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ASIC 반도체
1. 하나의 칩 안에 여러 기능이 포함된 특별 주문 반도체
LSI기술이 진보됨에 따라 하나의 칩 안에 여러 가지 기능이 있는 칩이 요구되기에 이르렀다. 이와 같이 특정 용도를 위한 집적회로를 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이라고 한다. 미국의 시장조사회사인 데이터퀘스트(Dataquest)가 1984년부터 사용하기 시작한 용어이다. 옷에도 주문복이 있듯이 반도체도 주문 생산이 가능하다. 이 특별주문 반도체를 ASIC이라 한다. 구체적으로 컴퓨터를 위시하여 여러 가지 전자기구에 쓰여지고 있다.
최근의 전자제품 시장은 여러 가지 기능의 다양한 제품들이 동시에 출현하고 있으며, 그 제품들 사이의 경쟁이 치열해 지고 있다. 그로 인해 부가가치가 높은 새로운 기능의 제품을 가능한 한 조기에 개발하여 생산하는 것이 관건이 되고 있다. 범용 IC로는 급변하는 반도체시장에서 기술적 우위를 차지할 수 없는 이유이기도 한다.
ASIC은 시스템 제작자가 개발에 직접 참여할 수 있는 집적회로 설계방식이다. 회로를 설계한 후 반도체 생상업체에 주문하여 단시일 내에 개발을 완료할 수 있는 장점을 가진다.
주문자는 자신의 시스템을 ASIC화하기 위하여 ASIC 설계자에게 사양이나 회로도를 제공하고, 설계자의 요청에 따라 필요한 자료나 정보도 제공한다.
ASIC 설계자는 필요한 모든 자료를 수집하여 단시간 내에 가장 적합한 성능을 가지는 IC를 설계한다. 제조업체는 설계자로부터 받은 자료를 바탕으로 IC를 제작하여 시험이 끝난 샘플을 주문자에게 전달한다. 이러한 과정과 시스템 실장시험을 거쳐 완성된 칩은 양산을 위해 다시 반도체 생산업체에 보내지게 된다.
2. ASIC 개발의 효과
ASIC 은 시스템을 소형화 시켜 개발비용의 절감과 개발기간을 단축할 수 있다는 장점 외에 제품의 신회성을 향상시키고 기밀을 보호할 수 있는 좋은 점이 있다.
IC가 특정 시스템의 용도와 기능에 따라 특별히 설계되었으므로 경쟁사가 이를 도용하기 어려워 시스템의 기밀이 보장된다.
시스템의 저가격화는 ASIC의 가장 큰 장점 중의 하나이다. 이는 개발비용의 절감과 함께 칩의 높은 신회성 때문에 사후 유지.보수비의 절감 효과도 매우 크기 때문이다. 여러 회로를 통합하여 칩을 단일화함으로써 개별 소자를 연결하기 위한 배선의 수를 줄이게 되어 높은 신뢰도를 제공하는 것이다.
3. ASIC의 활용
최근 들어 컴퓨터 및 주변기기.사무자동화기기.통신기기 등의 수요가 크게 증가하고 있음에 따라 ASIC은 향후 반도체에 있어서 주요 기술분야로 대두되고 있다.
ASIC은 적용제품의 경쟁력이 뛰어나고 회로기술의 기밀보장의 수요가 급증하고 있으며, 응용분야도 가정용 전자기기는 물론 항공기.우주선 등을 포함한 산업용 전자기기의 모든 분야로 확산되고 있다. 머지 않아 시스템 단위의 모든 기능이 ASIC 단일칩만으로 동작하게 되는 것이 곧 실현될 전망이다.
<그림 1> IC와 ASIC의 차이
액정이란 무엇인가 ?
액정은 LCD(Liquid Crystal Display)라고 한다. 액정은 영어의 리큐드(liquid, 액상), 크리스털(crystal, 결정)을 번역한 것이다. 액체의 성질을 가진 고체라는 뜻이다. 액정은 1888년 오스트리아의 F. Reinitzer가 처음으로 발견 했는데, 1968년 미국의 RSA사가 디스플레이에 최초로 응용 하였다. 액정은 전자계산기, 시계, 게임기 등 문자와 도형을 표시하는 소형 전자제품은 물론, 노트북 RC와 TV, 자동차, 항공기의 속도 표시판, 운행 시스템 등에 이용 되고 있다.
물체란 많은 원자로 구성되어 있다. 고체는 그 원자가 가로, 세로, 높이 어느 방향으로도 규칙적으로 바르게 조합되어 있어 형상이 흐트러지는 일이 없다.
반면 액체는 부분적으로는 규칙적으로 바르게 조합되어 있지만 전체적으로 보면 조합되어 있지 않다. 따라서 액체의 형상은 용기에 따라 여러가지 모양으로 변형되기 때문에 형상이 없다고 볼 수 있다
<그림 2> 물체의 구조
액정은 가늘고 긴 분자가 거의 일정한 방향으로만 나란히 있는 고체와 액체의 중간 물질인데, 이 액정에 전기를 걸면 그 방향이 변하는 성질을 가지고 있다. 즉 두개의 얇은 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판 위 전극의 전압차로 액정 분자의 배열을 변화 시킴으로써 명암을 발생 시켜 숫자나 문자, 영상등을 나타내는 일종의 광 스위치 현상을 이용한 소자이다.
다시 말하면 빛의 굴절 모양이 변화하는 것이다. 노트북, 게임기, 전자계산기 등에서 이용 되는 액정 소자는 액정을 유리 사이에 얇게 샌드위치처럼 넣은 것이다. 위에서 전압을 가하면 액정의 줄이 변화하게 되는데, 이 변화로 문자나 도형을 표시할 수 있다.
액정 자체는 발광 하지 않는다. 액정의 변화는 외부의 빛으로 읽게 되는 것이다. 「반사형」은 자연광으로부터 액정의 변화를 읽을 수 있는 것이다. 이는 전자계산기에서 이용 되고 있다. 「투과형」은 뒤에서 부터의 빛을 액정이 통과 시키거나 차단 시키는 성질을 응용 한다. 액정 TV가 이 형이다. 한편, 온도로 분자 배열을 변화 시키는 액정도 있다. 온도를 색으로 구분 시키는데 이용 되고 있다. 액정은 동작이 더디기 때문에 TV나 워드프로세서 화면에 잔영이 남는 경우도 있으나 최근에는 기술 발전으로 많이 개선 되었다.
결론적으로 액정 소자의 구조는 전압을 가함으로써 가늘고 긴 분자의 배열이 변화한다. 지금까지 빛을 통과 하였으나 그 배열이 변화함으로써 통하지 않게 된다. 이것이 바로 액정 소자의 원리이다.
<그림3> 액정 소자의 구조
※ 출처 - http://www.bazi.pe.kr
