SoC，System?on?Chip，也即片上系統。SoC在目前的大數據時代也將迎來新一輪爆發性增長。SoC在很多領域都有應用，包括物聯網、工業制造、交通和商業等等。而如今的SoC也將突破原有的“片上系統”的范疇，將成為越來越智能的微小系統，并涵蓋CPU、IP核、存儲器等在內的一系列模塊。另一方面，這兩年ARM與X86之間的爭斗愈演愈烈。以Intel為首的X86陣營滲透移動終端，蠶食ARM市場份額；而不甘寂寞的ARM也向企業級領域進軍，意欲分得一杯羹。

SoC是信息系統核心的芯片集成，它將系統上最為關鍵的部件集成在一塊芯片上。從廣義角度來說的話，它是一個微小型系統，包括微處理器、模擬IP核、數字IP核和存儲器(或片外存儲控制接口)等部件。這種SoC通常具有鮮明的行業應用特征，以具體的客戶需求為主導并設計開發。SoC設計的關鍵技術主要包括總線架構技術、IP核可復用技術、軟硬件協同設計技術、SoC驗證技術、可測性設計技術、低功耗設計技術、超深亞微米電路實現技術等。

SoC的應用十分廣泛。最為常見的當屬我們日常生活中使用的智能手機。比如蘋果A4處理器就是基于ARM處理器架構的SoC，它集成基于45納米制程的一顆ARM?Cortex-A8處理器內核以及一顆PowerVR?SGX?535圖形處理內核。A4采用堆疊封裝技術PoP（Package?on?Package），內部包括處理器核心和內存部件。

另外，便攜式無人飛機也有這種SoC。比如內置ARM9?CPU,?Linux操作系統,?通過WWAN管理開放的Linux內核控制重力感應裝置、陀螺儀、機械控制芯片協同工作。從這里我們不難看出，SoC嫣然就是一個微小型計算機系統，涵蓋了軟硬件和各個部件，從而形成無人機的“大腦”。

在嵌入式領域，基于ARM架構的處理器頗受關注。在PowerPC、RISC、MIPS和SPARC等眾多處理器市場領域，采用ARM處理器作為實際標準的SoC嵌入式應用十分豐富，包括從標準產品到軟核ARM?IP，直至在可編程邏輯和ASIC中實現的硬核IP等。

ARM微處理器因其卓越的低功耗、高性能在嵌入式應用中位居世界第一。今年年初，為通信和多媒體產業開發片上系統和基于ARM和ARM指令集兼容應用程序處理器的高通公司，開始著手致力于“針對功耗優化服務器市場的高通新型ARMv8基于服務器的SoC?ASIC的架構/系統設計”。ARMv8是面向服務器級別的ARM64位架構，具有ECC、能夠滿足常見企業應用程序的高擴展和高性能。

與該ARMv8兼容的內核，包括專為低功耗使用的Cortex-A53和對性能要求較高而設計的Cortex-A57。高通也是第八家基于ARM服務器開發SoC片上系統的公司，其他還包括AMD、Applied?Micro、Cavium、Calxeda、Marvell、Nvidia和三星。預計首個64位架構的ARMv8芯片將在2014年推出。

今年4月，AMD面向全球推出了全新一代嵌入式G系列處理器。AMD全新的嵌入式處理器，將原有的APU產品進行了全面升級。AMD的嵌入式處理器源于APU，此前AMD成功的嘗試了將CPU與GPU進行融合，產生了當時的高性能高集成度處理器APU，在行業內引起廣泛關注。除了我們熟悉的PC領域的APU，當時AMD還推出了嵌入式G系列APU。在嵌入式領域，嵌入式G系列APU除了性能優勢之外，還能夠應對復雜的作業環境，應用領域變得更加廣泛。

不過嵌入式G系列APU的使用依然要依賴于芯片組支持，其解決方案依然需要雙芯片，即APU處理器以及南橋芯片。后來AMD通過努力進一步提高了芯片的集成度，將CPU、GPU和南橋芯片整合到了一起，這樣嵌入式G系列APU就進化成為了當今的嵌入式G系列SoC芯片。

在應用領域方面，由于G系列嵌入式SoC一個芯片就已經具備了整個硬件平臺的全部功能，因此可以被廣泛使用在數字標牌、瘦客戶機、工程控制、游戲機等領域，有效降低系統開發的難度，同時為對應的平臺提供優異的硬件性能。軟件部分，AMD聯合了眾多合作伙伴，基于OpenCL的開發環境對于SoC開發人員來說駕輕就熟，在對操作系統的支持上，除了專用的控制系統以及傳統的X86系統之外，目前還有一些組織把類似Android這樣的開放系統也移植到了這套硬件平臺上面，因此嵌入式G系列SoC也已經可以支持一些Android系統的應用。?

集成有4個Cortex-A9的四核構成SoC，芯片上配備了4MB二級緩存、連接內核與芯片間的交叉開關“EnergyCore?Fabric”，以及DDR3、SATA和PCI?Express2.0等接口。在基于這種SoC的Calxeda服務器節點上，滿負載（包括內存、磁盤等子系統的所有能耗）?情況下，其功耗僅為5瓦，而在閑置狀態下功耗僅為0.5瓦。相比傳統意義上的服務器，其能耗可降低90%，同時也可以節約90%以上的空間，由此而帶來的則是多達50%以上的成本節約。

通過Fabric可集成數千個服務器節點，從而在滿足低功耗、高能效的基礎上避免性能上的短板。高帶寬Fabric可提供良好的節點互通、I/O、磁盤和網絡數據吞吐速率。它最高支持5個通道，可在每通道1GB和10GB之間動態調整，延遲時間低于200ns（納秒）。通過集群級別的能耗和系統優化，還可提供良好的管理應用體驗。支持SoC能耗管理自動化、Fabric路徑和能耗自動優化，而且也支持業界標準的系統管理接口IPMI、DCMI等。其下一代基于ARM的SoC代號為“Midway”，它基于臺積電28nm工藝設計的ARM?Cortex-A15芯片。這種28nm的Cortex-A15芯片提供了50%的單線程整數性能提升，而與此相關功耗僅有少量增加，而且還支持16GB內存。