분야
hwp SoC(System on a Chip, 또는 Solution on a Chip)는 정보·통신기기의 핵심기능을 수행하는 부품으로서, 정보를 저장하는 메모리, 아날로그 및 디지털 신호를 제어·가공·처리하는 신호처리부와 내장 소프트웨어로 구성되어 있으며, 사용자의 요구를 만족시키기 위한 시스템 솔루션을 반도체 수준에서직접 제공하는 기술 및 제품을 가리킨다. SoC는 IT 시스템 기능을 통합함에 따라 경박단소화, 제조단가의 절감, 다고기능화를 달성하기 위한 역할을 수행하는데, 핵심기술로는 저전력기술, 고속처리기술, RF/아날로그기술, 주변장치 Interface 기술, 디지털신호처리기술, 프로세서기술, 설계방법론, 측정/시험, 구동 및 운용 S/W 기술, 모듈/패키징 기술 등이 이를 위하여 필요하게 된다. 우리나라의 무역기조를 통한 성장의 질을 살펴보면 수출호조가 시스템 세트 산업에 치중되고 부품소재장비 등의 자본재는 수입에 의존하여 국내 수요 견인효과가 약화되고 있는 문제점을 보이고 있다. SoC 산업의 경쟁력 확보는 우리나라가 추구하는 기술 독립적 정보화 시스템 구축을 통한 경제 발전을 이룩하는데 핵심요건이 될 것이다.
제2장 기술동향 및 전망
1. 기술의 개요
가. 개요 및 특성
SoC(System on a Chip)반도체는 시스템이 하나의 반도체 Chip에 집적되어 구현된 반도체로, 각종 기능블록이 하나의 IC(Integrate Circuit)에 집적된 것이다. SoC는 전자기능이 포함되는 제품의 소형화, 고기능화를 위한 비메모리 반도체 기술이며, 컴퓨터, 통신, 텔레매틱스 등의 전자시스템을 하나의 반도체 회로에 집적하여 반도체 Chip으로 전자시스템을 구현하는 반도체 기술이고, 전자제품의 시스템기술과 집적회로설계 등의 반도체 설계기술을 융합하는 기술이다. 반도체기술에 따라 분류하면 SoC 반도체를 구성하는 기술은ASIC과 ASSP 기술로 크게 분류할 수 있다. ASIC(Application-Specific Integrated Circuit) 이란 단일 사용자를 위해 주문제작 되어 특정시장에서 사용되는 IC 제품을 말하며, 범용 IC 제품에 반대되는 개념의 IC 제품으로 주문 제작되어 특정 용도로 사용되는 IC 제품이라고 하여도 이를 복수의 사용자가 구매하는 경우는 ASSP(Application-Specific Standard Product)라고 하며 ASIC과 구분한다. 즉, ASSP 제품은 대형설계 전문업체나 시스템업체들이 특정고객의 설계요구 및 시장의 요구를 사전에 파악 충족시키기 위해 개발 판매하고 있다. 또한, ASIC 및 ASSP 제품은 설계방식에 따라 셀 기반 IC (Cell-based IC), PLD(Programmable Logic Device), 게이트어레이 (Gate array)로 구분된다.
SoC는 현재 국내 산업에서 미디어 SoC, 통신 SoC, 산업용 SoC, SoC Infra로 크게 분류를 하고 있다. 따라서 이 보고서는 산업용 SoC에 초점을 맞추어서 분석을 시행하였다. 산업용 SoC 반도체는 개발 제품군으로 자동차, 바이오 Chip, 로봇 분야로 구성되어 있다. 우선, 자동차용 시스템의 개발 SoC 반도체는 Smart Sensor SoC, Smart Actuator SoC, Network Module SoC, Electric Power Management SoC, Infotainment SoC, Electronic Control Unit 등의 용도로 사용을 하고 있으며, 바이오 SoC 개발 반도체는 ECG(Electro-cardio-gram)용 SoC, 체성분 측정 및 분석 Chip, 내시경 캡슐용 SoC, 보청기(Hearing Aids)용 SoC, Pacemaker 용 SoC, 생체귀(Bionic Ears)용 SoC, 인공망막용(인공눈)SoC, 진단/분석 SoC, 유전자 칩(바이오 센서) 등에서 사용되어 지고 있다. 마지막으로 로봇용 SoC개발 반도체는 Manipulator, 제어, 물리센서, 오감센서, 센서융합, 엑츄에이터 시스템, 지능 시스템, HRI, 인터페이스 및 프로그래밍 등에서 사용을 하고 있다.
SoC는 여러 가지 특징을 가지고 있다. 먼저 SoC의 경우 구현하고자 하는 대상이 시스템이다. 즉, 마이크로프로세스와 규격화된 주변장치들로 구성이 되어 하나의 시스템으로 작동을 하게 된다. 또한, IP(Intellectual Property)의 사용을 통해 설계의 재사용이 중요한 역할을 한다. IP를 통해 개발 기간 단축에 중요한 역할을 하게 되며, 코어 프로세서와 상호 연동을 할 수 있도록 설계되어 지는 점이 중요하다. SoC는 최근 PBD(Platform Based Design) 설계 방식을 추구하고 있다. PBD란 여러 시스템에서 사용 가능한 공통 아키텍쳐와 프로세서에 상주하는 OS 등 범용적인 플렛폼을 구성하는 것을 말한다. PBD설계 방식을 사용하게 되면, 개발기간을 대폭 줄일 수 있으며, 설계의 복잡성을 단순화시키고, 많은
개발비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 마지막으로 SoC는 하나의 시스템이기 때문에 소프트웨어(Operating System)를 내부에 가져야만 동작을 할 수 있다.
