신호처리

목차

1. 기술개요

2. 국내외 기술개발현황 및 기술수준

3. 향후 국내외 기술개발 동향 및 전망

4. 기술의 활용범위 (신호처리)

5. 복합기술분야 (SOC)

본문내용

모리를 구현함으로써 이동폭을 줄여주고 효율적인 시스템 운용을 가능케 하고 있다. 특히 여러 가지 기능을 가진 반도체가 하나의 칩으로 통합되면 보드 공간이 크게 줄어들어 시스템 몸집이 현재로서는 상상도 할 수 없는 크기로 줄어들게 된다. 따라서 SOC는 여러 개의 반도체를 별도로 만드는 것에 비해 반도체 제조비용이 훨씬 저렴해지고 전체 시스템 가격도 낮아지면서 반도체업계와 시스템업계의 미래 경쟁력에 큰 영향을 준다. 이처럼 SOC는 칩 설계의 단순화, 시스템 소형화, 비용절감 등의 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되면서 향후 반도체 기술의 핵심으로 떠오르고 있다. 아울러 SOC가 본격화할 경우 기존 전자제품의 개념 자체가 바뀌는 것은 물론 정보기술 산업에 엄청난 영향을 줄 전망이다. 전세계 SOC 시장규모가 한해 200억 달러를 넘어설 것으로 보고 있다. 세계 유수 반도체업체들이 각자의 주력제품에 부가기능을 결합하는 형태의 SOC 기술개발을 서두르는 것도 이 때문이다. 결국 복잡한 기능 구현과 단순한 디자인이 모두 요구되는 디지탈 시대에서의 시스템 제조 경쟁력은 SOC 기술확보 여부에 달려 있다고 할 수 있다.
SOC기술 개발에 가장 먼저 나선 것은 주문형 반도체(ASIC)업체다. 전자제품의 경박단소화 추세와 여러 시스템이 하나의 칩에 구현되는 SOC에 주문형 반도체가 필수적이고, 고객들도 이런 칩을 주문하고 있기 때문이다. 이와 관련, 세계적인 주문형 반도체 생산업체인 미국 LSI로직을 비롯, 인텔 IBM 텍사스인스트루먼츠 NEC 히타치 등 외국 업체와 삼성전자 현대전자 등 국내 유수 반도체업체들은 SOC 개발 경쟁에 뛰어들었다.
NS는 2000년 IA(Information Appliances:정보기기) 온 칩이라는 새로운 개념을 내세웠다. 이동전화기, 개인휴대정보단말기(PDA) 등 각종 정보기기에 내장되는 5, 6개의 칩을 하나에 구현한 지오드(Geode)시리즈를 선보였다. 지오드는 x86 아키텍처에 기반하면서 CPU, MPEG, 오디오, TV 입 출력 및 주변기기 입출력 기능을 집약하고 있다. 내셔널세미컨덕터는 x86코어, C50호환 DSP코어, ARM7마이크로프로세서 코어 등 핵심 디지탈코어를 구비하고 세계 수준인 자체 아날로그 기술을 적용한 SOC를 개발하고 있다. 이 회사는 PC에 적용되던 10여종의 반도체를 하나의 CPU에 통합한 「PC온칩」외에도 통신 단말기 및 이더넷스위칭용 SOC도 선보일 예정이다. 인텔은 IMT-2000용 모뎀칩(베이스밴드프로세서)과 명령축약형컴퓨팅(RISC)방식의 마이크로프로세서, DSP, 플래시메모리, 아날로그 칩 등 5개 제품을 하나의 칩으로 구현해 공급할 계획이다. LSI로직은 SOC 개발 기반을 위해 코어웨어 설계 프로그램을 적용하고 FPGA 기능을 포함하는 SOC 형태의 ASIC 개발에 뛰어들어 여러 종류의 반도체 기능을 하나의 칩으로 구현할 수 있는 새로운 ASIC을 선보일 계획이다. 미국 텍사스인스트루먼츠는 자체 개발한 디지탈 가전용 차세대 SOC인 「어드밴스트 멀티미디어 디스플레이 프로세서(AMDP)」를 양산하기 위해 일본 미호 공장에 양산라인을 구축키로 하는 등 SOC사업을 강화하고 있고, 일본 NEC도 가정용 디지탈 녹화재생장치 등 디지탈 가전에 쓰이는 SOC 사업을 크게 강화하고 있다. 특히 차세대 고주파 IC용 반도체로 SOC화가 쉬운 실리콘 게르마늄(SiGe)소재 반도체 개발 생산업체인 IBM, 독일 TEMIC, 캐나다 SiGe마이크로시스템스 등도 SiGe소재의 SOC 기술개발에 적극적이다. ST마이크로일렉트로닉스 역시 x86 아키텍처에 ISA, PCI컨트롤러, IDE포트, SD램 컨트롤러 등을 내장한 SOC 신제품 3종을 출시, SOC사업에 총력을 기울이고 있다. 모토로라는 MEMS를 이용한 초기단계 제품을 내놓고 있으며 고주파(RF) 등으로 응용범위를 넓혀 한층 대중화할 전망이다. 전화카드 형태로 나타나기 시작한 스마트카드는 이제 보안기능이 첨가된 SOC의 형태를 띤다. 특히 통신 및 전자상거래 보안과 관련한 표준(ISO/IEC 15408)이 제정돼 상용화 열기가 고조될 것으로 보인다. IBM은 반도체 칩에 논리회로와 메모리를 함께 구현할 수 있는 SOC 신기술을 개발하고 이를 채택한 ASIC 설계에 들어갔다. 도시바, 히타치 등 대부분 반도체 소자 업체들도 SOC개발에 주력하고 있고 표준화된 SOC 기반을 만들기 위해 적극적인 협력관계를 모색하고 있다.
우리나라의 삼성전자도 0.13미크론급 반도체 공정기술과 알파CPU를 개발, SOC 개발에 속도를 더하고 있다. 아울러 DSP와 CPU를 하나의 칩으로 만들어 아주 적은 전력으로도 작동할 수 있는 CalmRISC칩을 개발, 이 칩을 축으로 다양한 소프트웨어를 개발해 원하는 종류의 SOC를 무수하게 만들어 제공할 수 있는 발판을 마련했다. 국내 중소 주문형 반도체 전문 개발업체들도 통신 MP3 자동차 관련 시스템 부문에서 여러 기능을 집적한 SOC를 내놓고 있다. 이와 관련, 국내 40여개 중소 반도체설계업체들의 모임인 ASIC설계회사협회는 지난해 SOC형 반도체 개발과 설계인력 양성에 나서면서 초미세반도체 회로공정을 적용한 각종 SOC형 ASIC 개발 등을 추진하고 있다. 현대전자도 일부 명령축약형컴퓨팅(RISC)방식 CPU에 MCU기능을 내장하는 등 SOC사업을 강화하고 있다.
6. 참고자료
전자통신 기술정보, http://www.ktechno.co.kr/
디지탈 타임스, http://www.dt.co.kr/
전자신문, http://www.etnews.co.kr
서울대학교 신호연구실, http://physmed.snu.ac.kr/
코스웨어홈페이지, http://kices.knu.ac.kr/courses/comm_theory/html
대구대학교 DSP 연구실, http://dsplab.taegu.ac.kr/lecture.htm
아주대학교 텔레컴 연구실, http://202.30.20.152/main.htm
정보통신 종합정보센터,
http://etlars.etri.re.kr/ETLARS/industry/jugidong/870/87009.html

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