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임베디드 시스템 프로세서

임베디드 시스템 프로세서. 목차. 임베디드 시스템 구성 임베디드 시스템 설계 임베디드 시스템 프로세서의 종류. H/W. S/W. Micro Processor. OS - Kernel. Memory. 시스템 소프트웨어. 입출력 장치. 응용 소프트웨어. 네트워크 장치. 임베디드 시스템. 임베디드 시스템 구성 (1). 임베디드 시스템 구성 임베디드 H/W 프로세서/컨트롤러, 메모리, I/O 장치, 네트워크 장치, 센서, 구동기 임베디드 S/W 운영체제, 시스템 S/W, 응용 S/W.

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임베디드 시스템 프로세서

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Presentation Transcript

  1. 임베디드 시스템프로세서

  2. 목차 • 임베디드 시스템 구성 • 임베디드 시스템 설계 • 임베디드 시스템 프로세서의 종류

  3. H/W S/W Micro Processor OS - Kernel Memory 시스템 소프트웨어 입출력 장치 응용 소프트웨어 네트워크 장치 임베디드 시스템 임베디드 시스템 구성(1) • 임베디드 시스템 구성 • 임베디드 H/W • 프로세서/컨트롤러, 메모리, I/O 장치, 네트워크 장치, 센서, 구동기 • 임베디드 S/W • 운영체제, 시스템 S/W, 응용 S/W

  4. 임베디드 시스템 구성(2)

  5. MEMORY VIDEO Decoder MEMORY CPU HDTV Channel EQ. MPEG2 TS FORMAT Converter HDTV Channel Decoder OSGM 임베디드 시스템 구성(3)

  6. 임베디드 시스템 설계 • 임베디드 시스템 설계 시 핵심 • 하드웨어와 소프트웨어가 개발할 기능을 어떤 식으로 분할 할 것인가 ? • 적절한 프로세서 선택 • 적절한 운영체제 선택 • 적절한 디버깅/개발 툴 선택

  7. 임베디드 시스템 프로세서의 종류 CISC RISC ARM x86 MIPS PowerPC SPARC SH PIC

  8. CISC RISC

  9. CISC RISC CISC의 대표적인 특징 (1) 명령어의 수가 많다 (100-250) (2) 다양한 주소지정 모드(Addressing Mode)가 있다.  (5-20) (3) 명령어 길이가 가변적이다. (4) 메모리에서 오퍼랜드(피연산자)를 조작하는 명령어들이 많다. RISC의 대표적인 특징 (1) 적은 명령어 수 (30-100) (2) 적은 주소지정 모드(Addressing Mode) (3) 명령어 길이가 고정적이다. (4) 메모리를 액세스하는 명령은 LOAD, STORE 뿐이다. (5) 모든 오퍼랜드(피연산자)는 CPU내의 레지스터에서 조작된다. (6) 하나의 사이클에 하나의 명령어 실행이 가능하다. RISC는 임베디드에 유용한가?http://kelp.or.kr/korweblog/stories.php?story=02/03/21/2868686

  10. 임베디드 시스템 프로세서 <x86> x86 호환 인텔의 x86아키텍처는 현재 Pentium4까지 엄청나게 발전했다. 이런 고성능의 프로세서가 임베디드 시스템의 마이크로프로세서로 필요할까? 하는 의문도 든다. 그렇지만, 인텔 아키텍처에서 돌아가는 어플리케이션이 가장 많고, 개발자가 가장 친숙하다는 이유만으로도 임베디드 프로세서가 될만한 충분한 조건이 되는 셈이다. AMD(Elan), VIA(C3), National Semiconductor(Geode), Transmeta(Crusoe)

  11. 임베디드 시스템 프로세서 <x86> 어드밴텍테크놀로지스㈜ PCM-3380 초소형 PCI-104 펜티엄M 프로세서 사용해 임베디드 어플리케이션에 적합 32비트 데이터전송이 가능한 PCI방식의 초소형 PCI-104 펜티엄M CPU를 사용하여 속도가 더 빠르고 부피도 작아진 것이 특징. 이 모듈은 PCMCIA(노트북용 무선카드), 이더넷, GPS, 디지털 I/O, 오디오, 비디오, 각종 COM포트 등의 다양한 입출력(I/O) 기능을 갖춰 군사 시설이나 제어 시스템, 의학 MRI, 차량 감시 카메라, 수송 시스템과 같은 임베디드 어플리케이션에 적합하다.

  12. 임베디드 시스템 프로세서 <ARM> (1) ARM 아키텍처의 배경 ARM은 원래 영국 캠브리지에 있는 Acorn Computer Limited에서 개발된 프로세서이다. (2) ARM의 특징 ARM 프로세서의 가장 큰 특징은 바로 저 전력 설계에 있다. 다른 프로세서에 비해 적은 전력을 소모하면서도, 높은 성능을 낸다. ARM 아키텍처 종류별 성능에 관해서는, ARM7의 60Mips에서부터 ARM10계열의 500Mips를 넘어가는 프로세서까지 다양한 성능을 보여주고 있다. 현재 ARM을 이용한 가장 빠른 프로세서는 인텔에서 개발한 XScale로 733MHz의 속도를 내고 있다.

