你经常会听到关于CPU和处理器的话题，它们是一个电脑或单片机系统的核心。相对于CPU，对于系统级芯片SOC，人们的了解可能没有那么深入。那么，SOC究竟是什么呢？
SOC，即System on Chip，也就是所谓的片上系统。它像一个集成了众多功能的芯片。在这个小小的芯片内部，包含了CPU、GPU、RAM、ROM等各种成分。以手机为例，SOC内部还会集成U、HDMI等功能模块。这样的设计能够在保证功能不变的前提下，大大减小电子产品的体积，使其更为便携。
SOC是一个强大的芯片，它将硬件和软件的全部功能集成在一起。可以理解为在一个芯片中嵌入部分功能模块，形成一个更强大的处理单元。虽然SOC的体积很小，但其计算能力却十分惊人。比如，现代的手机芯片A15的算力，已经超越了1969年11号登月时使用的大型机的芯片。
SOC的基本架构包括：
一个或多个微控制器MCU或微处理器MPU，可能存在多个处理器内核。
存储器，包括RAM、ROM、EEPROM或闪存等。
时钟信号，由振荡器和锁相环电路提供时间脉冲。
外设部分电路，包括计数器和计时器、电源电路等。
各类I/O功能接口，如U、火线、以太网等。
ADC/DAC，用于数字信号与模拟信号之间的转换。
电压调节电路和稳压器。
其他扩展部分。
尽管SOC有许多优点，如缩小体积、集成多个模块、性价比高，但在实际应用中，它也存在一些不足和局限性。
例如，SOC的扩展性较差。一旦一种SOC芯片定型，就很难再进行更改。如果需要更改，就需要重新设计整个SOC芯片。由于总线架构的固有通信方式，同一时刻只能有一个处理器进行通信处理，这也限制了处理器核心在SOC上的扩展数量。
SOC的总线架构采用独占机制，这意味着各功能模块在获得总线控制权后才能与其他模块通信。这会导致一个模块在取得总线仲裁权时，其他模块必须等待，直到总线空闲才能获得控制，从而降低整体通信效率。还有一个问题是单一时钟同步问题，随着SOC的尺寸变小，达到高频时钟信号时会出现连线延时等问题，导致设计全局时钟树的难度增加，功耗也会有所增加。
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