Transcript 컴퓨터와 반도체산업의 장래 - 연세대학교 프로세서 연구실

반도체 산업의 발전
2015. 9
연세대학교 전기전자공학과
이 용 석 교수
Homepage: http://mpu.yonsei.ac.kr
E-mail: [email protected]
전화: 02-392-7194
-1-
이용석 교수 약력
1973년 : 연세대학교 전기공학과 학사
1981년 : University of Michigan Ph.D
1982
~ 1992년 : 미국 실리콘밸리에서
11년간 마이크로프로세서 설계
Intel사에서 펜티엄(Pentium) 설계
1993년
~ : 연세대학교 전자공학과 교수
-2-
최초의 컴퓨터 Eniac
• 1946년 펜실바니아 대학
• 크기 : 30m X 2m X 3m
• 18000개의 진공관 사용
• 덧셈 200 마이크로초 (s)
-3-
컴퓨터의 구조
연산장치
(마이크로프로세서)
기억장치
(메모리)
버스
입출력
장치
-4-
마이크로
데이타
트랜지스터
수
처리단위
클럭
Core
전압
Power
년도
프로세서
1971
4004
4 bit
2300
5 V
200 mW
0.1MHz
1974
8080
8 bit
6000
5 V
580 mW
2MHz
1978
8086
16 bit
3 만
5 V
~ 1.5 W
4.77MHz
1982
286
16 bit
13 만
5 V
~ 3.8 W
8MHz
1985
386
32 bit
30 만
5 V
~5W
15MHz
1989
486
32 bit
120 만
5 V
~8W
25MHz
1993
Pentium
32 bit
310 만
3.3 V
15.5 W
66~166MHz
1995
Pentium
Pro
32 bit
550 만
3.3 V
18.1 W
125~200MHz
1997
Pentium 2
32 bit
750 만
3.3 V
24.3 W
주파수
266~400MHz
-5-
마이크로
데이타
프로세서
처리단위
1999
Pentium 3
2000
클럭
트랜지스터
수
Core
전압
Power
32 bit
950만
2.7 V
32.2 W
0.4~1.4GHz
Pentium 4
32 bit
4200만
1.8 V
86 W
1.6 ~ 4GHz
2005
Core Duo
32 bit
2억
1.4 V
130 W
2~3GHz
2006
Core2 Duo
64 bit
2억 9100만
1.1 V
136 W
2~3.2GHz
2008
Core i7
64 bit
2억 9100만
1.05 V
95 W
2~3.2GHz
2009
8-Core
Xeon
64 bit
23억
1.3 V
130 W
1.8~3.3GHz
2013
Haswell
64 bit
140억
0.95 V
88 W
2.9~3.5GHz
2014
Broadwell
64 bit
190억
0.95 V
84 W
3.3~3.8GHz
년도
주파수
-6-
DRAM
공정 최초개발시기 최초개발국
1K 10μm~
10μm
4K
16K 3μm~
10μm
64K 3μm
256K 2μm
2μm
1M
1μm
4M
16M 0.6μm
64M 0.4μm
1971
1975
1978
1980
1982
1984
1988
1989
1992
미국
미국
미국
일본
일본
일본
일본
한국  일본
한국 -7-
DRAM
256M
DDR
(512M)
DDR2
(1G)
DDR3
(4G)
DDR3
(4G)
DDR4
(4~16G)
공정 최초개발시기 최초개발국
0.3μm
1994
한국
0.12μm
1996
한국
0.1μm
2003
한국
45nm
2009
한국
32nm
2011
한국
22nm
2013s
한국
-8-
세계의 반도체 시장
•Referenced by Gartner
• 1990
550억불
• 2008
2486억불
• 1996
1292억불
• 2009
2263억불
• 2003
1783억불
• 2010
2983억불
• 2004
2220억불
• 2011
3195억불
• 2005
2273억불
• 2012
3419억불
• 2006
2427억불
• 2013
3455억불
• 2007
2556억불
• 2014
3598억불
-9-
2014년 DRAM
세계 시장 점유율
1. Samsung (한국)
40.4 %
2. SK Hynix (한국)
27.4 %
[IHS]
3. Micron (미국)
5. %
Others
24.6
4%
4. Nanya (대만)
%
3.6
-10-
2014년 NAND Flash Memory
세계 시장 점유율
1. Samsung (한국)
29.7 %
2. Toshiba (일본)
22.6 %
3. SanDisk (미국)
18.8 %
4. Micron (미국)
12.2 %
[DRAM Exchange]
-11-
2014년 CPU 세계 시장 점유율
1. Intel
88.0 %
2. AMD
11.9 %
3. Others
[iSuppli]
0.1 %
-12-
세계의 SSD 시장 전망
-13-
2014년 Solid State Drive
세계 시장 점유율
[IHS]
-14-
Smart Phone의 시장 전망
자료: 스트래티지애널리틱스(SA)
-15-
2015년 스마트폰
세계 시장 점유율
-16(http://www.forbes.com/sites/chuckjones/2013/01/25/samsung-increasing-its-smartphone-market-share-vs-apple-and-the-rest-of-the-pack/)
2014년 3분기 세계 평판 TV 세계
시장 점유율
[Displaysearch]
-17-
대한민국 반도체 점유율
• 비메모리의 대표적인 것은
마이크로프로세서
-18-
메모리 :
설계
20 %
공정
80 %
100 %
비메모리 :
설계
80 %
공정
20 %
100 %
-19-
마이크로프로세서의 분류
트랜지스터
수
수천개
저성능
4 8
bit
중성능
16 32
bit
백만개
고성능
32 64
bit
백만개
이상
 수만개
수만개
삼성 KS 계열
Intel 8051
LG GMS32 계열
Hitachi SH 계열
Pentium
Ultrasparc
Alpha -20-
마이크로프로세서 설계 기술
•하드웨어
• 마이크로프로세서의 구조 이해
• VLSI 회로 설계 기술
• 컴퓨터 시스템 설계
•소프트웨어
• 설계 검증 CAD tool
• 컴파일러
• 운영체제( Unix 등 )
-21-