  13. 임베디드 시스템 프로세서 <ARM> (3) ARM의 활용용도 저 전력이 필요한 휴대용 단말기나 가전 제품등 임베디드 시스템이면 폭 넓게 사용될 수 있는 프로서세이다. 가격적인 면에서도 다른 프로세서에 비해서 상당히 싸기 때문에 대중적인 제품을 만들 수 있으며 다른 주변기기를 붙여서 쉽게 SoC화를 할 수 있다. 실제 시장에서도 휴대용 단말기에 많이 사용되고 있으며 StrongARM의 경우 PDA등 고성능의 제품에 내장되어 사용되어지고 있다.

  14. 임베디드 시스템 프로세서 <ARM> 삼성 s3c4530을 탑재한 Dyaus-E200 보드 Intel xScale을 탑재한  X-Hyper205 보드

  15. 임베디드 시스템 프로세서 <PowerPC> (1) PowerPC 아키텍처의 배경 PowerPC계열의 종류로써 IBM RS/6000을 모델로 해서 IBM, 모토롤라 그리고 애플이 함께 만든 프로세서이다. 일반 PC나 워크스테이션용으로 사용하기 위해서 개발되었기 때문에 최신의 설계 기술을 사용하였고 높은 성능을 낼 수 있도록 설계되었다. (2) PowerPC의 특징 개인용 컴퓨터, 그래픽 워크스테이션, 메인 프레임 등 높은 성능의 요구하는 곳에 쓰이기 위해서 만들었다. 이런 이유로 인해서 다른 프로세서에 비해 높은 성능을 보여주고 있으며 메인 프레임을 위한 멀티프로세서도 지원해 주고 있다.

  16. 임베디드 시스템 프로세서 <PowerPC> 표 3에서 QUICC계열은 다양한 주변기기를 내장하고 있다. 특히 통신에 필요한 주변기기를 많이 내장하고 있다. 예를 들어 MPC8260의 경우는 임베디드 PowerPC core와 CPM(Communications Processor Module)를 합쳐 놓은 모듈로 ATM의 SAR, HDLC, Ethernet, AppleTalk, ISDN등 많은 기능을 지원해 주고 있다.

  17. 임베디드 시스템 프로세서 <PowerPC> (3) PowerPC의 활용용도 대용량의 데이터를 처리하거나 메인 프레임 제작, QUICC계열의 MPC를 사용한다면 통신용 장비에 많이 사용될 수 있다. 특히 QUICC는 통신용 장비를 위한 많은 주변기기를 내장하고 있기 때문에 성능 대비 가격적인 면이 우세하다. 그리고 64비트용으로 설계를 하였기 때문에 64비트를 요구하는 컴퓨팅 환경에 적합한 제품을 개발할 수 있다. 리눅스는 통신용 기능이 많은 운영체제이기 때문에 다양한 제품을 만들 수 있고 오픈소스의 장점을 이용해서 제품에 딱 맞는 운영체제를 만들어 내어 성능을 최대한 높일 수 있다. 실제로 많은 라우터 장비나 전송 장비에 많이 사용되고 있다. 시스코 라이터장비(MPC850) IBM 405GP를 탑재한 EP405 보드

  18. 임베디드 시스템 프로세서 <MIPS> (1) MIPS 아키텍처의 배경 MIPS는 1980년대 초에 스탠포드 대학의 존 헤네시 교수 팀의 MIPS RISC 아키텍처 프로젝트로부터 비롯된다. 1984년도에 MIPS Computer System Inc.라는 회사가 설립되었고 이 회사는 1992년도에 SGI(Silicon Graphics Inc.)에 합병되었고, MIPS Technology Inc.라는 이름으로 바뀌게 된다. NEC, 도시바, Sony, LSI Logic, Philips등 유명한 반도체 회사에서 MIPS 칩들을 만들고 있다. (2) MIPS의 특징 대표적인 RISC프로세서로 64비트 구조를 가지고 있다. 물론 32비트도 지원해 주고 있다. MIPS는 특히 높은 성능을 보여주는 RISC이다. MIPS는 다른 프로세서와는 다르게 DSP에 필요한 명령어들을 지원해 주고 있으며 그래픽 처리에 필요한 명령어 또한 지원해 주고 있다.

  19. 임베디드 시스템 프로세서 <MIPS> (3) MIPS의 활용용도 다양한 용도로 사용되지만 특히 비디오 콘솔로 많이 사용되고 있다. 높은 연산 처리율을 필요로 하는 제품, 그래픽 처리를 많이 해야 되는 제품들에 많이 들어가 사용되어 지고 있다. 특히 Stand-alone 타입의 PVR이나 절전 기능이 필요한 칼라 PDA에 많이 사용되어 지고 있다. MIPS는 주로 유럽과 일본에서 많이 사용되고 있고 우리나라에서는 아직까지 많이 사용되고 있지는 않은 것 같다. MIPS324kc를 탑재한 Malta 보드 비디오 게임 콘솔의 시장 분포

  20. 임베디드 시스템 프로세서의 종류

  21. 임베디드 시스템 프로세서의 종류

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