شهدت السنوات الماضية ظهور مصطلح SoC أو System on Chip بديلا لاستخدام وحدة المعالجة المركزية CPU أو المعالج اختصارا، وهو المصطلح الذي انتشر مع النمو الهائل في استخدام الهواتف الذكية وأجهزة التابلت وغيرها من الأجهزة المحمولة، ورغم الاختلاف بين رقاقة أو شريحة SoC ووحدة المعالجة المركزية CPU، إلا أنهما متشابهين إلى حد كبير في الواقع، ويمكن أن تطبق معظم ما تعرفه عن المعالجات على شرائح أو رقاقات System on Chip.
ما هي وحدة المعالجة المركزية – المعالج – CPU ؟
وتعتبر وحدة المعالجة المركزية CPU دائرة الكترونية أو مجموعة من الدوائر الإلكترونية التي تنفذ التعليمات البرمجية التي يطلبها المستخدم من خلال واجهة البرامج أو التطبيقات، بحيث تظهر على الشاشة، وذلك من خلال إجراء عمليات حسابية ومنطقية وتنظيم إدخال وإخراج البيانات، وكلما زادت إمكانية إجراء المعالج للعمليات الحسابية والمنطقية كلما كان الجهاز أسرع.
لكن وحدة المعالجة المركزية CPU أو المعالج ليست في حد ذاتها جهاز كمبيوتر، حيث تحتاج إلى مجموعة أخرى من الرقاقات الإلكترونية مثل الذاكرة لحفظ البيانات سواء مؤقتا أو دائما، بالإضافة لرقاقة لترميز الصوت وتضخيمه ومعالج رسومات لرسم الصور على الشاشة، بالإضافة لمئات المكونات الإلكترونية الأصغر الضرورية.
ويرجع اختراع وتطوير وحدة المعالجة المركزية CPU لأول مرة إلى شركة إنتل Intel، وذلك بمساعدة Ted Hoff وفريق من المهندسين الأوائل في الشركة الأمريكية.
ما هي رقاقة أو شريحة SoC ؟
ومثلما يشير الاسم System on Chip، فإن رقاقة أو شريحة SoC هي لوحة إلكترونية متكاملة أو رقاقة إلكترونية تتضمن كل أو معظم مكونات الكمبيوتر أو أي نظام إلكتروني آخر، بما في ذلك المعالج أو وحدة المعالجة المركزية CPU ومعالج أو وحدة معالجة الرسومات GPU والذاكرة ودوائر التحكم في الطاقة، بالإضافة إلى وحدة معالج الصور ووحدة معالجة تطبيقات الذكاء الصناعي AI ودوائر الراديو اللاسلكية ومودم الإتصال بالإنترنت من خلال شبكات المحمول سواء من خلال الجيل الرابع أو الخامس 5G.
وفي حين أن المعالج أو وحدة المعالجة المركزية CPU لا يمكن أن تعمل بدون العديد من الرقائق الإلكترونية الأخرى، فإنه يمكن بناء أجهزة كمبيوتر أو أنظمة كاملة اعتمادا على شريحة أو رقاقة SoC.
ما هو الفرق بين شريحة SoC الإلكترونية والمعالج CPU؟
تحتوي رقاقة أو شريحة SoC على العديد من الوظائف مقارنة بوحدة المعالجة المركزية، وهو ما يتيح إنشاء أجهزة إلكترونية سواء هواتف ذكية أو حتى أجهزة كمبيوتر محمولة مثل أجهزة آبل ماك بوك برو بمعالج M1 الجديدة بحجم أصغر وأنحف، كما أن التكامل بين وحدات SoC يجعل الشريحة أقل استهلاكا للطاقة وأقل إنتاجا للحرارة، وهو ما يقلل الحاجة إلى وجود مراوح للتبريد، لكن التحدي هو في تحسين كفاءة هذه الشرائح وهو ما يبدو قريبا.
