반도체란?
반도체는 어떤 특별한 조건에서만 전기가 통하는 물질로, 도체와 부도체의 중간적인 성질을 갖는다.
오늘날 전자기기에 널리 사용되며 열, 빛, 자장, 전압, 전류 등의 영향으로 성질이 바뀌어 다양한 용도로 사용된다.
초기의 반도체는 게르마늄이 사용되었으나, 오늘날에는 대부분 실리콘을 주원료로 사용하고 있다.
반도체의 종류
1. 시스템 반도체
비메모리 반도체 라고도 한다. 연산, 논리 작업등과 같은 정보 처리를 목적으로 제작되는 반도체이다.
데이터 저장이 아닌 정보기술 제품에 필요한 계산, 분석 등 각종 기능을 하나의 칩에 통합한 것이다.
컴퓨터용 CPU, 스마트폰용 AP 등이 여기에 속한다.
2. 메모리 반도체
정보를 저장하는 용도의 반도체를 말한다.
D램, S램, V램, 롬 등이 메모리 반도체에 속한다.
3. 스마트폰 AP
Application Processor, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북, TV등 다양한 모바일 기기와 IT 기기에 사용된다.
AP반도체는 스마트폰의 두뇌 역할을 한다.
CPU보다는 연산속도가 느리지만 전력소모가 1/10 수준이다.
4. NPU
Neural Processing Unit의 약자로 인간의 신경망을 따라하여 만들어진 인공신경망을 구현할 수 있는 반도체이다.
컴퓨터의 두뇌는 CPU, 그래픽 처리가 많이 요구되는 컴퓨터에는 GPU가 탑재된다. GPU는 그래픽을 처리하기 위해
CPU보다 훨씬 효율적이고 빠르게 정보를 처리한다.
GPU에서 그래픽 관련 처리기능을 빼버리고 신경망 처리를 위한 기능을 강화하여 만든 반도체가 NPU 이다.
5. CAI
6. FPGA
Field-Programmable Gate Array, 논리회로형 반도체
회로변경이 불가능한 일반 반도체와 달리 용도에 맞게 회로를 다시 새겨넣을 수 있다.
CPU, GPU와 같은 용도가 정해진 주문형반도체와 달리, 칩 내부 회로를 용도에 따라 바꿀수 있다.
사용자는 반도체의 기능을 소프트웨어 프로그램 하듯이 변형시킬 수 있다.
특히 인공지능, 빅데이터, 클라우드, 자율주행, 고성능컴퓨팅 등 고도의 연산이 필요한 분야에 강점이 있다.
7. ASIC
Application Specific Integrated Circuit, 주문형 반도체 라고 한다.
특정한 제품에 사용할 목적으로 설계된 비메모리 반도체 칩이다. (CPU, GPU 등)
보통 수십개의 반도체로 구성되어 있는 회로기판을 한개의 칩으로 만들었다고 보면 된다.
이렇게 하면 반도체의 크기도 줄일 수 있고 처리속도를 향상 시킬수 있다.