పరిశ్రమ వార్తలు: SOC మరియు SIP (సిస్టమ్-ఇన్-ప్యాకేజీ) మధ్య తేడా ఏమిటి?

SiP భావనను టూల్‌బాక్స్‌ని అసెంబ్లింగ్ చేయడంతో పోల్చవచ్చు. టూల్‌బాక్స్‌లో స్క్రూడ్రైవర్‌లు, సుత్తులు మరియు డ్రిల్‌లు వంటి విభిన్న సాధనాలు ఉండవచ్చు. అవి స్వతంత్ర సాధనాలు అయినప్పటికీ, అనుకూలమైన ఉపయోగం కోసం అవన్నీ ఒకే పెట్టెలో ఏకీకృతం చేయబడ్డాయి. ఈ విధానం యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ప్రతి సాధనాన్ని విడిగా అభివృద్ధి చేయవచ్చు మరియు ఉత్పత్తి చేయవచ్చు మరియు వాటిని అవసరమైన విధంగా సిస్టమ్ ప్యాకేజీలో "సమీకరించవచ్చు", ఇది వశ్యత మరియు వేగాన్ని అందిస్తుంది.

2. SoC మరియు SiP మధ్య సాంకేతిక లక్షణాలు మరియు తేడాలు

ఇంటిగ్రేషన్ మెథడ్ తేడాలు:
SoC: వేర్వేరు ఫంక్షనల్ మాడ్యూల్స్ (CPU, మెమరీ, I/O, మొదలైనవి) నేరుగా ఒకే సిలికాన్ చిప్‌లో రూపొందించబడ్డాయి. అన్ని మాడ్యూల్‌లు ఒకే అంతర్లీన ప్రక్రియను మరియు డిజైన్ లాజిక్‌ను పంచుకుంటాయి, ఇది సమీకృత వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తుంది.
SiP: వివిధ ప్రక్రియలను ఉపయోగించి వేర్వేరు ఫంక్షనల్ చిప్‌లను తయారు చేయవచ్చు మరియు భౌతిక వ్యవస్థను రూపొందించడానికి 3D ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి ఒకే ప్యాకేజింగ్ మాడ్యూల్‌లో కలపవచ్చు.

డిజైన్ సంక్లిష్టత మరియు వశ్యత:
SoC: అన్ని మాడ్యూల్‌లు ఒకే చిప్‌లో ఏకీకృతం చేయబడినందున, డిజైన్ సంక్లిష్టత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ప్రత్యేకించి డిజిటల్, అనలాగ్, RF మరియు మెమరీ వంటి విభిన్న మాడ్యూళ్ల సహకార రూపకల్పన కోసం. ఇంజనీర్‌లకు లోతైన క్రాస్-డొమైన్ డిజైన్ సామర్థ్యాలు ఉండాలి. అంతేకాకుండా, SoCలో ఏదైనా మాడ్యూల్‌తో డిజైన్ సమస్య ఉన్నట్లయితే, మొత్తం చిప్‌ను పునఃరూపకల్పన చేయవలసి ఉంటుంది, ఇది గణనీయమైన నష్టాలను కలిగిస్తుంది.

 

SiP: దీనికి విరుద్ధంగా, SiP ఎక్కువ డిజైన్ సౌలభ్యాన్ని అందిస్తుంది. విభిన్న ఫంక్షనల్ మాడ్యూల్‌లను సిస్టమ్‌లోకి ప్యాక్ చేయడానికి ముందు విడిగా రూపొందించవచ్చు మరియు ధృవీకరించవచ్చు. మాడ్యూల్‌తో సమస్య తలెత్తితే, ఆ మాడ్యూల్ మాత్రమే భర్తీ చేయబడాలి, ఇతర భాగాలను ప్రభావితం చేయకుండా వదిలివేయాలి. SoCతో పోలిస్తే ఇది వేగవంతమైన అభివృద్ధి వేగం మరియు తక్కువ నష్టాలను కూడా అనుమతిస్తుంది.

ప్రక్రియ అనుకూలత మరియు సవాళ్లు:
SoC: ఒకే చిప్‌లో డిజిటల్, అనలాగ్ మరియు RF వంటి విభిన్న ఫంక్షన్‌లను ఏకీకృతం చేయడం ప్రక్రియ అనుకూలతలో ముఖ్యమైన సవాళ్లను ఎదుర్కొంటుంది. వివిధ ఫంక్షనల్ మాడ్యూల్స్‌కు వేర్వేరు తయారీ ప్రక్రియలు అవసరం; ఉదాహరణకు, డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లకు అధిక-వేగం, తక్కువ-శక్తి ప్రక్రియలు అవసరం, అయితే అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లకు మరింత ఖచ్చితమైన వోల్టేజ్ నియంత్రణ అవసరం కావచ్చు. ఒకే చిప్‌లో ఈ విభిన్న ప్రక్రియల మధ్య అనుకూలతను సాధించడం చాలా కష్టం.

