아두이노와 같은 프로세서는 어떤 원리로 만들어지는 거죠?

jwoo0122의 이미지

아두이노라는 반도체에 대해 궁금해서 찾아 봤는데
항상 궁금해 하던 것과 참 가까운 제품이라는 생각이 들었습니다.
아두이노와 같은 반도체(프로세서? 뭐라고 불러야 할까요)들은 어떤 원리로 만들어지는 건지 참 궁금합니다.
반도체를 만들때 사용하는 그 초록색(색은 다양하겠죠) 판에 램, 저항, cpu, 파워 단자 같은걸 회로에 맞게
납땜만 하면 끝인 건가요?
아니면 뭔가 더 다른 기술이 있는 건가요?

쓰다보니 생각나서 한가지만 더 질문 드릴게요.
Cpu는 어떤 원리로 연산을 하는 거죠?
소프트웨어적인 부분이 아니라 하드웨어적인 부분을 말하는 겁니다.
cpu 내부에는 여러가지 금속 부품들이 들어있을 텐데
그런 금속들이 어떤 원리로 정보를 저장하고, 어떻게 그 정보를 읽어내고
서로 정보를 교환하는지 무척 궁금합니다.

제게 추천할 만한 책같은거라도 있나요?

hb_kim의 이미지

일단 대학을 가시죠. 전자회로, 디지탈 로직, 컴퓨터 아키텍쳐 등의 과목을 들으시면 궁금증이 풀리실겁니다.

궁금증이 많으시니 공부하시기 재미있으시겠습니다.

jwoo0122의 이미지

재밌죠, 당연히. 대학교도 빨리 가고 싶고요. 이제 내년이면 고등학생이라는 현실이 좋기도 하고 나쁘기도 하고ㅎㅎ

geniousblue의 이미지

논리 설계 라는 과목이 가장 기본적인 하드웨어로부터 간단한 CPU를 만드는 과목이었던 것 같습니다.
도서관에서 논리회로 설계 라는 제목의 책을 찾아보시면 많이 나올 거에요.
하지만 정말 기초부터 시작하기 때문에 책 한 권을 끝내시기 전까진
그게 cpu 만드는 것이라는 것을 알기 어렵습니다..

jwoo0122의 이미지

답변 감사드립니다.

snowall의 이미지

그 논리 회로를 만드는 반도체 공정은 물리학과나 전자공학과에서 배우게 됩니다.

이건 간단한 트랜지스터의 원리를 공부해 보세요.

피할 수 있을때 즐겨라! http://melotopia.net/b

jwoo0122의 이미지

트랜지스터의 원리.. 참고하겠습니다.

bus710의 이미지

아두이노는 반도체가 아니라 마이크로 콘트롤러를 포함한 개발 환경을 통칭하는 것 입니다.
실질적으로는 AVR MCU라는 IC가 들어가구요....

snowall님 말씀처럼, IC 내에는 구리 선과 반도체 성질의 물체가 있어 전기 신호를 흘리다가 안 흘리다가 하는 것으로 정보를 처리하거나 저장하는 기본적인 구조가 내장되어 있습니다.

반도체와 전자 제품과 OS 레벨의 학문/산업은 밀접한 관계가 있지만,
모든 것을 전문적으로 섭렵하는 것은 너무 시간이 많이 걸릴 것 같습니다.

일단 자신에게 흥미가 있는 부분을 많이 보시다가 가까운 부분부터 하나씩 파 나가다 보면 조금 씩 상식 수준으로 이해가 되실 겁니다.

life is only one time

jwoo0122의 이미지

감사드립니다. 아직 기초 지식이 너무 부족한 것 같습니다.

neuron의 이미지

아두이노가 8-bit AVR 기반이니 (요즘은 DUE가 나와서 32-bit?)
http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_en/index.html
여기서 http://www.avr-asm-download.de/beginner_en.pdf
받으신다음 찬찬히 읽어보시길.
어셈블리 문서이긴 하지만 앞머리에 AVR이 어떻게 동작하는가 설명이 되어 있습니다.

jwoo0122의 이미지

영어..네요. 어셈블리어도 배운다니 처음 알았습니다. 어셈블리 어는 대게 어떤 사람들이 배우나요?

