EE Major/Semiconductor Field 11

[시스템 반도체 개론] FPGA 구조 및 동작 원리

FPGA | Field Programming Gate Array프로그래밍이 가능한 집적 회로 반도체 | 하드웨어를 마음대로 프로그래밍 할 수 있는 스마트 Chip사용자가 원하는 로직을 프로그램 할 수 있는 게이트 배열VHDL 이나 Verilog 라는 하드웨어 기술 언어를 사용개발자와 엔지니어에게 유연성 제공FPGA 특징하드웨어를 소프트웨어로 프로그래밍하여 다양한 디지털 논리 회로 생성고성능 병렬 처리 지원함저전력 디바이스 및 실시간 응답 시스템으로 모바일 장치 임베디드 시스템에 널리 사용됨입출력 인터페이스가 다양함FPGA 주요 구성CLB : FPGA의 핵심, 모든 종류의 디지털 논리 회로 구현 가능, 사용자가 원하는 회로대로 구성 가능IOB : 입출력 블록, 외부 장치 또는 다른 시스템과 통신, 데이터와..

[시스템 반도체 개론] 인공지능 반도체 구조 및 동작원리

인공지능 (AI , Artificial Intelligence)컴퓨터가 인간의 지능 활동(사고, 학습, 모방, 자기계발) 을 모방할 수 있도록 하는 것컴퓨터 공학 및 정보 기술의 한 분야즉, 인간의 지능을 컴퓨터와 기계가 흉내 내도록 하는 기술머신 러닝 인공지능을 구현하기 위한 구체적인 접근 방식 중 하나데이터를 기반으로 패턴을 식별하고 예측하는 데 사용됨즉, 컴퓨터가 스스로 학습을 하여 인공지능의 성능을 향상 하는 방법딥 러닝머신러닝의 한 분야로 인공 신경망 방식으로 정보를 처리하는 기술인공 신경망을 여러 층으로 쌓아서 복잡한 특징 및 패턴을 학습하고 추출하는데 중점을 둠이미지 인식, 자연어 처리, 음성 인식 --> 고급 인공지능 작업 수행에 활용인공지능인공지능 반도체컴퓨터가 인간의 지능 활동을 모방할..

[시스템 반도체 개론] 이미지 센서의 동작 원리

이미지 센서카메라 렌즈를 통해서 들어온 빛의 명암을 전기 신호로 변환하는 반도체이미지 센서 종류CCDCMOS (CIS)고품질 이미지, 적은 노이즈CCD에 비해 낮은 이미지 품질특히 낮은 조도에서 노이즈 더 발생높은 민감도 : 어두운 조건에서도 고성능, 좋은 색 재현력CCD에 비해 동작범위가 작음멈춤 현상 없음, 하지만 캡쳐 시 상대적으로 느린 반응 속도Rolling Shutter효과 발생 가능성크기가 크며 제조 과정 복잡해 고가 생산비용 에너지 소모낮은 전력 소비, 작은 크기, 생산과정 간단 대량생산 경제적스미어 현상빠른 동작 속도, 다양한 기능을 칩 내 구현 가능이미지 센서 응용 분야스마트폰 태블릿, 항공 우주 및 탐사, 자동차 운송 수단, 의료 이미징, 보안 및 감시, 산업 자동화, 가상 현실 및 증..

[시스템 반도체 개론] GPU 구조 및 동작 원리

GPU ?Graphcs Processing Unit컴퓨터 시스템에서 그래픽 연산을 빠르게 처리하여 결과값을 모니터에 출력하는 연산장치종류) 소비자용, 전문용, 통합용, 모바일용CPU VS GPUCPUGPU직렬연산처리 (병렬도 가능)병렬연산처리속도 빠름CPU 대비 속도 느림소량 코어 수코어 수 대량GPU 보다 병렬 처리 성능 저조그래픽 처리 등 병렬 연산에 적합 GPU 대략적 역사- 1999, NVIDIA 가 GPU 발명 & 그래픽 표현을 위한 부동소수성능 및 프로그램화 프로세서 진화- 2003이후, 비그래픽 발달 & OpenGL, DirectX 등 데이터 병렬 알고리즘 포팅- GPGPU 프로그래밍, 한계점으로 CUDA 아키택쳐 등장- CUDA로 C프로그래밍GPU 주요 구성 요소- SP (Streaming..

