1. 가로세로 1cm 프로세서 칩
- 카메라에 사용되는 SD 카드도 불과 몇 년 전과 비교해도 용량은 훨씬 크고 가격은 더 저렴함.
그렇다면 컴퓨터는?
- 20년 전보다 많은 회로가 부품 내부에 들어가 있다.
- 배선이 더 미세하고 연결 핀의 수가 훨씬 더 많고 조밀하게 배치되어 있다.
데스크톱 PC 회로기관(1990년대)
프로세서와 메모리 같은 부품은 기판에 장착되거나 꽂혀 있고 반대쪽에 인쇄된 전선으로 연결하는 방식
인쇄 회로 기판의 무수한 버스
2. 컴퓨터의 전자회로
- 논리 게이트(logic gate) - <<CODE>> 찰스 펫졸드
한 개나 두 개의 입력 값을 바탕으로 단일 출력 값을 계산해 낸다.
전압이나 전류 같은 입력 신호를 이용하여 전압이나 전류인 출력 신호를 제어한다.(어떤 논리적 계산을 수행함)
논리 게이트의 부품화
- 애니악 : 전구 크기의 진공관
- 컴퓨터(1950년대) : 지우개 정도 크기의 트랜지스터로 만들어짐
- 트랜지스터(transistor)
컴퓨터에서 기본적으로 스위치(전압의 제어를 받아 전류를 켜거나 끄는 장치)역할을 한다.
간단한 원리를 이용하여 아무리 복잡한 시스템이라도 구성할 수 있다.
논리 게이트는 직접회로상에서 만들어진다.
3. 집적회로
- 흔히 부르는 칩, 또는 마이크로칩
모든 소자와 배선이 단일 평면(얇은 실리콘 판)위에 들어가 있다.
개별 부품과 재래식 전선이 없는 회로를 만들기 위해 광학적, 화학적 과정을 거쳐서 제조되어있어서 훨씬 작고 견고하다.
- 칩은 지름이 약 12인치인 원형 웨이퍼상에서 제조된다.
웨이퍼는 잘려서 각 칩으로 나뉘고 칩은 하나씩 패키징된다.
시스템의 나머지 부분과 칩을 연결해 주는 수십에서 수백개의 핀이 있는 더 큰 패키지에 장착된다.
- 디지털 전자 장치의 핵심 요소이지만 다른 기술에서도 함께 사용되어지고 있다.
디스크 : 자기 저장기술
CD, DVD : 레이저
네트워킹 : 광섬유
집적회로가 실리콘 기반으로 만들어졌고 사업의 시작이 캘리포니 아 남부 지역에서 시작
=> 실리콘밸리, 현재는 그 지역에 있는 첨단회사를 일컫는 약칭
4. 무어의 법칙
인텔을 공동 창립한 (전)최고경영자 고든 무어
매년 대략 2배의 트랜지스터가 집적회로에 들어 갈 것으로 예측하였다.
왜? 트랜지스터의 수는 컴퓨팅 성능을 간접적으로 나타내는 지표
20년이 지나면 두배로 증가, 40년 후에는 100만배 이상
- 기하급수적인 증가 양상
수천개였던 트랜지스터수(1970년대), 현재는 저가형 노트북 프로세서에서 수십억개로 늘어났다.
- 피처 크기(feature size)
회로의 규모를 특징짓는 척도이며 배선 폭, 즉 회로선폭이 사용된다.
집적회로의 선폭이 만약 1000배 줄어들면 주어진 영역에 들어가는 소자의 수는 약 백만 배 늘어난다.
- 집적회로의 설계와 제조는 정교한 기술이 필요
- 제조 공종의 비용이 큼
- 다른 국가에 기술적인 의존성 야기
- 무어의 법칙은 일종의 가이드라인(반도체 산업에서 목표)
프로세서의 속도는 발전하고 있는데 일부 회로에서는 개별 원자가 단 몇개만 들어갈 수 있는 수준
심지어 프로세서의 속도는 예전만큼 발전하던 속도가 아니고 더 이상 2년마다 2배가 되지는 않는 수준
1. 원인 : 마이크로칩의 속도를 따라잡지 못함(열 발생), 메모리의 용량은 증가
2. 대처 : 프로세서의 칩 하나에 코어를 두개 이상 배치, 트랜지스터 활용 증가
즉, 개별 코어의 실행 속도를 빠르게 하는 것보다 장착 가능한 코어의 개수를 늘리면서 성능을 향상시키는 추세
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