വ്യവസായ വാർത്തകൾ: SOC യും SIP യും (സിസ്റ്റം-ഇൻ-പാക്കേജ്) തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

SiP എന്ന ആശയത്തെ ഒരു ടൂൾബോക്സ് കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിനോട് ഉപമിക്കാം. ടൂൾബോക്സിൽ സ്ക്രൂഡ്രൈവറുകൾ, ചുറ്റികകൾ, ഡ്രില്ലുകൾ തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത ഉപകരണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കാം. അവ സ്വതന്ത്ര ഉപകരണങ്ങളാണെങ്കിലും, സൗകര്യപ്രദമായ ഉപയോഗത്തിനായി അവയെല്ലാം ഒരു ബോക്സിൽ ഏകീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ സമീപനത്തിന്റെ പ്രയോജനം, ഓരോ ഉപകരണവും പ്രത്യേകം വികസിപ്പിക്കാനും നിർമ്മിക്കാനും കഴിയും, കൂടാതെ ആവശ്യാനുസരണം അവയെ ഒരു സിസ്റ്റം പാക്കേജിലേക്ക് "അസംബിൾ" ചെയ്യാനും കഴിയും, ഇത് വഴക്കവും വേഗതയും നൽകുന്നു.

2. SoC-യും SiP-യും തമ്മിലുള്ള സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളും വ്യത്യാസങ്ങളും

സംയോജന രീതി വ്യത്യാസങ്ങൾ:
SoC: വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ മൊഡ്യൂളുകൾ (CPU, മെമ്മറി, I/O, മുതലായവ) ഒരേ സിലിക്കൺ ചിപ്പിൽ നേരിട്ട് രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. എല്ലാ മൊഡ്യൂളുകളും ഒരേ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയയും ഡിസൈൻ ലോജിക്കും പങ്കിടുന്നു, ഇത് ഒരു സംയോജിത സിസ്റ്റം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
SiP: വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകൾ ഉപയോഗിച്ച് വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ ചിപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കുകയും പിന്നീട് 3D പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഒരൊറ്റ പാക്കേജിംഗ് മൊഡ്യൂളിൽ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു ഭൗതിക സംവിധാനം രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യാം.

രൂപകൽപ്പന സങ്കീർണ്ണതയും വഴക്കവും:
SoC: എല്ലാ മൊഡ്യൂളുകളും ഒരൊറ്റ ചിപ്പിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഡിസൈൻ സങ്കീർണ്ണത വളരെ ഉയർന്നതാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ഡിജിറ്റൽ, അനലോഗ്, RF, മെമ്മറി തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത മൊഡ്യൂളുകളുടെ സഹകരണ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക്. ഇതിന് എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് ആഴത്തിലുള്ള ക്രോസ്-ഡൊമെയ്ൻ ഡിസൈൻ കഴിവുകൾ ആവശ്യമാണ്. മാത്രമല്ല, SoC-യിലെ ഏതെങ്കിലും മൊഡ്യൂളിൽ ഒരു ഡിസൈൻ പ്രശ്നമുണ്ടെങ്കിൽ, മുഴുവൻ ചിപ്പും പുനർരൂപകൽപ്പന ചെയ്യേണ്ടി വന്നേക്കാം, ഇത് കാര്യമായ അപകടസാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

 

SiP: ഇതിനു വിപരീതമായി, SiP കൂടുതൽ ഡിസൈൻ വഴക്കം നൽകുന്നു. ഒരു സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് പാക്കേജ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ മൊഡ്യൂളുകൾ പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത് പരിശോധിക്കാവുന്നതാണ്. ഒരു മൊഡ്യൂളിൽ ഒരു പ്രശ്നം ഉണ്ടായാൽ, ആ മൊഡ്യൂൾ മാത്രം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് മറ്റ് ഭാഗങ്ങളെ ബാധിക്കില്ല. SoC-യെ അപേക്ഷിച്ച് വേഗതയേറിയ വികസന വേഗതയും കുറഞ്ഞ അപകടസാധ്യതകളും ഇത് അനുവദിക്കുന്നു.

