IC หรือวงจรรวมมักจะทำให้เรานึกถึงระบบฝังตัวที่มีความสามารถในการประมวลผลเฉพาะทาง ทั้งในแง่ของแนวคิดและการดำเนินการ อุปกรณ์อัจฉริยะใดๆ ที่พยายามโน้มน้าวข้อมูลโดยใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะสำหรับนักพัฒนาคือระบบฝังตัว ซึ่งอาจดำเนินการในระดับแกนกลางโดยใช้กระบวนการ VLSI หรือ Very Large-Scale Integration บทความนี้จะขยายคุณลักษณะและการใช้งานของทั้งระบบฝังตัวและ VLSI เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจความแตกต่างระหว่างกระบวนการรวมทั้งสองประเภท
ระบบสมองกลฝังตัวเทียบกับ VLSI
ความแตกต่างระหว่างระบบฝังตัวและ VLSI คือ สถาปัตยกรรมระบบฝังตัวมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาโค้ดที่ทำงานบนชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่อ่อนนุ่ม ในขณะที่ VLSI เน้นการแปลงคำสั่งการเขียนโปรแกรมเป็นเฟรมเวิร์กสำหรับวงจรรวมหรือ IC
การใช้เทคโนโลยีใด ๆ ที่ใช้ในการทำงานที่จำกัดหรือเฉพาะทางให้สำเร็จจะเรียกว่าระบบฝังตัว ตรงกันข้ามกับคอมพิวเตอร์โดยรวมซึ่งสามารถดำเนินกิจกรรมได้หลากหลายและค่อนข้างซับซ้อน ระบบฝังตัวค่อนข้างเรียบง่ายและไม่มีอุปกรณ์ฟุ่มเฟือย ระบบสมองกลฝังตัวสามารถพบได้ในธนาคาร โมเด็ม เครื่องคิดเลข และโทรศัพท์มือถือ เพื่อยกตัวอย่างบางส่วน
ในทางกลับกัน VLSI ย่อมาจาก 'Very Large Scale Integration ซึ่งเป็นวลีที่ใช้ในการกำหนดความซับซ้อนและความซับซ้อนของวงจรรวมโดยการประมาณจำนวนเกตและทรานซิสเตอร์ที่มีอยู่ VLSI หมายถึงวงจรรวมที่มีทรานซิสเตอร์หลายพันตัวในภาชนะเดียว มีการใช้คำย่ออื่น เช่น MSI หรือ ULSI เพื่อเป็นตัวแทนของ IC ที่มีส่วนประกอบน้อยกว่าหรือมากกว่า
ตารางเปรียบเทียบระหว่างระบบสมองกลฝังตัวและ VLSI
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | ระบบสมองกลฝังตัว | VLSI |
| คำนิยาม | ระบบคอมพิวเตอร์ใด ๆ ที่ใช้ในการทำงานที่จำกัดหรือเฉพาะทางให้สำเร็จจะเรียกว่าระบบฝังตัว | VLSI ย่อมาจาก Very Large Scale Integration ซึ่งจะเป็นวลีที่ใช้กำหนดความซับซ้อนของวงจรรวมโดยการประมาณจำนวนเซมิคอนดักเตอร์หรือที่เรียกว่าทรานซิสเตอร์ที่มีอยู่ |
| การใช้งาน | บริการสมองกลฝังตัวมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในหลากหลายรูปแบบ รวมถึงบริการทางอุตสาหกรรม เศรษฐกิจ และการทหาร | VLSI ช่วยให้นักออกแบบ IC ใช้พื้นที่น้อยลงในการออกแบบของพวกเขา ใน PCBA อย่างง่าย วงจรไฟฟ้ามักประกอบด้วย CPU, RAM, ระบบปฏิบัติการ และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ |
| ข้อตกลงกับ | ระบบสมองกลฝังตัวจะจัดการกับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ | VLSI เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบซอฟต์แวร์ |
| ภาษาการเข้ารหัสที่ใช้ | ความรู้เกี่ยวกับเครือข่ายฮาร์ดแวร์ | C/C++, สนิม, ไพทอน |
| โอกาสในการทำงาน | มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิศวกร VLSI | น้อยกว่าเมื่อเทียบกับผู้ออกแบบระบบฝังตัว |
ระบบสมองกลฝังตัวคืออะไร?
ระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ไมโครชิปซึ่งสร้างขึ้นเพื่อให้ตรงตามวัตถุประสงค์บางอย่างเรียกว่าระบบฝังตัว ระบบคอมพิวเตอร์ใด ๆ ที่ใช้ในการทำงานที่จำกัดหรือเฉพาะทางให้สำเร็จจะเรียกว่าระบบฝังตัว ระบบสมองกลฝังตัวมีอยู่ในคาสิโน เกตเวย์ คอมพิวเตอร์ และโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น
ภาษาศาสตร์คอมพิวเตอร์มาตรฐานที่มีโมดูลเฉพาะสามารถใช้เพื่อตั้งโปรแกรมระบบฝังตัวที่จะทำงานบนไมโครคอนโทรลเลอร์หรือ CPU ที่มีระบบปฏิบัติการ เช่น Ubuntu หรือเคอร์เนล Linux เป็นหลัก ตัวอย่าง C/C++, Rust, Python และภาษาอื่นๆ อีกหลายภาษา
เฟรมเวิร์กและนักแปลที่จำเป็นสำหรับภาษาเหล่านี้โดยทั่วไปมีให้โดยผู้ผลิตที่ได้รับอนุมัติของคุณ ช่วยให้คุณมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพมากกว่าการแปลเฉพาะในโค้ดระดับเครื่อง
เมื่อพูดถึงอาชีพในระบบสมองกลฝังตัว สถานการณ์สมมติจะมั่งคั่งและเป็นที่นิยมในอินเดียและทั่วโลกในปัจจุบัน ระบบสมองกลฝังตัวเป็นหัวข้อที่น่าสนใจของวิศวกรรมคอมพิวเตอร์พร้อมโอกาสทางอาชีพมากมายทั้งในปัจจุบันและในอนาคตอันใกล้ ระบบสมองกลฝังตัวมีการจ้างงานเพิ่มขึ้นในอินเดีย และอาชีพนี้มีโอกาสที่ดีสำหรับวิศวกรที่เพิ่มขึ้น ภาษาเครื่องที่ใช้สำหรับระบบฝังตัวนั้นง่ายและสะดวก ประกอบด้วย; หลาม, สนิม, C ++ เป็นต้น
VLSI คืออะไร?
เทคนิคการรวมหรือการรวมทรานซิสเตอร์ 1,000s เข้ากับไมโครชิปซิลิกอนผลึกเดี่ยวเรียกว่าการรวมขนาดใหญ่มาก (VLSI) เนื่องจากไมโครชิปโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ระดับผู้เชี่ยวชาญได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1970 เทคโนโลยี VLSI จึงถูกคิดค้นขึ้น
VLSI เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ไมโครชิป วงจรรวม (IC) และส่วนประกอบต่างๆ มันถูกสร้างขึ้นเพื่อรักษาขั้วทรานซิสเตอร์นับร้อยนับพันบนไมโครชิปที่เติบโตเป็นพันล้านในปี 2555
กระบวนการออกแบบและภาษาของ VLSI อาจใช้เพื่อสร้าง MCU, FPGA และอุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้อื่นๆ ที่ใช้ซอฟต์แวร์ฝังตัว การออกแบบระบบสมองกลฝังตัวมักจะเน้นที่ด้านซอฟต์แวร์ โดยมีการเขียนโค้ดให้ทำงานบนแพลตฟอร์มที่มีอยู่ก่อนแล้ว เช่น MCU หรือ FPGA สถาปัตยกรรม VLSI จำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างเข้มงวดกับการวางผังพื้น เลย์เอาต์ ขนาดเซมิคอนดักเตอร์ การเชื่อมต่อ นาฬิกา และการกระจายพลังงาน ซึ่งรวมถึงจังหวะเวลา เนื่องจากมีความใกล้เคียงกับการออกแบบฮาร์ดแวร์มากกว่า
ระบบคำอธิบายฮาร์ดแวร์เป็นภาษาสคริปต์ที่ใช้ใน VLSI สำหรับการออกแบบ IC (HDL) Verilog, VHDL, C และภาษาการเขียนโปรแกรมเช่น Python และ TCL อยู่ในหมู่พวกเขา ใน VLSI แนวทางการพัฒนาของทีมมีความสำคัญพอๆ กับ HDL ที่พวกเขาใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่
ความแตกต่างหลักระหว่างระบบสมองกลฝังตัวและ VLSI
บทสรุป
วิศวกรมักต้องการเครื่องมือจำลองและวางแผน PCB ที่เหมาะสมเพื่อสร้างแผงประเมิน, SoM, SBC และผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอื่นๆ เว้นแต่คุณจะออกแบบสำหรับอุปกรณ์ฝังตัวหรือ VLSI สำหรับไอซีใหม่บางตัว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอายุและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี คำว่า VLSI จึงแทบไม่ล้าสมัย ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในระบบคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นแบบฝังตัวหรือแบบสากล รวมถึงทรานซิสเตอร์จำนวนหลายพัน ล้าน หรือแม้แต่พันล้านตัวในหน่วยที่สมบูรณ์
ทั้งสถาปัตยกรรมและการออกแบบต่างก็มีประสิทธิภาพการทำงานและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย แม้ว่าระบบฝังตัวจะได้รับความนิยมมากกว่าเนื่องจากราคาและความง่ายในการผลิต แต่ VLSI ยังคงมีสถาปัตยกรรมและการสนับสนุนซอฟต์แวร์ที่ดี ดังนั้นจึงเป็นเรื่องดีที่จะดำเนินต่อไปอย่างน้อยอีกทศวรรษ ขอบเขตงานสำหรับ VLSI นั้นสมบูรณ์และเทียบได้กับผู้ออกแบบระบบฝังตัว และทั้งสองบอร์ดนั้นใช้การรวม IC และความง่ายในการใช้งาน
อ้างอิง
www.tutorialspoint.com/embedded_systems/es_overview.htm
