【エスオーシー】

SoC(システムオンチップ) とは?

最終更新:
💡 CPUと周辺の機能を、一つのチップへまとめる

CPUやメモリ制御、入出力、用途に応じた処理回路などを、一つの集積回路にまとめた半導体。スマートフォンや組み込み機器、PCなどに使われ、含まれる機能は製品によって異なる。

📌 このページのポイント
SoC:複数の機能をチップ内でつなぐ 一つの集積回路:構成の例 CPU 命令を実行 GPU 画像・並列演算 AI用回路 推論など チップ内の相互接続 メモリ制御 読み書きを制御 画像処理 カメラの画像 入出力 外部との接続 外付けRAM を使う例 機器には他の部品も使う 電源・画面など 集積回路とパッケージ全体を区別する
GPU・AI用回路・画像処理を含む構成例。含まれる機能や外付け部品は製品ごとに異なる。
ひよこ ひよこ
CPUと何が違うの?
ペンギン先生 ペンギン先生
CPUは命令の実行や計算を担う機能だよ。SoCはCPUに加えてメモリ制御や入出力などを一つの集積回路にまとめる。GPUや画像処理、AI用の回路を含むものもあるけど、同じ部品が全製品に必ず入るわけではないんだ
ひよこ ひよこ
どうしてまとめるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
複数のチップ間でやり取りする配線を減らし、小型化や省電力化を図れるからだよ。ただし性能や消費電力は回路、用途、設計に左右される。SoCという名前だけで必ず高速・安価になったり、バッテリーが一日持つと決まったりはしないんだ
ひよこ ひよこ
メモリも全部同じチップの中?
ペンギン先生 ペンギン先生
メモリを含む構成もあるけど、メモリコントローラーとRAMそのものは別の役割だよ。Apple M1の例では、同じデータを使う統合メモリがカスタムパッケージにまとめられている。単一の集積回路とパッケージ全体を区別し、外付け部品も含めて構成を見るんだ
ひよこ ひよこ
スマホ以外でも使われる?
ペンギン先生 ペンギン先生
IoTやウェアラブル、自動車などの組み込み機器にも使われるし、Mac向けのM1もSoCだよ。M1にはCPU・GPUに加えてNeural Engineなどがある。AI処理用の回路があっても、すべてのAI処理がその回路だけで実行されるわけではないんだ
ひよこ ひよこ
いろいろな機能をどうつなぐの?
ペンギン先生 ペンギン先生
チップ内の相互接続で各機能をつなぐよ。設計では性能・電力・機能の要件を決め、部品に相当する回路を組み合わせて検証する。図は構成の例で、実際の回路配置や特定製品の性能を示すものではないんだ
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「SoC」って出てきたら「CPUと周辺の機能を一つのチップにまとめたもの」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「System on a Chip」 = チップ上にまとめたシステム
💬 Systemはシステム、on a Chipは一つのチップの上に、という意味だよ。複数の機能をまとめる考え方で、どのSoCも機器の全部品を内蔵するという意味ではないんだ

参考資料

← 用語集にもどる