(반도체 투자 5편) MCU란 무엇인가 관련주도 함께 알아보자

(반도체 투자 4편) 비메모리 반도체 CPU, GPU, AP 관련주

지난번에 비메모리 반도체 중 CPU, GPU 그리고 AP를 알아보았다.

오늘은 MCU에 대해서 알아보자!

 

 

 

CPU는 컴퓨터의 두뇌로써 1초에 수십억 번씩의 연산을 수행한다고 했다.

컴퓨터가 이토록 복잡한 일들을 하는 건 알겠는데 그럼 우리가 일상생활에서 사용하는 TV, 냉장고, 세탁기 같은 가전들은 어떨까?

 

출처 : 삼성전자

 

예를 들어 냉장고의 경우 예전에는 그냥 시원하게 해주는 기능이 전부였지만 요즘은 알아서 온도조절도 해주고, 얼음도 만들어주고, 오래된 음식은 없는지도 알려주고, 심지어 음성인식도 된다고 한다.

가전제품들도 다양한 기능들을 수행하려면 두뇌가 필요하다. 그 말은 CPU 같은 반도체가 필요하다는 말이다.

 

그런데 이런 가전기기들에는 CPU가 들어가지는 않는다.

CPU는 1초에 수십억번의 연산을 수행하고 가격도 최소 수십만 원으로 고가의 제품이다.

가전기기에 이런 고사양의 CPU가 들어가는 건 사치다 ㅋㅋ

TV, 에어컨, 세탁기, 냉장고 같은 아이들은 컴퓨터처럼 기능이 복잡하지 않고 어느 정도 정해진 작업들만 계속 반복하는 구조이기 때문에 1초에 수천번~수만 번 정도의 연산만 수행해도 충분히 작동이 가능하다.

고사양 게임도 돌아가게 해주고, 포토샵도 돌려주고, 고화질 동영상도 보여주는 CPU가 밥솥에 들어가서 밥 지어주는 역할만 수행한다면 너무 아깝기 그지없다 ㅋㅋ (애초에 CPU가 밥솥보다 가격도 더 비싸;;)

 

그래서 이런 제품들에는 CPU보다 성능이 낮은 MCU라는 칩이 들어간다.

이러한 MCU에는 입력신호가 들어오면 어떤 명령을 수행할지 미리 명령어가 잔뜩 짜여있는데, 명령어를 저장해두기위해 작은 크기의 메모리 반도체가 함께 달려있다. 이런 메모리 반도체들을 ROM이라 부른다.

예전에도 배웠지만 ROM은 데이터를 영구히 저장해주지만 너무 느리기 때문에 속도가 빠른 메모리 반도체가 필요한데, 그것이 바로 RAM이다.

이에 따라 MCU는 ROM과 RAM이 반드시 함께 구성된다.

MCU는 매우 다양한 가전기기에서 사용된다. 컴퓨터를 제외한 거의 모든 가전기기에 들어간다고 보면 된다.

TV 리모컨에도 들어가고, 시계에도 들어가고, 카메라에도 들어간다.

MCU는 CPU보다는 훨씬 단순하지만 신호를 입력하고 해석하며, 저장된 프로그램에 따라 기능을 수행하는 뇌의 역할을 담당한다.

 

 

 

최초로 출시된 MCU는 1971년 출시된 '인텔 4004'라는 제품이다.

이후 보다 작고 보다 뛰어난 MCU들을 개발하는 과정에서 기술이 급격히 발전해서 현재의 CPU까지 이르게 된 것이다.

그래서 사실 MCU와 CPU의 구분은 애매하다.

성능에 따라 구분하는데, 얼만큼 고성능이어야 CPU이고, 얼만큼 저성능이어야 MCU라 부르고 이런 기준이 없다.

실제로 CPU는 MCU의 한 종류이다.

 

지난 시간에 CPU를 가장 잘 만드는 기업은 인텔과 AMD라고 했다.

CPU는 진입장벽이 매우 높아 이 두 개 업체가 독과점하는 구조이다.

CPU는 너무 똑똑해서 여러 가지 종류의 명령을 모두 처리할 수 있다.

하지만 MCU는 다르다. MCU는 CPU에 비해 매우 단순한 명령을 처리하고 그렇기에 종류도 다양하다.

예를 들어 밥솥에 사용하는 MCU를 리모컨에 넣으면 아무것도 못한다.

이처럼 다양한 종류가 있기 때문에 MCU 제조 기업도 다양하다.

MCU를 선도하는 기업은 네덜란드의 NXP, 일본의 르네사스, 미국의 마이크로칩, 텍사스인스투르먼트, 스위스의 ST, 독일의 인피니온 테크놀로지 등의 기업들이 있다.

 

출처 : 현대자동차

 

요즘 전기차니 자율주행이니 하면서 자동차의 기능이 더욱 다양해지고 전장화되면서 당연히 더 많은 반도체 칩들이 필요해졌다. 요즘 나오는 차들은 칩이 수백 개까지도 들어간다고 한다. (이러니 반도체가 모자랄 수밖에...)

차량용 반도체의 특징은 CPU 같은 하이앤드급 반도체보다는 MCU같이 단순한 칩들이 주를 이룬다는 점이다.

또 자동차의 특성에 맞게 기능이 뛰어난 반도체보다 안정성이 뛰어난 반도체가 더 중요하다.

특히 네덜란드의 NXP는 2015년 차량용 반도체를 잘 만들던 프리스케일을 인수하며 세계 최고의 차량용 반도체 기업이 되었다. 

 

반도체 시리즈 포스팅은 이걸로 끝!

물론 더 자세한 설명을 하고 싶지만 분량이 너무 많아지는 것 같다 ㅎㅎ

전에도 말씀드렸지만 유튜브 '호돌이'라는 채널에서 반도체 관련 영상을 보고 나름대로 정리한 글이다.

더 자세한 설명을 듣고 싶으시다면 호돌이 반도체 영상을 꼭 보시라고 추천드리고 싶다! 

 

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