ihavnoth의 이미지

제가 중학생이었을 때 이런 책들이 없었던게 정말 아쉽네요

만화로 쉽게 배우는 반도체
ISBN 978-89-315-7521-7
저 자 : Michio Shibuya

만화로 쉽게 배우는 전자회로
ISBN 978-89-315-7539-2
저 자 : Tanaka Kenichi

없음

jw8704의 이미지

저도 그런류의 시리즈 많이 갖고있습니다.ㅋㅋ
아마 그책도 갖고있을지도 모르겠는데..
영풍이나 교보가면 한쪽코너에 그런 만화로~ 류나 007 류의 시리즈가 많이 있더라구요 주로 원저자는 일본인이고 한국사람이 번역했는데
일본사람들이 그런류의 기초서적을 많이 쓰고 , 또 기초서적임에도 내용이 좋아서 그런책을 쓰는 정신에 감동받은적도 있습니다.
이런책 비슷하게 미쿡에서는 Dummy 시리즈나 , Evil genius 시리즈 등이 있습니다.

이런책을 보다가 대학책을 좀 보고싶으시다 하면 SEDRA/SMITH MicroElectronic circuits 정도 보시면 되실듯..

그리고 한가지 덧붙이자면 반도체는 SemiConductor 으로써 , 도체에 도핑이라는 과정을 거쳐 어떤 전기적 특성을 갖는 물질을 의미하는것이지
***Semi 라는 단어에 주목***

CPU 나 IC 같은 어떤 기능적인 부분에서 분류되는 개념이 아닙니다.
도체에 도핑이라는 과정을 거치게되면 전기의 흐름을 제어할수있게되는데 이것을 반도체 라고합니다. 반도체가 궁금하시면 Principles of
semiconductor Devices-oxford 를 보시면됩니다.

또 IC 는 보통 검은색 으로 된 CHIP 을 연상하실텐데 , IC 의 예로는 OP-AMP 혹은 555 Timer 등이 있는데 이것도 기능적인 부분에서 분류하는것이

아니고 하나의 CHIP 에 몇개의 전기소자를 넣을수있느냐에 따라 LSI,VLSI 로 분류하는데요 이렇게 LSI,VLSI 로 구분되는 것들을 IC 라고 부릅니다.

그러니까 IC 는 여러개의 전기,전자 소자를 하나의 CHIP 에 올린것을 뜻합니다. 그래서 IC 안쓰고 자신이 직접 전기,전자소자(트랜지스터,저항,다이오드) 를 이용해서 회로를 제작할수도있고 , 간편하게 특정부분에 대해 그런 기능을 갖은 IC 를 구해서 쓸수도있죠.

보통 회로를 설계하려면 회로 해석부터 하셔야합니다. 그런데 회로해석 을 하려면 아래의 과정을 거쳐야 시중에 나온 전기전자 회로 교재를
볼수있습니다.

(이런것을 모두 공부하시려면 )전자회로<-전기회로<-입출력개념<-입출력개념의 방정식이 공업수학을 배워야 풀수있음<-미분방정식,주파수영역에서 해석을위해 퓨리에 변환등 필요<-미적분<-함수<-중,고등 수학 이렇게 나갑니다. 거기다가 눈에 보이지않는 지적수준 향상이 뒷바침되어야하죠^^

그렇다고 중,고등수학 부터 할필욘없어요~ 학습법에 2개가 있는데 , Bottom->Top approach, Top->Bottom approach 인데요 보통 중고등 학교 때는 TOP 는 안보고 Bottom 부터 배워나가는데요 굳이 그럴 필요는 없구 Top 부터 보면서 필요한거 그때 그때 reference 형식으로 공부해나가도 됩니다.

그리고 이두아노나 라즈베리파이 뭐 이러한 것들은 전자회로나 그런것을 공부하는데는 크게도움이 되지않고 컴퓨터 프로그래밍언어로 이미 만들어진 KIT 에 어떤 기능을 올리는정도를 배우게됩니다.

마지막으로 이러한 개념은 저 또한 만화로~ 나 007 시리즈 + 대학교재 에서 배운것입니다.

그럼 즐공하세여~

jwoo0122의 이미지

정말 감사합니다. 제가 원하던 명쾌한 답이네요. 아두이노 사실 별로 크게 끌리지는 않는데 보면서 생각난 질문 뿐입니다^^