سامانه روی یک تراشه

[بندانگشتی|چپ|180px|پردازندهٔ Geode ساخت [ای‌ام‌دی، یک سامانه برون‌تراشه سازگار با معماری اِکس ۸۶]]

**سامانهٔ روی یک تراشه** (; ) یک آی‌سی است که همه یا بیشتر اجزای یک رایانه یا سامانه الکترونیکی دیگر را روی یک تراشه ادغام می‌کند. این اجزا معمولاً شامل واحد پردازش مرکزی (CPU)، حافظه، پورت‌های ورودی/خروجی و ذخیره‌سازی ثانویه هستند و ممکن است شامل توابع پردازش سیگنال دیجیتال و آنالوگ، مدار مجتمع سیگنال آمیخته و امکانات فرکانس رادیویی نیز باشند.

اس‌اوسی‌ها با ادغام اجزا روی یک تراشه، در تضاد با معماری سنتی مبتنی بر مادربورد هستند که اجزا را به صورت جداگانه نصب و از طریق صفحه مدار مرکزی متصل می‌کند. این طراحی موجب کاهش مصرف انرژی، افزایش عملکرد و صرفه‌جویی در فضای فیزیکی می‌شود.

## گونه‌ها
[بندانگشتی|سامانه مبتنی بر [ریزکنترل‌گر|میکروکنترلر روی تراشه]]
[بندانگشتی|Am286ZX / LX [ای‌ام‌دی، اس‌اوسی مبتنی بر اینتل ۸۰۲۸۶]]

چهار گونهٔ اصلی اس‌اوسی عبارتند از:
* اس‌اوسی‌های مبتنی بر میکروکنترلر
* اس‌اوسی‌های مبتنی بر ریزپردازنده، معمولاً در تلفن‌های همراه
* ASIC برای برنامه‌های خاص
* اس‌اوسی‌های قابل برنامه‌ریزی (PSoC)

## کاربردها
بندانگشتی|نمای نزدیک از تراشه BCM2835 (SoC)، شامل پردازنده ARM1176JZF-S 700، استفاده شده در رزبری پای

اس‌اوسی‌ها معمولاً در رایانه‌های همراه (تبلت، تلفن هوشمند، ساعت هوشمند، نت‌بوک)، سامانه‌های تعبیه‌شده و برنامه‌هایی که پیش‌تر از ریزکنترل‌گر استفاده می‌کردند، به کار می‌روند.

### سامانه‌های تعبیه‌شده
در سامانه‌های جاسازی شده، اس‌اوسی‌ها جایگزین میکروکنترلرها می‌شوند و عملکرد، توان محاسباتی و قابلیت اطمینان بالاتری ارائه می‌دهند. این برنامه‌ها شامل شتاب هوش مصنوعی، دید ماشینی، جمع‌آوری داده‌ها، دورسنجی و پردازش برداری هستند و بیشتر در اینترنت اشیاء، اینترنت صنعتی اشیا و رایانش لبه‌ای استفاده می‌شوند.

## اجزای یک تراشهٔ SoC
### CPU
واحد پردازش مرکزی مسئول اجرای دستورالعمل‌ها و کنترل جریان برنامه است. پردازنده‌ها می‌توانند تک‌هسته‌ای یا چندهسته‌ای باشند و از تکنیک‌هایی مانند **Out-of-Order Execution** و **Speculation** استفاده می‌کنند.

### GPU
پردازندهٔ گرافیکی برای پردازش موازی با توان عملیاتی بالا طراحی شده و در رندر رابط کاربری، پردازش ویدئو و محاسبات برداری نقش دارد. نمونه‌های رایج شامل آدرنو، مالی و جی‌فورس هستند.

### شتاب‌دهنده‌ها (NPU / DSP / AI Accelerator)
واحدهای تخصصی برای یادگیری ماشین، پردازش سیگنال و بینایی ماشین، با کارایی بالاتر و مصرف انرژی کمتر نسبت به CPU و GPU.

### حافظه‌ها
* **حافظه‌های داخلی**: کش L1/L2 و SRAM روی تراشه برای کاهش تأخیر و افزایش کارایی.
* **حافظهٔ اصلی (RAM)**: حافظه فرّار سیستم، معمولاً LPDDR، خارج از تراشه قرار دارد.
* **حافظه‌های غیرفرّار**: NAND/NOR Flash برای ذخیره دائمی firmware, bootloader و سیستم‌عامل.

### Boot ROM و داده‌های دائمی
حافظهٔ کوچک داخلی SoC برای اجرای اولین کد پس از روشن شدن سیستم و ذخیرهٔ داده‌های حساس مانند کلیدهای رمزنگاری.

### واحدهای ارتباطی
کنترلرهای یواس‌بی، پی‌سی‌آی ئی، SPI، I²C و ارتباطات بی‌سیم وای-فای، بلوتوث و جی‌پی‌اس. برخی SoCها مودم سلولار یکپارچه دارند.

### Interconnect / NoC
شبکهٔ داخلی مدیریت ارتباط CPU, GPU، حافظه و واحدهای جانبی، جایگزین پل شمالی و پل جنوبی سنتی.

### مدیریت توان
کنترل توان، دامنه‌های ولتاژ، DVFS و حالت‌های خواب برای بهینه‌سازی مصرف انرژی.

## جستارهای وابسته
* اپل سیلیکون
* واحد پردازش مرکزی
* مدارهای مجتمع با کاربرد خاص

## منابع
* 

رده:سامانه‌های رایانه
رده:سیستم روی تراشه
رده:شتاب‌دهنده سخت‌افزاری
رده:طراحی الکترونیک
رده:فناوری میکرو
رده:مدارهای مجتمع با کاربرد خاص