IC hay mạch tích hợp thường khiến chúng ta liên tưởng đến các hệ thống nhúng với khả năng xử lý chuyên biệt, cả về khái niệm và cách thực thi. Bất kỳ thiết bị thông minh nào cố gắng tác động đến dữ liệu bằng phần mềm chuyên dụng dành cho nhà phát triển đều là một hệ thống nhúng, có thể được thực hiện ở cấp cốt lõi bằng cách sử dụng quy trình VLSI hoặc Tích hợp quy mô lớn. Bài viết này phóng đại các tính năng và cách sử dụng của cả hệ thống nhúng và VLSI để giúp bạn hiểu sự khác biệt giữa cả hai loại quy trình tích hợp.
Hệ thống nhúng so với VLSI
Sự khác biệt giữa hệ thống nhúng và VLSI là kiến trúc hệ thống nhúng tập trung vào việc phát triển mã được thực thi trên một phần cứng dễ uốn trong khi VLSI nhấn mạnh việc chuyển đổi các lệnh lập trình thành một khuôn khổ cho một mạch tích hợp hoặc IC.
Bất kỳ hoạt động sử dụng công nghệ nào được sử dụng để hoàn thành một nhiệm vụ hạn chế hoặc chuyên biệt đều được gọi là hệ thống nhúng. Trái ngược với một máy tính tổng thể, có thể thực hiện một loạt các hoạt động và khá phức tạp, một hệ thống nhúng khá đơn giản và thiếu thiết bị thừa. Hệ thống nhúng có thể được tìm thấy trong Ngân hàng, modem, máy tính và điện thoại di động, để kể tên một vài ví dụ.
Mặt khác, VLSI là viết tắt của ‘Very Large Scale Integration, là một cụm từ được sử dụng để xác định độ phức tạp và phức tạp của một mạch tích hợp bằng cách ước tính có bao nhiêu cổng và bóng bán dẫn hiện diện. VLSI đề cập đến các mạch tích hợp chứa hàng nghìn bóng bán dẫn trong một thùng chứa duy nhất; Các từ viết tắt thay thế, chẳng hạn như MSI hoặc ULSI, đang được sử dụng để đại diện cho các IC có ít hoặc nhiều thành phần hơn.
Bảng so sánh giữa hệ thống nhúng và VLSI
| Các thông số so sánh | Hệ thống nhúng | VLSI |
| Sự định nghĩa | Bất kỳ hệ thống máy tính nào được sử dụng để hoàn thành một nhiệm vụ hạn chế hoặc chuyên biệt đều được gọi là hệ thống nhúng. | VLSI là viết tắt của Very Large Scale Integration, là một cụm từ được sử dụng để xác định mức độ phức tạp của một mạch tích hợp bằng cách ước tính có bao nhiêu chất bán dẫn hay còn gọi là bóng bán dẫn. |
| Cách sử dụng | Các dịch vụ nhúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm cả các ứng dụng công nghiệp, kinh tế và quân sự. | VLSI cho phép các nhà thiết kế vi mạch sử dụng ít không gian hơn trong các thiết kế của họ. Trên PCBA đơn giản, các mạch điện thường bao gồm CPU, RAM, Os và các thiết bị ngoại vi khác. |
| Giao dịch với | Hệ thống nhúng xử lý các thành phần phần cứng. | VLSI xử lý các thành phần phần mềm. |
| Ngôn ngữ mã hóa được sử dụng | Kiến thức mạng phần cứng | C / C ++, Rust, Python. |
| Các cơ hội nghề nghiệp | Nhiều hơn so với các kỹ sư VLSI. | Ít hơn khi so sánh với các nhà thiết kế hệ thống nhúng. |
Hệ thống nhúng là gì?
Hệ thống phần cứng và phần mềm máy tính dựa trên vi mạch được xây dựng để đáp ứng một mục đích nhất định được gọi là hệ thống nhúng. Bất kỳ hệ thống máy tính nào được sử dụng để hoàn thành một nhiệm vụ hạn chế hoặc chuyên biệt đều được gọi là hệ thống nhúng. Hệ thống nhúng có sẵn trong Sòng bạc, cổng, máy tính và điện thoại di động, có thể kể đến một vài hệ thống.
Ngôn ngữ máy tính tiêu chuẩn với các mô-đun cụ thể có thể được sử dụng để lập trình các hệ thống nhúng sẽ hoạt động trên Vi điều khiển hoặc CPU với hệ điều hành, chẳng hạn như Ubuntu hoặc chủ yếu là nhân Linux. C / C ++, Rust, Python và một số ngôn ngữ khác là những ví dụ.
