SoC（システムオンチップ）とは？

SoC（システムオンチップ）の意味

CPU、メモリ、GPU、通信回路などコンピュータを構成する複数の機能を、1つの半導体チップに集積したもの。基板の小型化・省電力化に貢献し、スマートフォンなど小型機器に広く使われる。

SoC（システムオンチップ）の具体例

スマートフォンの内部には、演算処理・グラフィック処理・通信処理などの機能を1チップに集約したSoCが搭載されており、限られた基板スペースと消費電力の中で高い性能を実現している。

SoC（システムオンチップ）は試験でどう引っ掛けられる？

SoCは「システム全体を1チップに集積したもの」で、CPUの中に複数の演算コアを載せたマルチコアプロセッサとは意味が違う（SoCの中にマルチコアCPUが含まれることはある）。またSoCは1チップ化により小型・省電力にできる反面、一部の機能だけを後から交換・増設できない。SiP（複数のチップを1つのパッケージに封入する）とは、1つの半導体ダイに集積するか複数のチップをまとめるかで異なる。

SoC（システムオンチップ）と関連する用語

• FPGAとASIC
• IoTと組み込みシステムの基礎

SoC（システムオンチップ）が出た過去問

• SoCの説明として，適切なものはどれか。

  正解：必要とされる全ての機能（システム）を集積した1個の半導体チップ

  要点：SoCはシステム全体の機能を1チップに集積したもの

  SoC（System on a Chip）は、プロセッサ・メモリ・周辺機能など、システムに必要な機能を1個の半導体チップ上に集積したものである。実装面積と消費電力を抑えられるため、組込み機器やスマートフォンで広く使われる。

  出典：平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問24（IPA）

• SoCの説明として，適切なものはどれか。

  正解：複数のチップで構成していたコンピュータシステムを，一つのチップで実現したLSI

  要点：SoCはシステム全体の機能を1チップに集積したLSI。

  SoC（System on a Chip）は、CPU・メモリ・各種インタフェースなど、従来は複数のチップに分かれていた機能を1個のLSI上に集積したものである。1チップ化により小型化・低消費電力化・高速化が図れるため、スマートフォンや組込み機器で広く使われている。複数チップを1パッケージにまとめるSiPとは、集積の粒度が異なる点に注意が必要である。

  出典：平成30年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問21（IPA）

• SoCの説明として、適切なものはどれか。

  正解：複数のチップで構成していたコンピュータシステムを、一つのチップで実現したLSI

  要点：SoCはシステム全体の機能を1チップに集積したLSI

  SoC（System on a Chip）は、CPUやメモリ、入出力回路など従来は複数のチップに分かれていたシステム全体の機能を1個のLSI上に集積したものである。実装面積や消費電力を削減できるため、スマートフォンや組込み機器で広く使われる。

  出典：令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問22（IPA）

• スマートフォンなどで高い処理性能と低消費電力の両立のために、異なる目的に適した複数の種類のコアを搭載したプロセッサはどれか。

  正解：ヘテロジニアスマルチコアプロセッサ

  要点：ヘテロジニアスは異種コア混載で性能と省電力を両立

  ヘテロジニアスマルチコアプロセッサは、性能重視のコアと省電力重視のコアなど、特性の異なる複数種類のコアを1チップに搭載する構成である。負荷の重い処理は高性能コア、軽い処理は低消費電力コアに割り当てることで、処理性能と電力効率を両立できる。スマートフォンのSoCで広く採用されている。

  出典：令和5年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問8（IPA）

• SoCの説明として、適切なものはどれか。

  正解：複数のチップで構成していたコンピュータシステムを、一つのチップで実現したLSI

  要点：SoCはシステム全体を1つのチップに集積したLSI

  SoC（System on a Chip）は、CPU・メモリ・周辺回路など、従来は複数のチップに分かれていたシステム全体を1枚のシリコンチップ上に集積したLSIである。小型化・低消費電力・低コストに有利で、スマートフォンや組込み機器で広く使われる。複数のチップを1つのパッケージに納めるSiPとは区別する。

  出典：令和6年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問22（IPA）