将数个功能不同的芯片，整合成“一个”具有完整功能的芯片，再封装成“一个”集成电路，称为“系统级芯片（SoC：System on a Chip）”。
例如：将处理器变成“CPU 单元”，北桥芯片变成“MCH 单元”，整合在同一个光罩上，制作成一个芯片，如下图所示，目前 Intel公司就是朝向这个方向努力，以缩小笔记本电脑的体积。
➤ 减小体积：以印刷电路板组合数个不同功能的集成电路，体积较大；如果整合成一个 SoC 芯片，体积则被缩小。
➤ 提升系统功能：将不同功能的集成电路整合成一个 SoC 芯片，体积较小，可以整合更多的“功能单元”，形成功能更强大的芯片。
由于 SoC 芯片的设计与验证必须与半导体制造技术配合，再加上必须具备完整的混合信号、数字与类比、低频与高频、存储器等相关的智慧财产权（IP）产业互相配合，因此系统单晶片的设计仍然有许多困难极待克服，系统单晶片的设计瓶颈包括：
➤ 测试瓶颈：测试机器必须同时具备多种数字与模拟信号的测试功能，因此必须发展多功能单一机型的测试机器，同时测试不同功能的 SoC 芯片。
物联网也是 SoC 其中的推力之一。苹果 Airpod具有蓝牙、音乐播放功能，Apple Watch 有 Wifi、显示以及声音功能。但这却很难利用同一颗 CPU 来完成这两种截然不同的应用，因此面对物联网多样化的应用需求，SoC 刚好就是很棒的解决方案。
透过整合不同的芯片，并针对不同的应用设计 SoC 芯片，再让架构师设计适合的微架构，进行优化、测试，来解决物联网应用的需求，如：更长的使用时间搭配更棒的音质效果、或者更棒的感测技术搭配无线功能等等。
事实上，神经网络的概念很早就被提出，之所以近十年快速发展是因为 GPU 算力的突破性成长，让以前要花几个礼拜训练的模型，如今在几天甚至几个小时就能完成，这也带领世界走进大数据时代。
通过CPU 与GPU的整合，同时也推动着AI SoC 芯片的发展。
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