പ്രക്രിയ അനുയോജ്യതയും വെല്ലുവിളികളും:
SoC: ഡിജിറ്റൽ, അനലോഗ്, RF തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത ഫംഗ്‌ഷനുകൾ ഒരൊറ്റ ചിപ്പിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് പ്രോസസ് കോംപാറ്റിബിലിറ്റിയിൽ കാര്യമായ വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ ആവശ്യമാണ്; ഉദാഹരണത്തിന്, ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് ഉയർന്ന വേഗതയുള്ളതും കുറഞ്ഞ പവർ പ്രോസസ്സുകളും ആവശ്യമാണ്, അതേസമയം അനലോഗ് സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് കൂടുതൽ കൃത്യമായ വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രണം ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. ഒരേ ചിപ്പിൽ ഈ വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകൾക്കിടയിൽ അനുയോജ്യത കൈവരിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

SiP: പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലൂടെ, വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്ന ചിപ്പുകളെ സംയോജിപ്പിക്കാൻ SiP-ക്ക് കഴിയും, SoC സാങ്കേതികവിദ്യ നേരിടുന്ന പ്രക്രിയ അനുയോജ്യത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനും കഴിയും. ഒരേ പാക്കേജിൽ ഒന്നിലധികം വൈവിധ്യമാർന്ന ചിപ്പുകൾ ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ SiP അനുവദിക്കുന്നു, എന്നാൽ പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കുള്ള കൃത്യതാ ആവശ്യകതകൾ ഉയർന്നതാണ്.

ഗവേഷണ വികസന ചക്രവും ചെലവുകളും:
SoC: SoC എല്ലാ മൊഡ്യൂളുകളും ആദ്യം മുതൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്യേണ്ടതിനാൽ, ഡിസൈൻ ചക്രം ദൈർഘ്യമേറിയതാണ്. ഓരോ മൊഡ്യൂളും കർശനമായ രൂപകൽപ്പന, പരിശോധന, പരിശോധന എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാകണം, കൂടാതെ മൊത്തത്തിലുള്ള വികസന പ്രക്രിയയ്ക്ക് നിരവധി വർഷങ്ങൾ എടുത്തേക്കാം, ഇത് ഉയർന്ന ചെലവുകൾക്ക് കാരണമാകും. എന്നിരുന്നാലും, വൻതോതിലുള്ള ഉൽ‌പാദനം ആരംഭിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന സംയോജനം കാരണം യൂണിറ്റ് ചെലവ് കുറവാണ്.
SiP: SiP-യെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഗവേഷണ വികസന ചക്രം ചെറുതാണ്. പാക്കേജിംഗിനായി നിലവിലുള്ളതും പരിശോധിച്ചുറപ്പിച്ചതുമായ ഫങ്ഷണൽ ചിപ്പുകൾ SiP നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, മൊഡ്യൂൾ പുനർരൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ആവശ്യമായ സമയം ഇത് കുറയ്ക്കുന്നു. ഇത് വേഗത്തിലുള്ള ഉൽപ്പന്ന ലോഞ്ചുകൾക്ക് അനുവദിക്കുകയും ഗവേഷണ വികസന ചെലവുകൾ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സിസ്റ്റം പ്രകടനവും വലുപ്പവും:
SoC: എല്ലാ മൊഡ്യൂളുകളും ഒരേ ചിപ്പിൽ ആയതിനാൽ, ആശയവിനിമയ കാലതാമസം, ഊർജ്ജ നഷ്ടം, സിഗ്നൽ ഇടപെടൽ എന്നിവ കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് പ്രകടനത്തിലും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിലും SoC-ക്ക് സമാനതകളില്ലാത്ത നേട്ടം നൽകുന്നു. ഇതിന്റെ വലുപ്പം കുറവാണ്, ഇത് സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് ചിപ്പുകൾ പോലുള്ള ഉയർന്ന പ്രകടനവും വൈദ്യുതി ആവശ്യകതകളും ഉള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
SiP: SiP യുടെ സംയോജന നില SoC യുടെ അത്ര ഉയർന്നതല്ലെങ്കിലും, മൾട്ടി-ലെയർ പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് വ്യത്യസ്ത ചിപ്പുകൾ ഒരുമിച്ച് പാക്കേജ് ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയും, ഇത് പരമ്പരാഗത മൾട്ടി-ചിപ്പ് സൊല്യൂഷനുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ചെറിയ വലുപ്പത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, മൊഡ്യൂളുകൾ ഒരേ സിലിക്കൺ ചിപ്പിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനുപകരം ഭൗതികമായി പാക്കേജുചെയ്‌തിരിക്കുന്നതിനാൽ, പ്രകടനം SoC യുടെ പ്രകടനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടണമെന്നില്ലെങ്കിലും, മിക്ക ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെയും ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ ഇതിന് ഇപ്പോഴും കഴിയും.

