없는 곳을 찾는 게 더 어렵다?! '삼성전자'가 말하는 시스템 반도체! | 반도체 백과사전 EP.10 시스템 반도체 편

 

 

 

지난 영상들을 통해서

반도체의 개념부터 반도체가 만들어지는 과정

그리고 반도체 산업의 생태계까지 차근차근 살펴봤습니다.

 

잘 따라오고 계실 거라 생각되는데

오늘은 앞으로 점점 더 중요해지고 있는

시스템 반도체 세계로 떠나 보겠습니다.

 

 

-시스템 반도체-

시스템 반도체는 데이터를 저장하는 메모리 반도체와 달리

디지털화 된 전기적 정보를 읽고 연산하는

인간의 두뇌와 같은 역할을 하는 반도체입니다.

 

 

-활용 분야-

시스템 반도체가 필요한 분야는 정말 무궁무진합니다.

각종 스마트 기기, 인공지능, 자율주행 자동차, 스마트 홈 시스템, 5G 네트워크 등등

이 모든 기술이 시스템 반도체 없이는 돌아가지 않습니다.

다양한 역할만큼 종류도 무궁무진한 시스템 반도체

하나씩 알아 가려면 밤을 새도 모자랄 것 같으니

오늘은 가장 핫하고 뉴스에 자주 등장하는 것들로 짚어 드리겠습니다.

 

-CPU, 모바일 프로세서-

인간의 두뇌 역할을 하는 반도체라,

떠오르는 게 있으실 겁니다.

바로 컴퓨터의 CPU입니다.

CPU는 컴퓨터 시스템을 통제하고 프로그램을 실행하고 처리하는

가장 핵심적인 시스템 반도체입니다.

 

그렇다면 스마트폰이나 태블릿에서 두뇌 역할을 하는 게 무엇일까?

바로 모바일 프로세서입니다.

그런데 모바일 프로세서는 컴퓨터의 CPU보다 훨씬 더 많은 기능을 담고 있습니다.

모바일 프로세서는 CPU는 물론

그래픽 처리를 담당하는 GPU

인공지능을 위한 NPU

5G 통신을 위한 모뎀

사진을 처리하는 ISP 등

정말 정말 다양한 기능을 하나의 칩 안에 담고 있습니다.

 

 

-SoC-

이걸 바로 SoC, System on Chip이라고 합니다.

주요 반도체 소자들을 하나의 칩에 구현한

칩 자체가 하나의 시스템이 된

그야말로 기술집약적 반도체입니다.

 

작은 스마트폰 하나가 컴퓨터에 버금가는 일을 할 수 있는 건

모두의 SoC 덕분입니다.

전자기기의 사용이 중요해지면서 SoC의 가치도 더 높아지고 있습니다.

 

 

-NPU-

그렇다면 인간처럼 생각하는 반도체가 과연 가능할까?

앞으로 점점 더 가능해질 겁니다.

인간의 두뇌를 모방한 반도체, NPU가 있기 때문입니다.

 

NPU는 반도체 미래로 꼽힙니다.

Nural Processing Unit, NPU는 기존 반도체 구조에서 벗어나

사람의 뇌신경처럼

뉴런과 시냅스 구조로 설계된 반도체입니다.

 

앞으로 인공지능의 딥러닝 기술에 있어서

NPU는 가장 핵심적인 반도체로 자리잡게 될 겁니다.

인공지능의 핵심인 딥러닝 알고리즘은

수 천개 이상의 연산을 동시에 처리하기 위한 병렬 연산 기술을 필요로 하는데

NPU는 GPU나 CPU 보다 훨씬 더 높은 성능을 지니고 있기 때문입니다.

 

나아가 NPU 성능이 강화되면

전자기기들이 우리의 생활이나 활동에 맞춰 알아서 자유롭게 연동하며

영화에서나 볼 수 있는 미래 모습이 가능해질 것입니다.

 

 

-센서, 이미지센서-

시스템 반도체의 궁극적인 목표는

사람같이 인지하고 느낌으로써

우리의 삶을 더 풍요롭게 해주는 것입니다.

 

센서는 인간의 감각 즉, 전자 기기에서

사람의 오감과 같은 역할을 합니다.

센서로 수집된 데이터를 통해 상황을 판단하는 것입니다.

우리 인간이 오감 중에서도 시각 정보를 가장 많이 활용 하듯

센서 중의 대표는 이미지센서입니다.

이미지 센서는 전자기기의 눈인 카메라 렌즈를 통해 들어온 이미지를

디지털 신호로 변환하는 망막과 같은 역할을 합니다.

 

이미지 센서 외에도

홍채나 지문인식, 압력 센서, 소리 센서, 가스탐지 센서, PH측정기 등

인간의 오감 기능과 비슷한 역할을 할 센서가 존재합니다.

 

 

-DDI-

그럼 이번엔 요즘 전자기기의 디스플레이를 봅시다.

정말 완벽에 가까울 정도 고해상도를 구현해 내고 있습니다.

이런 디스플레이에도 반도체가 필요합니다.

 

디스플레이 구동 IC는

디지털 영상 신호를 디스플레이 패널에 구동할 수 있게끔

RGB 아날로그 값으로 변환, 전달하는 반도체입니다.

 

 

-PMIC(전력관리반도체)-

이 모든 능을 작동시키기 위해서는 전기가 필요합니다.

예를 들어 스마트폰의 각 기능에

전류를 공급하고 관리하는 역할을 하는 것도

바로 전력 관리 반도체라는 시스템 반도체입니다.

 

전력관리 반도체는

신간에 심장이 혈류량을 필요에 맞게 조절해 내보내듯이

사용 기능에 맞춰 전류를 정확하게 공급하는 매우 중요한 반도체입니다.

 

 

-Security solutions-

이뿐 아니라 스마트폰에 넣는 작은 심카드부터

사용자의 개인정보를 안전하게 보호하고 관리하기 위한 Secure Element까지

다양한 시큐리티 솔루션들도 중요한 시스템반도체의 한 축입니다.

 

 

 

오늘은 시스템 반도체의 역할과

일상생활에서 볼 수 있는 시스템 반도체에 대해 간략히 소개해 드렸는데

다음 시간부터는 다양한 시스템 반도체에 대해

좀 더 자세히 알려드리는 시간 갖도록 하겠습니다.