디지털 시스템: 디지털 시스템(Digital System)이란?

 

디지털 시스템이란 디지털 컴퓨터와 자동화된 제어 시스템의 기초로써

아날로그와는 다른 기본적으로 0과 1이라는 상태를 가지고 있는 시스템을 말한다.

 

디지털 시스템은 일상 어디에서든 볼 수 있으며

현재는 smart car, Multi media device, IOT, wearable device와 같이 유망한 분야에서도 

디지털 시스템에 대한 연구가 이루어진다.

 

 

 

요즘은 smart car라 하여 주위 여러가지 정보를 이용한 자율 주행차

 

우리가 현재 쓰고 있는 휴대폰 그리고 이외에도 VR, AR을 이용한 Multi media device

 

모든 사물을 네트워크로 연결한 사물인터넷

 

스마트 와치같은 wearable device(사실상 멀티미디어 디바이스 기술과 IOT의 융합)

 

 

어디에서든 디지털 시스템이 적용된다.

 

 

 

덧붙혀서 AI가 발달한 지금, SOC는 AI와 결합되어 위와 같은 일들을 수행한다. 

 

여기서 SOC란 system on chip을 의미하며 쉽게 말하면 computer on chip을 의미한다.

 

현재까지 SOC에 가장 근접한 것은 스마트폰이라고 한다.

 

노트북 같은 경우에는 메인 cpu외에 여러가지가 많아서 제외.

 

위와 같은 성능을 내기 위해서는 chip안에 필요한 component들이 

점점 늘어나야 하고 이는 현재까지 계속 발전하고 있는데 이를 VLSI라고 한다.

 

Very large scale intergration이라 하여

process technology가 발전하면서 집적도는 계속 증가하고

이것이 VLSI이다.

 

 

 

SOC(AP)는 크게 하드웨어적인 부분과 소프트웨어적인 부분으로 나뉜다. 

 

 

하드웨어 플랫폼

 

-> 프로세서/컨트롤러, 메모리, I/O, 하드웨어 가속기(GPU, NPU)

프로세서들은 게이트 로직으로 만들어져 있다.

 

 

소프트웨어 플랫폼

 

-> 커널(운영체제), 시스템 소프트웨어, 어플리케이션 소프트웨어

 

 

 

 

하드웨어적인 부분을 좀 더 자세히 살펴보면

Soc bus를 중심으로 해서 여러가지 유닛들이 연결된다. 

 

하나의 프로세서는 범용적으로 사용될 수 있도록 설계되었지만 

하나의 기능만 하는 프로세서보다는 당연히 기능이 떨어지기 때문에

이를 보완하기 위해 하나의 기능만 하는 프로세서들이 추가된다

 

 

예를 들어 다음과 같은 유닛들이 soc bus에 연결되어 있다. 

 

Embedded processor = 연산과 제어를 하지만 혼자서는 부족

dsp = 연산만을 하는 회로

I/O processor = 통신을 제어

Peripherals

Graphic Processor

Image Processor,

NPU

 

 

 

이렇게 여러가지 유닛들이 모여서 순차처리와 병렬처리를 수행한다. 

 

순차처리를 하는 경우에는 속도는 느리지만 

여러가지 일을 수행할 수 있으며

 

병렬처리의 경우, 속도는 빠르지만

한가지 일만 수행하는 등 활용도가 적다는 단점이 있다

 

결론적으로는 상황에 맞게 순차처리를 하는 프로세서와

병렬처리를 하는 프로세서를 같이 사용하는게 이상적이다.