3. SoC, SiP എന്നിവയ്ക്കുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ

SoC-നുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ:
വലിപ്പം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, പ്രകടനം എന്നിവയ്‌ക്കായി ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുള്ള ഫീൽഡുകൾക്ക് SoC സാധാരണയായി അനുയോജ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്:
സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ: ആപ്പിളിന്റെ എ-സീരീസ് ചിപ്പുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ക്വാൽകോമിന്റെ സ്‌നാപ്ഡ്രാഗൺ പോലുള്ളവ) സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലെ പ്രോസസ്സറുകൾ സാധാരണയായി സിപിയു, ജിപിയു, എഐ പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റുകൾ, കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ മൊഡ്യൂളുകൾ മുതലായവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള SoC-കളാണ്, ശക്തമായ പ്രകടനവും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും ആവശ്യമാണ്.
ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ്: ഡിജിറ്റൽ ക്യാമറകളിലും ഡ്രോണുകളിലും, ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റുകൾക്ക് പലപ്പോഴും ശക്തമായ സമാന്തര പ്രോസസ്സിംഗ് കഴിവുകളും കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസിയും ആവശ്യമാണ്, ഇത് SoC-ക്ക് ഫലപ്രദമായി നേടാൻ കഴിയും.
ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള എംബഡഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ: IoT ഉപകരണങ്ങൾ, വെയറബിളുകൾ പോലുള്ള കർശനമായ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത ആവശ്യകതകളുള്ള ചെറിയ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് SoC പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്.

SiP-നുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ:
ദ്രുത വികസനവും മൾട്ടി-ഫങ്ഷണൽ സംയോജനവും ആവശ്യമുള്ള ഫീൽഡുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ SiP-യിലുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്:
ആശയവിനിമയ ഉപകരണങ്ങൾ: ബേസ് സ്റ്റേഷനുകൾ, റൂട്ടറുകൾ മുതലായവയ്ക്ക്, SiP-ക്ക് ഒന്നിലധികം RF, ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സറുകൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഉൽപ്പന്ന വികസന ചക്രം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.
കൺസ്യൂമർ ഇലക്ട്രോണിക്സ്: വേഗത്തിലുള്ള അപ്‌ഗ്രേഡ് സൈക്കിളുകളുള്ള സ്മാർട്ട് വാച്ചുകൾ, ബ്ലൂടൂത്ത് ഹെഡ്‌സെറ്റുകൾ പോലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക്, പുതിയ ഫീച്ചർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വേഗത്തിൽ പുറത്തിറക്കാൻ SiP സാങ്കേതികവിദ്യ അനുവദിക്കുന്നു.
ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സ്: ഓട്ടോമോട്ടീവ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ നിയന്ത്രണ മൊഡ്യൂളുകൾക്കും റഡാർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന മൊഡ്യൂളുകൾ വേഗത്തിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന് SiP സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

4. SoC യുടെയും SiP യുടെയും ഭാവി വികസന പ്രവണതകൾ

SoC വികസനത്തിലെ പ്രവണതകൾ:
SoC ഉയർന്ന സംയോജനത്തിലേക്കും വൈവിധ്യമാർന്ന സംയോജനത്തിലേക്കും പരിണമിക്കുന്നത് തുടരും, AI പ്രോസസ്സറുകൾ, 5G കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ മൊഡ്യൂളുകൾ, മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയുടെ കൂടുതൽ സംയോജനം ഇതിൽ ഉൾപ്പെടും, ഇത് ബുദ്ധിപരമായ ഉപകരണങ്ങളുടെ കൂടുതൽ പരിണാമത്തിന് കാരണമാകും.

എസ്‌ഐപി വികസനത്തിലെ പ്രവണതകൾ:
അതിവേഗം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വിപണി ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി വ്യത്യസ്ത പ്രക്രിയകളും പ്രവർത്തനങ്ങളും ഒരുമിച്ച് ചിപ്പുകൾ കർശനമായി പാക്കേജ് ചെയ്യുന്നതിന്, 2.5D, 3D പാക്കേജിംഗ് പുരോഗതികൾ പോലുള്ള നൂതന പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളെ SiP കൂടുതലായി ആശ്രയിക്കും.

5. ഉപസംഹാരം

SoC എന്നത് ഒരു മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ സൂപ്പർ അംബരചുംബി നിർമ്മിക്കുന്നത് പോലെയാണ്, എല്ലാ ഫങ്ഷണൽ മൊഡ്യൂളുകളും ഒരു ഡിസൈനിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, പ്രകടനം, വലുപ്പം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം എന്നിവയ്‌ക്കായി വളരെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. മറുവശത്ത്, SiP വ്യത്യസ്ത ഫങ്ഷണൽ ചിപ്പുകൾ ഒരു സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് "പാക്കേജ്" ചെയ്യുന്നത് പോലെയാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ദ്രുത അപ്‌ഡേറ്റുകൾ ആവശ്യമുള്ള ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്‌സിന് അനുയോജ്യമായ വഴക്കത്തിലും ദ്രുത വികസനത്തിലും കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. രണ്ടിനും അതിന്റേതായ ശക്തികളുണ്ട്: SoC ഒപ്റ്റിമൽ സിസ്റ്റം പ്രകടനത്തിനും വലുപ്പ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും ഊന്നൽ നൽകുന്നു, അതേസമയം SiP സിസ്റ്റം വഴക്കവും വികസന ചക്രത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.