[4일차] 가로세로 1cm 프로세서 칩

노트북 용 하드 드라이브는 용량이 10~100배까지 늘어났지만고 겉보기에는 거의 차이가 없을정도로 변화가 없고,

SD 카드 패키지는 용량은 훨씬 커졌지만 가격은 매우 저렴해졌다.

 

하지만, 컴퓨터의 부품에 올라가있는 회로 기관을 보면 부품의 수가 더 적지만 부품 내부에 더 많은 회로가 들어가 있고, 배선이 더 미세하며, 연결 핀의 수가 훨씬 더 많고 조밀하게 배치되어 있음을 알 수 있다.

 

전차 회로는 몇 가지 기본 소자가 매우 많이 모여 만들어진다.

 

기본 소자로는 논리 게이트(Logic gate)가 있다.

논리 게이트란, 한 개나 두 개의 입력 값을 바탕으로 단일 출력 값을 계산하며, 전압이나 전류 같은 입력 신호를 이용해 전압이나 전류인 출력 신호를 제어한다. 따라서 게이트가 필요한 만큼 적절한 방식으로 연결되면 어떤 종류의 계산도 수행이 가능하다.

 

회로 소자로 가장 핵심은 트랜지스터(transistor)가 있다.

트랜지스터는 벨 연구소에서 존 바딘/윌터 브래튼/윌리엄 쇼클리가 발명했다. 트랜지스터는 기본적으로 스위치(전압의 제어를 받아 전류를 켜거나 끄는 장치) 역할을 하고, 간단한 원리를 이용하면 복잡한 시스템도 구성이 가능하며, 한 때는 논리 게이트가 개발 부품으로서 트랜지스터로 만들어졌다.

 

프로세서에서 실제 회로 부분은 중앙에 있고 가로세로 1cm 정도인데 반해, 진공관은 길이가 약 4cm정도이며, 최신 프로세스에는 수십억개의 트랜지스터가 들어 있을 것이다.

 

논리 게이트는 집적 회로(IC; Integrated circuits)에서 만들어지는데, 집적 회로는 칩 또는 마이크로 칩이라고 하며, 모든 소자와 배선이 단일 평면 위에 들어가 있다. 이는 개별 부품과 재래식 전선이 없는 회로를 만들기 위한 과정을 거쳤기에 개별 부품으로 만들어진 회로보다 훨씬 작고 견고하다. 칩은 지름이 약 30cm 인 원형 웨이퍼 상에서 한꺼번에 제조되며, 웨이퍼는 잘려서 각 칩으로 나뉘고, 칩은 하나씩 패키징 된다. 집적 회로가 실리콘 기반으로 만들어진다는 점에 착안에 실리콘밸리 라는 별명이 붙었다.

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[정리]

논리 게이트(Logic gate)

: 전압이나 전류인 출력 신호를 제어

: 집적 회로에서 만들어지며, 개별 부품으로서 트랜지스터로 만들어짐

 

트랜지스터(transistor)

: 스위치 역할

 

집적 회로(IC; Integrated circuits)

: 칩 또는 마이크로 칩

: 개별 부품으로 만들어진 회로보다 작고 견고