Các khuôn khổ và trình dịch cần thiết cho các ngôn ngữ này thường được cung cấp bởi nhà sản xuất đã được phê duyệt của bạn, cho phép bạn tập trung vào hiệu suất hơn là các bản dịch cụ thể sang mã cấp máy.
Khi nói về nghiệp vụ trong hệ thống nhúng, kịch bản rất phong phú và hiện đang khá phổ biến ở Ấn Độ cũng như trên thế giới. Hệ thống nhúng là một chủ đề hấp dẫn của kỹ thuật máy tính với nhiều triển vọng nghề nghiệp cả hiện tại và trong tương lai gần. Hệ thống nhúng có nhiều việc làm hơn ở Ấn Độ và nghề này mang lại cơ hội lớn cho các kỹ sư đang lên. Các ngôn ngữ máy được sử dụng cho các hệ thống nhúng rất đơn giản và dễ dàng. Nó bao gồm; python, Rust, C ++, v.v.
VLSI là gì?
Kỹ thuật kết hợp hoặc tích hợp hàng nghìn bóng bán dẫn trên một vi mạch silicon tinh thể đơn lẻ được gọi là tích hợp quy mô rất lớn (VLSI). Khi các vi mạch xử lý đa lõi cấp chuyên gia được phát triển vào cuối những năm 1970, công nghệ VLSI đã được phát minh.
VLSI là một công nghệ được sử dụng rộng rãi để phát triển máy tính vi mạch, mạch tích hợp (IC) và linh kiện. Nó được tạo ra để duy trì hàng trăm và hàng nghìn thiết bị đầu cuối bóng bán dẫn trên một vi mạch đã tăng lên hàng tỷ vào năm 2012.
Các quy trình và ngôn ngữ thiết kế VLSI có thể được sử dụng để tạo MCU, FPGA và các thiết bị logic có thể lập trình khác chạy phần mềm nhúng. Thiết kế hệ thống nhúng thường tập trung vào mặt phần mềm, với mã được viết để hoạt động trên nền tảng có sẵn từ trước như MCU hoặc FPGA. Kiến trúc VLSI đòi hỏi sự chú ý nghiêm ngặt đến sơ đồ tầng, bố cục, kích thước bán dẫn, kết nối, đồng hồ và phân phối năng lượng, bao gồm cả thời gian vì nó gần với thiết kế phần cứng hơn.
Hệ thống mô tả phần cứng là ngôn ngữ kịch bản được sử dụng trong VLSI để thiết kế vi mạch (HDL). Verilog, VHDL, C và các ngôn ngữ lập trình như Python và TCL nằm trong số đó. Trong VLSI, phương pháp tiếp cận phát triển của một nhóm cũng cần thiết như HDL mà họ sử dụng để tạo ra một sản phẩm mới.
Sự khác biệt chính giữa hệ thống nhúng và VLSI
Sự kết luận
Một kỹ sư sẽ luôn yêu cầu các công cụ lập kế hoạch và mô phỏng PCB phù hợp để xây dựng bảng đánh giá, SoM, SBC và các sản phẩm cuối cùng khác trừ khi bạn đang thiết kế cho một thiết bị nhúng hoặc một VLSI cho một số IC mới. Tuy nhiên, do tuổi đời và sự tiến bộ của công nghệ, thuật ngữ VLSI hầu như đã trở nên lỗi thời. Các thành phần điện tử trong hầu hết các hệ thống máy tính, dù là nhúng hay phổ thông, bao gồm hàng nghìn, hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ bóng bán dẫn trong một khối hoàn chỉnh.
Tuy nhiên, cả kiến trúc và thiết kế đều hiệu quả về mặt chức năng và vẫn được sử dụng rộng rãi. Mặc dù thực tế là các hệ thống nhúng phổ biến hơn vì giá cả và sự dễ sản xuất của chúng, nhưng VLSI vẫn cung cấp kiến trúc và hỗ trợ phần mềm tốt nên chắc chắn sẽ tốt trong ít nhất một thập kỷ nữa. Phạm vi công việc của VLSI rất phong phú và có thể so sánh với các nhà thiết kế hệ thống nhúng và cả hai bo mạch đều dựa trên tích hợp vi mạch và dễ sử dụng.
Người giới thiệu
www.tutorialspoint.com/embedded_systems/es_overview.htm