[시스템 반도체 개론] CPU 구조 및 동작 원리

컴퓨터 하드웨어 구조CPU, Memory, SystemBus, Input/Ouput 로 구성 CPU MemoryInput / OutputSystemBus중앙처리장치 (Central Processing Unit)데이터를 처장하는 장치입출력 기능을 갖춘 장치각각의 컴퓨터 구성 요소들을 연결하여 데이터 전송데이터를 처리하는 핵심적인 부분 (계산, 논리연산, 제어작업)CPU 의 작업 처리에 필요한 데이터, 명령어 저장컴퓨터와 외부장치 사이의 데이터를 교환데이터가 원활한 이동 및 작업 가능 컴퓨터의 기능- 데이터 처리 : 입력된 데이터를 처리하여 다양한 계산과 논리 연산을 수행 --> 원하는 결과 획득- 데이터 저장 : 메모리와 저장장치를 사용해 데이터를 저장 --> 필요한 정보를 빠르게 불러와 사용 가능- 데이..

[시스템 반도체 개론] 시스템 온 칩 SoC 구조 및 동작원리

Device Scailing고든 무어의 무어의 법칙- 반도체 발전 흐름을 나타내는 법칙, " Chip 안에 들어가는 트랜지스터의 개수가 2년마다 2배가 됨 "- X축 : 시간의 흐름, Y축 : 칩에 들어가는 트랜지스터의 개수 - 칩 : 하나의 회로 시스템즉, 트랜지스터의 물리적인 크기가 작아지는 것을 의미함--> 트랜지스터의 소형화로 성능 향상, 동일한 면적 내에 기능 다양화--> Chip 당 생산 비용의 감소 Chip 이란 ? 집적회로 (Integrated Circuit) 이 내장된 실리콘 Chip크기가 작고 컴퓨터나 기타 부품의 일부로 사용 ( ex. CPU, GPU )SoC - 전체 시스템을 Chip 하나에 담은 기술 집약적 반도체, 일반적으로 임베디드 시스템에 주로 사용SoB - PCB 위 다수 ..

반도체 생산 프로세스에 따른 반도체 기업 종류

설계 단계사용하고자 하는 목적에 맞게 반도체 소자, 회로를 설계설계된 결과물은 우리가 만질 수 없는 데이터의 형태웨이퍼 생산데이터를 받아서 실제 웨이퍼 형태로 생산하는 단계보통 반도체 8대 공정 단계에 의해 웨이퍼 생산패키징 및 테스트 | 반도체 후공정패키징 : 큰 웨이퍼 위에 있는 회로들을 하나하나의 조각으로 자르고 포장하는 것--> 웨이퍼에 있는 수백개의 검은색 칩의 형태--> 외부와 전기신호를 주고받고, 외부 충격에도 손상되지 않기 위해 칩을 낱개로 잘라냄 테스트 : 설계자의 의도한 동작을 잘 수행하는지, 불량이 없는지 확인하는 단계판매 및 유통판매할 수 있는 상태--> 휴대폰, 가전, 인공위성, 자동차등 다양한 응용 분야에 적용됨팹리스 기업 (Fabless)팹리스 : 제조설비를 뜻하는 Fabica..

[시스템 반도체 개론] 시스템 반도체의 종류와 특성

시스템 반도체 탑재의 의미여러 데이터를 빠르게 처리하고 연산하여 스스로 판단하게 해주는 역할 시스템 반도체 : 정보의 형태로 2가지로 분류아날로그 정보(연속 신호)  --> 아날로그 회로 e.x.소리, 빛, 온도, 전파디지털 정보( 이산화 및 양자화 신호)  --> 디지털 회로디지털 신호 사용의 이유여기서 연속 신호란, 시간 & 물리량에 대해서 모두 연속적인 것을 의미하지만 연속 신호는 매 순간 값을 가지고 무한대의 해상도를 가지고 있다 보니 엄청난 저장소 필요따라서 저장하기 쉬운 형태의 신호가 필요하고 이가 디지털 신호디지털 신호의 특성- 이산화 신호 : 매 순간 값을 갖는 연속적인 신호를 불연속적인 순간에만 값을 갖도록 변환하는 것- 양자화 신호 : 무한대의 해상도를 갖는 물리량을 나타낼 수 있는 유..