Sistema en un chip

Un sistema en chip (SoC, del inglés system on a chip) describe la tendencia cada vez más frecuente de usar tecnologías de fabricación que integran todos o gran parte de los módulos que componen un computador o cualquier otro sistema informático o electrónico en un único circuito integrado o chip.

El diseño de estos sistemas puede estar basado en circuitos de señal digital, señal analógica, o incluso de señal mixta (tanto analógica como digital), y a menudo módulos o sistemas de radiofrecuencia (módulos de comunicación inalámbrica: Wi-Fi, Bluetooth, y otros).

Un ámbito común de aplicación de la tecnología SoC son los sistemas embebidos.

La diferencia principal de un SoC con un microcontrolador tradicional no debe pasarse por alto, puesto que estos rara vez disponen de más de 100 kilobytes de memoria RAM (de hecho, lo más frecuente es que las memorias, tanto la RAM como la flash, de un microcontrolador consten de unos pocos kilobytes), y gran parte de estos son estructuras monochip, mientras que el término SoC es usado para procesadores más potentes y de arquitectura más compleja, como son los que integran los ordenadores y dispositivos actuales que dependen de chips o módulos de memoria externos para ser eficaces.

Para sistemas más grandes y complejos sería impropio hablar de SoC, convirtiéndose el término en tal caso, más en una mera referencia o directiva a seguir que en la propia realidad de estos:

Aumentar la integración en un mismo chip con el objetivo de reducir costes y construir sistemas cada vez más reducidos (capaces de lo mismo o más que sistemas más antiguos y voluminosos).

Resultaría impropio, principalmente, porque los intereses de la mayoría de los proyectos desarrollados en esta área fijan sus objetivos en diseños tan específicos y complejos que no suelen permitir -debido al coste de estos- la implementación de todo el sistema en un solo chip. Estos suelen ser diseñados expresamente para una optimización en la realización de uno o varios de los procesos que suponen la mayor parte de su rutina cotidiana de funcionamiento.

Una alternativa al diseño y fabricación de un SoC —cuando esto no sea rentable, por ejemplo— para una determinada aplicación es un sistema sistema en paquete o SiP (system in package), que comprende un número determinado de chips ensamblados —no integrados como en un SoC— formando un solo paquete (de ahí el término). A pesar de esto, se estima que la fabricación en gran volumen de SoC será más y más rentable (por unidad) que la de sistemas SiP, debido a que el rendimiento de fabricación unitario para un SoC es mayor y su montaje y empaquetado mucho más sencillos.^[1]​

Una tercera opción en la integración de sistemas electrónicos (presente, por ejemplo, en móviles de alta gama de hace menos de una década o minicomputadores basados en procesadores OMAP de Texas Instruments), es el apilado de diferentes capas de circuitos al ensamblarse el producto final (package-on-package, o PoP). Consiste, básicamente, en la soldadura de la placa/capa principal —normalmente la que contiene el procesador o circuito integrado primario— con placas superiores e/o inferiores mediante un entramado de esferas metálicas (encapsulado de tipo BGA, acrónimo de Ball Grid Array). Este ensamblado proporciona a la estructura una forma de sándwich a la vez que interconecta el procesador o circuito primario con, por ejemplo, los buses de memoria de una placa y capa diferentes que se apila con la principal.^[2]​ En algunos casos, cada una estas placas o capas independientes que formarán parte del producto final son fabricadas y distribuidas por empresas distintas entre sí, o de las que típicamente fabrican microcontroladores, microprocesadores o SoC.^{[cita requerida]}

1. ↑ «The Great Debate: SOC vs. SIP». Eetimes.com. Consultado el 12 de agosto de 2009. 
2. ↑ http://blog-leanstream.blogspot.com.es/2010/11/3what-are-pop-techniques.html Qué son las técnicas Package On Package (en inglés)