर वीडियो डेटा है, तो इसे देखने के लिए इसे एनालॉग सिग्नल में बदलना होगा। वीडियो एनकोडर डिजिटल सिग्नल लेने और इसे एनालॉग (रॉ इलेक्ट्रिकल) सिग्नल में बदलने के लिए जिम्मेदार है। उस विद्युत संकेत को तब डिस्प्ले में प्रकाश में परिवर्तित किया जाता है।

डिवाइस के आधार पर, SoC में विभिन्न घटक हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ एसओसी में एकीकृत रैम नहीं है, जबकि अन्य में एनपीयू के रूप में जाना जाने वाला एक हिस्सा है। यह तंत्रिका प्रसंस्करण इकाई के लिए खड़ा है, और यह कृत्रिम बुद्धि और मशीन सीखने से संबंधित कार्यों को संभालता है।

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एसओसी का भविष्य

SoCs का उपयोग मुख्य रूप से मोबाइल उपकरणों में किया गया है, लेकिन हम SoC तकनीक में एक नई क्रांति के किनारे पर हैं: SoCs पूर्ण डेस्कटॉप कंप्यूटरों को शक्ति प्रदान करते हैं। SoC तकनीक उस बिंदु पर पहुंच रही है जहां यह पूर्ण डेस्कटॉप सॉफ़्टवेयर को ठीक से चला सकती है, उदाहरण के लिए Apple की M1 चिप, एक ARM-आधारित SoC जो उनके कुछ नवीनतम मैकबुक को शक्ति प्रदान करता है।

कंप्यूटर को पावर देने के लिए SoCs का उपयोग करने के लाभ हैं। जब बिजली दक्षता की बात आती है तो अंतरिक्ष की बचत के साथ-साथ एसओसी बहुत अच्छे होते हैं। छोटे चिप्स समग्र रूप से कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जिससे लैपटॉप के लिए बेहतर बैटरी जीवन प्राप्त करना चाहिए।

SoCs भी बड़े प्रोसेसर की तरह गर्म नहीं होते हैं। चूंकि एसओसी बड़े प्रोसेसर की तुलना में ठंडे रह सकते हैं, इसलिए डिवाइस उपयोग करने में अधिक आरामदायक होंगे, खासकर लैपटॉप। इतना ही नहीं, वे प्रशंसकों की जरूरत को खत्म कर देंगे। प्रोसेसर द्वारा उत्पन्न गर्मी को दूर करने के लिए पंखे कंप्यूटर और गेमिंग कंसोल में लगाए जाते हैं। पंखे हटाने से डिवाइस में अधिक स्थान की बचत होगी और अधिक बिजली की बचत होगी।

छोटे चिप्स, बड़ी मदद

बहुत से लोग SoCs का उपयोग करके अपना पूरा व्यवसाय उपकरणों से चला सकते हैं। हम अपने फोन या टैबलेट पर जो भी काम करते हैं, वे एक पैसे से भी छोटे चिप्स द्वारा किए जा रहे हैं। बहुत जल्द, वे पावर कंप्यूटर पर चले जाएंगे। SoCs वास्तव में हमें दिखाते हैं कि छोटे पैकेज में बड़ी चीजें आ सकती हैं।

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