반도체 디바이스에 관한 단편지식
최근 휴대용 기기가 더욱 더 소형화 되어짐에 따라 저소비전력이 요구되면서 MOS-IC에 대한 수요가 많아지면서 주로 메모리 IC(기억소자)와 로직 IC(논리소자)로 분류됩니다.
메모리 IC와 로직 IC에 관해 간단히 말씀드리면 다음과 같습니다.
메모리 IC의 종류와 특징, 용도
메모리 IC는 정보를 전기적으로 격납하여 축적해두는 기억소자로 이용되며 그 종류 또한 다양합니다.
| RAM |
고속으로 직접 주소를 잃어 쓸 수 있다
단위용량（1비트）당 가격(비트단가)가 비싸기 때문에 대량으로 사용하기는 힘들며 일시적 기억소자로써 사용되는 경우가 많다.
전원OFF했을 때 내용이 지워지지만 전원 백업을 통해 대응이 가능하다 |
| SRAM |
RAM의 한 종류. 기억소자로써 플립블록회로를 사용하고 있기 때문에 한 번 쓰면 정보가 안정적으로 유지되어 기억유지를 위한 동작이 필요없다.
1비트를 기억하는데 4~6개의 트랜지스터가 필요하기 때문에 회로가 복잡해져 집적도를 올리기 힘들어 DRAM만큼 용량은 구성하지 못한다.
비트 단가가 높다. 고속으로 동작하지만 저소비전력으로 액세스하기가 용이하다. |
| DRAM |
기억을 유지하기 위해 정기적인 자극(리플래시동작)이 필요하다.
1비트 당1개의 트랜지스터로 구성할 수 있기 때문에 대용량이면서 비트 단가는 싸다.
리플래시 동작이 필요하기 때문에 셀에 액세스하는데 약간 시간이 걸린다. |
| SDRAM（동기DRAM） |
대용량, 고속이라는 특징이 있으며 PC용 메모리로써 폭넓게 사용되고 있다. |
| DDR SDRAM |
SDRAM의 동기 타이밍을 강화하고 전송 레이트를 종래의 2개로 개선한 것.PC용 메모리로써 폭넓게 사용되고 있다.
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| 플래시 메모리 |
전기적으로 일괄 또는 블록 단위로 정보를 삭제하고 새롭게 갱신한 정보를 쓸 수 있다. |
| FRAM（강유전체메모리） |
전압을 걸어 물질의 자발분극에 의해 전하를 축적하고 전압을 걸지 않고 그 분극방향을 지속시킬 수 있는 유전체를 이용한 불휘발 메모리.
구조는 DRAM과 비슷하며 플래시메모리의 10배 이상 고속쓰기가 가능하다 |
| ROM |
일반적으로 읽기 전용 메모리IC를 뜻한다. 제조라인에서 정보 패턴을 읽는 마스크 ROM이 전형적인 디바이스.
대용량 제어 프로그램이나 정보를 축적할 수 있다. |
| PROM |
전기적으로 읽기 전용기를 이용해 한 번만 정보를 읽을 수 있는 디바이스. |
| EPROM |
전기적으로 읽기를 하며 자외선으로 정보를 일괄 삭제하거나 다시 읽을 수 있는 디바이스 |
| EEPROM |
전기적으로1바이트씩 정보를 삭제하고 읽을 수 있는 디바이스. |
로직 IC의 종류와 특징, 용도
로직 IC는 정보를 제어하기 위한 논리회로로 구성되어 있으며 내부 회로의 종류로 구분되어 있습니다.
| 로직 IC |
논리회로소자. 논리연산 처리에 이용된다. |
| MPU |
마이크로프로세스 (초소형 연산처리장치)로 불리며 PC의 심장부를 구성하는 디바이스.
명령을 구성하는 방식에 따라 CISC형, RISC형으로 나뉜다.
컴퓨터의 중축이 되는 CPU(중앙처리장치)를 포함한 집적회로이기 때문에 CPU와 같은 의미로 사용된다.
마이크로컴퓨터(마이컴)이라고 불리는 것도 이 디바이스의 한 종류이다. |
| ASIC |
고객 전용의 논리회로를 커스터마이즈한 커스터머 IC. |
| PLD |
프로그래머블 로직 디바이스(programmable logic device:PLD)는 제조 후 유저가 내부 논리회로를 정의, 변경할 수 있는 집적회로를 말한다.
협의의 의미로는 소규모 프로그래머블 로직 디바이스인 PAL(Programmable Array Logic)과 GAL(Generic Array Logic)을 총칭하여 PLD로 표현한다.
광의의 PLD는 상기의 PLD, CPLD 및 FPGA까지를 포함하여 표현하는 경우도 있다. |
| CPLD |
CPLD(Complex Programmable Logic Device)는 PAL이나 GAL보다 규모가 큰 PLD로 수백개 로직 엘리먼트로 이루어져있으며 거의 대부분이 EEPROM 아키텍쳐로 구성된다.
내부구조는 PLD(1마이크로셀)를 복수 집적하여 그것들을 내부버스로 접속한 구성이다. |
| FPGA |
FPGA(Field Programmable Gate Array)란 이용자가 독자의 논리회로를 쓸 수 있는 게이트 어레이의 한 종류다.
내부구조의 예를 보면 임의의 논리를 구성 가능한 4입력 정도의 조합회로와 순서회로로 이루어져 있는 논리 블록이, 격자모양으로 수10X수10 정도 배치되어 있으며 그 사이의 배선을 간단한 크로스바 스위치로 접속되어 있는 구조다.
쓰기 가능한 회로 규모는 약 100로직 엘리멘트(약 20,000게이트) 이상인 것을 FPGA라고 부르는 경우가 많다. |
또한 상기 로직 IC는 회로 규모가 1000게이트 미만인 SSI, 1000게이트 규모 이상인 LSI, 10만 게이트 규모 이상인 VLSI, 1000만 게이트 규모 이상인 ULSI로 크게 나뉩니다.
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