SiP: ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీ ద్వారా, వివిధ ప్రక్రియలను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన చిప్‌లను SiP ఏకీకృతం చేయగలదు, SoC సాంకేతికత ఎదుర్కొంటున్న ప్రాసెస్ అనుకూలత సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది. SiP బహుళ భిన్నమైన చిప్‌లను ఒకే ప్యాకేజీలో కలిసి పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది, అయితే ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీకి ఖచ్చితమైన అవసరాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.

R&D సైకిల్ మరియు ఖర్చులు:
SoC: SoCకి స్క్రాచ్ నుండి అన్ని మాడ్యూల్‌లను డిజైన్ చేయడం మరియు ధృవీకరించడం అవసరం కాబట్టి, డిజైన్ సైకిల్ పొడవుగా ఉంటుంది. ప్రతి మాడ్యూల్ తప్పనిసరిగా కఠినమైన డిజైన్, ధృవీకరణ మరియు పరీక్షలకు లోనవాలి మరియు మొత్తం అభివృద్ధి ప్రక్రియకు చాలా సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు, ఫలితంగా అధిక ఖర్చులు ఉంటాయి. అయితే, ఒకసారి భారీ ఉత్పత్తిలో, అధిక ఏకీకరణ కారణంగా యూనిట్ ధర తక్కువగా ఉంటుంది.
SiP: SiP కోసం R&D చక్రం తక్కువగా ఉంటుంది. SiP నేరుగా ప్యాకేజింగ్ కోసం ఇప్పటికే ఉన్న, ధృవీకరించబడిన ఫంక్షనల్ చిప్‌లను ఉపయోగిస్తుంది కాబట్టి, ఇది మాడ్యూల్ రీడిజైన్ కోసం అవసరమైన సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఇది వేగంగా ఉత్పత్తి లాంచ్‌లను అనుమతిస్తుంది మరియు R&D ఖర్చులను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.

సిస్టమ్ పనితీరు మరియు పరిమాణం:
SoC: అన్ని మాడ్యూల్‌లు ఒకే చిప్‌లో ఉన్నందున, కమ్యూనికేషన్ జాప్యాలు, శక్తి నష్టాలు మరియు సిగ్నల్ జోక్యం తగ్గించబడతాయి, పనితీరు మరియు విద్యుత్ వినియోగంలో SoCకి అసమానమైన ప్రయోజనాన్ని ఇస్తుంది. దీని పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు మరియు ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్ చిప్‌ల వంటి అధిక పనితీరు మరియు శక్తి అవసరాలు కలిగిన అప్లికేషన్‌లకు ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
SiP: SiP యొక్క ఇంటిగ్రేషన్ స్థాయి SoC కంటే ఎక్కువగా లేనప్పటికీ, ఇది ఇప్పటికీ బహుళ-లేయర్ ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి విభిన్న చిప్‌లను కలిసి ప్యాక్ చేయగలదు, దీని ఫలితంగా సాంప్రదాయ బహుళ-చిప్ సొల్యూషన్‌లతో పోలిస్తే చిన్న పరిమాణం ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, మాడ్యూల్స్ భౌతికంగా ఒకే సిలికాన్ చిప్‌లో ఏకీకృతం కాకుండా ప్యాక్ చేయబడినందున, పనితీరు SoCతో సరిపోలకపోవచ్చు, ఇది ఇప్పటికీ చాలా అప్లికేషన్‌ల అవసరాలను తీర్చగలదు.

3. SoC మరియు SiP కోసం అప్లికేషన్ దృశ్యాలు

SoC కోసం అప్లికేషన్ దృశ్యాలు:
పరిమాణం, విద్యుత్ వినియోగం మరియు పనితీరు కోసం అధిక అవసరాలు ఉన్న ఫీల్డ్‌లకు SoC సాధారణంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు:
స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు: స్మార్ట్‌ఫోన్‌లలోని ప్రాసెసర్‌లు (ఆపిల్ యొక్క A-సిరీస్ చిప్స్ లేదా క్వాల్‌కామ్ స్నాప్‌డ్రాగన్ వంటివి) సాధారణంగా అత్యంత సమీకృత SoCలు, ఇవి CPU, GPU, AI ప్రాసెసింగ్ యూనిట్లు, కమ్యూనికేషన్ మాడ్యూల్స్ మొదలైనవాటిని కలిగి ఉంటాయి, ఇవి శక్తివంతమైన పనితీరు మరియు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం రెండూ అవసరం.
ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్: డిజిటల్ కెమెరాలు మరియు డ్రోన్‌లలో, ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్‌లకు తరచుగా బలమైన సమాంతర ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యాలు మరియు తక్కువ జాప్యం అవసరం, వీటిని SoC సమర్థవంతంగా సాధించగలదు.
అధిక-పనితీరు గల ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్‌లు: IoT పరికరాలు మరియు ధరించగలిగేవి వంటి కఠినమైన శక్తి సామర్థ్య అవసరాలు కలిగిన చిన్న పరికరాలకు SoC ప్రత్యేకంగా సరిపోతుంది.

