SoC(System-on-a-Chip)とは?

パソコンの画像 基板設計

当記事では、SoC(System-on-a-chip)について紹介しています。

SoCとは

System-on-a-chipは集積回路の1個のチップ上に、CPUの他に一般的なマイクロコントローラや応用目的の機能なども集積してシステムとして機能するように設計されている集積回路製品。

SoCとはSystem-on-a-chip(システム・オン・ア・チップ)の省略です。

CPUやビデオチップ、I/Oといった複数チップで実現している機能を1つの半導体チップに統合したもの。

どこまでSystem-on-a-chip(システム・オン・ア・チップ)に統合するのかは各メーカーの都合で変わってきます。

基板

System-on-a-chip(システム・オン・ア・チップ)の中には、CPU(Central Processing Unit)と似ている外観のデバイスもあるのでCPUと混同してしまいそうですが、System-on-a-chip(システム・オン・ア・チップ)にはCPUも含まれています。

SOCで有名なのがAppleが独自に開発したのM1やM2です。

システムの大部分を1チップに詰め込んだICです。

メモリや周辺LSIをSOCに組み込むと、プリント基板上でパターン接続した場合と比較してデータのやり取りが早くなるそうです。

そんな物があったんだと改めて気付いた次第です。

子供から大人までの間で人気の超小型コンピュータ『ラズベリーパイ』でもARM社のCPUとGPUが一緒になったSoCが搭載されています。

機器を小型化する場合にCPUと周辺チップを1つにすればコンパクトになるのでSoCが有利だという事がわかりましたね。

どうしてSoCが気になったのかというと、メガドライブミニを購入してスペックはどんな感じなのかな?とネットで調べてみたらメガドライブミニはCPUではなくSoCを使っているという事がわかりました。

SoCという言葉は初めて聞く言葉。ゆえにSoCとは何ぞや?気になり調べてみました。

メガドライブミニを分解して中の基板の写真も見ましたが、小さな筐体に部品がごちゃごちゃと載っている訳ではなく、非常にシンプルな構成になっていました。

多くの機能が集積回路の中に納まっているという印象です。

SoCを使用しているメガドラミニの基板は非常にシンプルな構成ですね。
メガドライブミニの基板
出典:https://pc.watch.impress.co.jp/docs/topic/review/1208955.html

中央に載っている正方形のチップがSocです。
四方に銀色の足が出ていないのでBGAパッケージと思われます。

DDR3やUSBドライバーIC、HDMIドライバーICはSoCに統合されていない事もわかります。

瑞起オリジナルSoC「Z7213」を採用
 本体は底面の6本のネジで止められており、簡単に分解可能だ。分解すると基板の大部分がヒートシンク(金属板)に覆われていることが確認できるが、このヒートシンクもネジ3本で取り外せる。

 気になるSoCだが、日本に会社を構えるファブレス企業である瑞起のSoC「Z7213」が採用されている。瑞起のホームページには、「令和最初の新ゲーム機にも搭載された瑞起オリジナルSoC」という記載があるため、間違いはないだろう。

Z7213の詳細について瑞起に問い合わせ中だが、同社はArmを専門としており、中国Allwinnerの代理店を務めていることから、Z7213もArmをベースとしている可能性は高い。ちなみに海外グループ会社として「深セン果果慧科技有限公司」が名を連ねているが、果果慧のホームページには、任天堂やセガトイズ、タイトーといった企業名が並んでおり、サービスのページにはスーファミミニの写真もあるのが興味深い。

引用元:「メガドライブ ミニ」分解レポート

ZUIKIのSOC
出典:ZUIKI

瑞起のSOC「Z7213は」はクアッドコアを持ったArmアーキテクチャベースのSoCです。

メガドライブの実機はCPUに68000とZ80の当時としては豪勢なツインCPU仕様だったけど、メガドラミニのスペックはどうなんだろうと調べてみるとZUIKI Z7213という型式名のSoCだという。

初めて聞いたSocという半導体のチップが使われているという事を知りました。

追記
PCエンジン miniもメガドライブ ミニと同じ、瑞起のSoC「Z7213」が使用されています。

アストロシティ ミニにも採用されて、復刻ミニゲーム機では瑞起のSoC「Z7213」が採用されています。

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