ASIC이란?
ASIC는 ‘Application Specific Integrated Circuit’의 약자로, 통신이나 영상 등의 고속 처리 등 특정 용도에 특화된 집적회로를 말합니다.
높은 성능을 얻을 수 있고, 컴팩트하게 만들 수 있으며, 제조 시 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 FPGA에 비해 소프트웨어나 회로를 재작성할 수 없기 때문에 개발 기간과 개발 비용이 많이 든다는 단점이 있습니다.
ASIC의 사용 용도
ASIC의 사용 용도는 가전제품, 통신기기, 영상처리, 산업기기, 컴퓨터 등 매우 다양합니다.
- 라우터에서 빠른 인터넷 통신을 위한 고속 처리 IC
- 디지털 카메라의 고화질, 고화질의 이미지를 위한 고속처리 IC
ASIC는 특정 기능에 특화되어 있어 성능이 높고 단가가 저렴합니다. 그러나 개발 기간과 설계 시제품 제작에 소요되는 개발비를 회수할 수 있는지를 고려해야 합니다.
ASIC의 원리
ASIC는 일반적으로 세미 커스텀 ASIC이 채택되기 때문에 아래에서는 게이트 어레이형과 셀 기반형 ASIC의 원리를 소개합니다.
1. 게이트 어레이형 ASIC
게이트 어레이형 ASIC은 반도체 제조 공정 중 배선 공정까지는 기존 실리콘 웨이퍼를 이용하여 배선 공정에서 용도에 맞게 배선을 커스터마이징하는 방식입니다. 개발 시에는 배선 회로 레이아웃에 대한 설계만 진행하기 때문에 개발 비용과 기간을 단축할 수 있는 장점이 있습니다.
2. 셀 기반 ASIC
셀 기반 ASIC은 반도체 제조 공정 내 트랜지스터 소자, 저항, 캐패시터 등 모든 마스크 공정에서 IC 내 회로를 커스터마이징하는 방식입니다. 설계 최적화가 가능하기 때문에 매우 자유도가 높고 성능이 좋은 ASIC을 만들 수 있습니다. 하지만 게이트 어레이형에 비해 개발 비용과 기간이 많이 소요된다는 단점이 있습니다.
ASIC의 기타 정보
1. ASIC 마이닝
ASIC 마이닝 개요
ASIC 마이닝은 암호자산(구 명칭: 가상화폐)을 위해 ASIC를 사용하는 것을 말합니다. 암호자산의 세계에서는 하나의 암호자산 거래를 담보하기 위해 채굴(발굴)이라는 작업이 필요합니다.
채굴에는 해시 함수가 사용되며, 다양한 값을 탐색해 특정 값을 만족할 경우 채굴에 성공할 수 있습니다. 일련의 계산은 방대하며, 이 채굴이 성공해야만 암호자산의 거래가 승인됩니다. 이러한 방대한 계산에 사용되는 것이 바로 ASIC 마이닝 입니다.
ASIC 마이너에 대한 요구사항
해시 함수 실행 알고리즘을 회로나 IC 칩에 집약시킨 전용 ASIC를 탑재한 장비를 ASIC 마이너라고 합니다. 방대한 연산 처리가 필요한데, 이 ASIC 마이닝 처리를 해싱 파워라고도 합니다.
이 해시파워를 뒷받침하는 전력에 대한 논의는 최근 환경 문제와 맞물려 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있는 상황 입니다. 따라서 ASIC의 고속 연산 특성 향상과 소형화, 저전력화에 대한 기대가 크다 할 수 있습니다.
2. ASIC의 개발 기간과 개발 비용
ASIC의 개발 기간은 FPGA나 프로세서에 비해 길어지는 것이 일반적입니다. 그 이유는 전용 용도에 따라 집적회로 설계가 개별적으로 필요하고, 마스크를 공급한 후에는 회로 및 레이아웃 수정이 불가능하기 때문입니다. 개발 기간과 공수에 가장 큰 영향을 미치는 것은 시제품 제작 횟수와 특성 최적화를 꼽을 수 있습니다.
그러나 전용 설계이기 때문에 불필요한 기능을 제거하고 작게 만들 수 있는 ASIC 칩의 제조비용은 FPGA에 비해 저렴하고 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.