SiP కోసం అప్లికేషన్ దృశ్యాలు:
SiP విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్ దృశ్యాలను కలిగి ఉంది, వేగవంతమైన అభివృద్ధి మరియు బహుళ-ఫంక్షనల్ ఇంటిగ్రేషన్ అవసరమయ్యే ఫీల్డ్‌లకు అనువైనది:
కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు: బేస్ స్టేషన్లు, రౌటర్లు మొదలైన వాటి కోసం, SiP బహుళ RF మరియు డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్‌లను ఏకీకృతం చేయగలదు, ఉత్పత్తి అభివృద్ధి చక్రాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది.
కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్: స్మార్ట్‌వాచ్‌లు మరియు బ్లూటూత్ హెడ్‌సెట్‌ల వంటి ఉత్పత్తుల కోసం, ఇవి వేగవంతమైన అప్‌గ్రేడ్ సైకిల్‌లను కలిగి ఉంటాయి, కొత్త ఫీచర్ ఉత్పత్తులను త్వరగా లాంచ్ చేయడానికి SiP సాంకేతికత అనుమతిస్తుంది.
ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్: ఆటోమోటివ్ సిస్టమ్‌లలోని కంట్రోల్ మాడ్యూల్స్ మరియు రాడార్ సిస్టమ్‌లు వివిధ ఫంక్షనల్ మాడ్యూళ్లను త్వరగా ఏకీకృతం చేయడానికి SiP సాంకేతికతను ఉపయోగించుకోవచ్చు.

4. SoC మరియు SiP యొక్క భవిష్యత్తు అభివృద్ధి ధోరణులు

SoC అభివృద్ధిలో ధోరణులు:
AI ప్రాసెసర్‌లు, 5G ​​కమ్యూనికేషన్ మాడ్యూల్స్ మరియు ఇతర ఫంక్షన్‌ల యొక్క మరింత ఏకీకరణ, మేధో పరికరాల యొక్క మరింత పరిణామానికి దారితీసే సంభావ్యతను కలిగి ఉండేలా, అధిక ఏకీకరణ మరియు భిన్నమైన ఏకీకరణ దిశగా SoC అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉంటుంది.

SiP అభివృద్ధిలో ట్రెండ్‌లు:
వేగంగా మారుతున్న మార్కెట్ డిమాండ్‌లకు అనుగుణంగా వివిధ ప్రక్రియలు మరియు ఫంక్షన్‌లతో కూడిన చిప్‌లను గట్టిగా ప్యాక్ చేయడానికి SiP 2.5D మరియు 3D ప్యాకేజింగ్ అడ్వాన్స్‌మెంట్‌ల వంటి అధునాతన ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీలపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుంది.

5. ముగింపు

SoC అనేది మల్టిఫంక్షనల్ సూపర్ స్కైస్క్రాపర్‌ని నిర్మించడం, అన్ని ఫంక్షనల్ మాడ్యూల్‌లను ఒకే డిజైన్‌లో కేంద్రీకరించడం వంటిది, పనితీరు, పరిమాణం మరియు విద్యుత్ వినియోగం కోసం చాలా ఎక్కువ అవసరాలు ఉన్న అప్లికేషన్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. మరోవైపు, SiP అనేది ఒక సిస్టమ్‌లోకి విభిన్న ఫంక్షనల్ చిప్‌లను "ప్యాకేజింగ్" చేయడం లాంటిది, ఇది వశ్యత మరియు వేగవంతమైన అభివృద్ధిపై ఎక్కువ దృష్టి పెడుతుంది, ముఖ్యంగా శీఘ్ర నవీకరణలు అవసరమయ్యే వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. రెండింటికీ వాటి బలాలు ఉన్నాయి: SoC సరైన సిస్టమ్ పనితీరు మరియు పరిమాణ ఆప్టిమైజేషన్‌ను నొక్కి చెబుతుంది, అయితే SiP సిస్టమ్ సౌలభ్యం మరియు అభివృద్ధి చక్రం యొక్క ఆప్టిమైజేషన్‌ను హైలైట్ చేస్తుంది.