FPGA DSP ASIC SOC 각각의 차이점이 무엇인가요?

질문: FPGA DSP ASIC SOC 각각의 차이점이 무엇인가요?

핸드폰 만드는 전자회사 영업부서에 입사했는데, 제가 전공이 이쪽이 아니라서
내용을 잘 모릅니다.
연구소에서 개발하는데 처음엔 FPGA로 설계하고 그 다음엔 ASIC으로 설계한다는데
FPGA DSP ASIC SOC 이런말들이 자꾸 혼용되어 나오니 매우 혼란스럽습니다.
약자가 무슨뚯인지는 알겠는데 도데체 이 네가지가 서로 어떻게 다른건지
모르겠네요.
일단 제가 알고 있는 내용을 적어보면,
FPGA는 기판에 여러 칲들을 붙여 놓고 여기에 프로그래밍해서 기본적인 성능을
개발하는 것이고, 이단계가 잘 되면 좀더 잘 설계해서 FPGA 기판전체가 ASIC으로
다시 설계된다는 것은 알겠습니다.
그런데 말입니다, Modem을 구현하는데 어떤회사는 ASIC으로 구현했다고 하고,
어떤회사는 DSP로 구현했다고 하고, 어떤회사는 SOC로 구현중이라고 하는데
그 차이를 모르겠어요.

 

답변: re: FPGA DSP ASIC SOC 각각의 차이점이 무엇인가?

ASIC,DSP,SOP의 구분이 잘 이해 되지 않는가 보군요.
FPGA는 개발을 완성했을때 많은 불용게이트가 생기고
게이트를 프로그래밍 하기 위한 회로가 있어서
실지의 제품에서는 필요없는 회로가 되고
대량생산에 적용할 경우 코스트가 높아지는 원인이 됩니다.
그래서 완벽히 FPGA의 작동이 확인되면 모든 쓸모없는 회로와 게이트를
빼고 좀더 작은 면적의 웨이퍼를 사용하여
프로그램 불가능한 마스크타입의 회로로 만드는것이 ASIC입니다.
물론 FPGA도 ASIC에 속하지만 프로그램 가능한 ASIC 입니다.
원래 ASIC라 함은 FPGA,PAL,CPLD,GAL같은것도 모두 포함되지만
예전에는 ASIC를 개발할때 FPGA를 먼저 만들어 보는 과정이 없이
직접 ASIC을 타아겟으로 하여 그대로 설계하는 관습이 있었는데
그때의 관습때문에 특히 FPGA를 최적화 하여
마스크 타입의 ASIC으로 만든것을 ASIC 이라 합니다.
FPGA가 나옴으로 해서 ASCI의 개발 코스트가 아주 싸지게 된거지요.
SOC도 역시 ASIC에 속하고 개발과정은 ASIC개발 과정과 거의 유사합니다.
단지 아날로그 부분이 대폭 강화가 되어 있고 코일이나 대용량의
콘덴서 까지도 넣어서 칩한개에 필요한 제품의 모든 기능을
탑재하는것을 말합니다.
MP3칩 같은것이나 유전질병 진단을 위한 DNA칩,
CMOS 이미지 센서 같은것이 여기에 속합니다.
들어갈수 있는 부품의 제한이 없이 반도체 웨이퍼 위에 올릴수 있는 부품이라면
뭐든 사용할수 있는것이 일반 ASIC과 다릅니다.
DSP는 ASIC 과는 다른 종류로서 고속의 마이크로 프로세서에 해당합니다.
마이크로 프로세서가 단지 디지탈 신호만 처리할수 있는것에 비해
DSP는 아날로그 신호를 고속으로 처리할수 있도록 여러가지 대처가 되어 있는데
칩 내부에 곱셈기,부동소숫점 연산기가 하드웨어적으로 되어 있습니다.
물론 아날로그 신호도 직접 처리할수 있도록 아날로그 입출력 포트도
칩속에 내장되어 있습니다.
즉 DSP는 마이크로 프로세로 빠른 속도의 아날로그 신호를 디지탈적으로
처리하기 위해서 만들어진 마이크로 프로세서 입니다.
하지만 좀 옛날에 개발된 속도가 느린 DSP는
요즘의 프로세서보다도 느린경우도 많습니다.
도대체 DSP라고 볼수 없을 만큼 느리지만 DSP를 지향하여 만들어서
발표했기 때문에 DSP라고 부를 뿐입니다.
일반 마이크로 프로세서도 회로의 여러부분이 DSP처럼 하드웨어화 된것이
요즘은 많이 나오고 곱셈기 정도는 하드웨어화 하는것이 보통입니다.
하지만 시대의 조류에 따라 DSP는 마이크로프로세서보다 더욱더 빠른 속도로
아날로그 처리와 부동 소숫점 처리를 할수 있도록 설계합니다.
그렇게 일반 마이크로프로세서와 구별 시켜 DSP라는이름값을 하도록
고속의 아날로그 신호 처리를 강조하여 만든 마이크로 프로세서가
바로 DSP입니다.
그래서 DSP의 사용방법이나 프로그래밍 방법도
거의 마이크로 프로세서와 같습니다.
그러나 FPGA나 ASIC과는 완전히 다른것입니다.
DSP는 프로그램에 의해 하나하나의 명령이 페치되면서 해석되고 움직이지만
ASIC종류는 명령 해석과정이 없이 하드웨어가 직접 움직이니까요.