시스템 온 칩

SoC; System on Chip; 시스템 온 칩

하나의 반도체 칩 안에 프로세서, 메모리, 입출력 제어기 등 시스템을 이루는 여러 기능 블록을 모두 집적한 것

구성

• 프로세서 코어 — CPU, 때로는 GPU·NPU 같은 가속기
• 메모리 — 캐시, 내장 SRAM, 메모리 제어기
• 주변장치 제어기 — USB, 디스플레이, 카메라, 무선 통신 모뎀
• 버스와 인터커넥트 — 블록끼리 데이터를 주고받는 통로. AMBA 같은 표준을 쓴다

장점

• 크기가 작다 — 여러 칩을 하나로 합치므로 기판 면적이 줄고 소형 기기에 넣기 쉽다
• 소비 전력이 낮다 — 칩 사이를 오가는 배선이 짧아져 신호 구동 전력이 준다
• 속도가 빠르다 — 블록 사이의 거리가 짧아 지연이 작다
• 단가가 낮다 — 대량 생산 시 부품 수와 조립 비용이 준다

단점

• 설계와 검증이 복잡하고 개발 기간이 길다
• 한 블록에 결함이 생기면 칩 전체를 못 쓴다
• 만들고 나면 구성을 바꿀 수 없다. 이 점에서 회로를 다시 구성할 수 있는 FPGA 와 대비된다

설계 방식

• IP 코어 재사용 — 검증된 기능 블록을 사 와서 조립한다. ARM 코어가 대표적이다
• 하드웨어 기술 언어 — HDL 로 동작을 기술하고 합성한다
• 플랫폼 기반 설계 — 공통 플랫폼 위에 제품별 블록만 바꿔 파생 제품을 빠르게 만든다

모바일 AP(애플리케이션 프로세서)가 가장 널리 쓰이는 SoC 다.

같이 보기

• FPGA
• HDL
• GPU