Trong việc phát triển SoC, người thiết kế thường sử dụng ngôn ngữ nào để mô tả cấu trúc và chức năng của hệ thống?

A. I2C: Là một chuẩn giao tiếp nối tiếp, đồng bộ, thường được sử dụng để kết nối các vi điều khiển với các thiết bị ngoại vi tốc độ thấp trong một khoảng cách ngắn. I2C rất phổ biến trong các hệ thống nhúng để giao tiếp giữa các IC trên cùng một bảng mạch.

B. USB: Là một chuẩn giao tiếp nối tiếp tốc độ cao, thường được sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi với máy tính. USB không phải là lựa chọn phổ biến để kết nối các linh kiện bên trong một hệ thống số.

C. HDMI: Là một chuẩn giao tiếp tốc độ cao, thường được sử dụng để truyền tải video và âm thanh giữa các thiết bị. HDMI không phù hợp để kết nối các linh kiện bên trong một hệ thống số.

D. SATA: Là một chuẩn giao tiếp tốc độ cao, thường được sử dụng để kết nối các thiết bị lưu trữ với máy tính. SATA không được sử dụng để kết nối các linh kiện logic bên trong một hệ thống số.

Vậy, đáp án đúng là I2C vì nó được thiết kế đặc biệt để giao tiếp giữa các IC trong một hệ thống số.

Trong các hệ thống nhúng, việc kết nối vi xử lý với các thiết bị ngoại vi đòi hỏi các chuẩn giao tiếp phù hợp với đặc điểm về tốc độ, khoảng cách và tài nguyên của hệ thống. Xét từng phương án:

• A. UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): Là chuẩn giao tiếp nối tiếp không đồng bộ phổ biến, thường được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi như cảm biến, module GPS, hoặc để debug hệ thống. Ưu điểm của UART là đơn giản, dễ sử dụng và yêu cầu ít chân giao tiếp.
• B. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): Là chuẩn giao tiếp tốc độ cao, thường được sử dụng trong máy tính để kết nối card đồ họa, card mạng, hoặc các thiết bị lưu trữ tốc độ cao. PCIe không phù hợp cho các hệ thống nhúng nhỏ gọn do yêu cầu phần cứng phức tạp và tiêu thụ nhiều năng lượng.
• C. CAN (Controller Area Network): Là chuẩn giao tiếp được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng trong ô tô và công nghiệp, cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau một cách tin cậy trong môi trường khắc nghiệt. CAN phù hợp cho các hệ thống nhúng yêu cầu tính ổn định cao và khả năng chống nhiễu.
• D. SATA (Serial ATA): Là chuẩn giao tiếp tốc độ cao, chủ yếu được sử dụng để kết nối các thiết bị lưu trữ như ổ cứng và SSD với máy tính. SATA không phổ biến trong các hệ thống nhúng nhỏ gọn do kích thước và yêu cầu về phần cứng.

Trong các lựa chọn trên, UART là chuẩn giao tiếp thường được sử dụng nhất cho việc kết nối các thiết bị ngoại vi với vi xử lý trong các hệ thống nhúng do tính đơn giản, linh hoạt và khả năng hỗ trợ nhiều loại thiết bị khác nhau. Mặc dù CAN cũng được sử dụng trong một số ứng dụng nhúng đặc biệt, nhưng UART có phạm vi sử dụng rộng hơn.

Kích thước công nghệ vi mạch bán dẫn ngày càng nhỏ để tăng số lượng transistor trên một chip và cải thiện hiệu suất. Đơn vị thường được sử dụng để thể hiện kích thước này là nanomet (nm), tương đương với một phần tỷ mét (10^-9 m). Các công nghệ hiện đại có thể đạt đến kích thước 7nm, 5nm, hoặc thậm chí nhỏ hơn.

Vi mạch SoC (System on Chip) là một hệ thống tích hợp tất cả các thành phần cần thiết của một hệ thống điện tử vào một chip duy nhất. Các thành phần này bao gồm vi xử lý (CPU), bộ nhớ (RAM, ROM), bộ xử lý đồ họa (GPU), các giao diện ngoại vi (USB, Ethernet, Wi-Fi), và các bộ điều khiển khác. Do đó, đáp án A là chính xác nhất vì nó bao gồm vi xử lý và bộ nhớ, hai thành phần cốt lõi của một SoC. Các đáp án còn lại chỉ liệt kê một số thành phần, nhưng không đầy đủ như đáp án A.