[토론] 디지털 공학개론 - 집적회로(IC)에 대한 토론

다음 토론답변은 KG아이티뱅크 2학기 3기수 디지털 공학개론 수업의 토론 주제에 대한 개인적인 답변입니다.

이에 받은 점수와 무관하게 학기를 마무리하며 개인적으로 기록을 남기고자 포스팅합니다.

 

주제

직접회로(IC) (집적회로...) 가 무엇인지 사용하는 이유와 장점에 대해 토론하세요.

 

답변

집적회로 (IC: Integrated Circuit)이란, 트랜지스터와 연결선들을 반도체 물질이자 쉽게 구할 수 있는 실리콘 조각(웨이퍼, 슬라이스, 혹은 기판) 위에 집적시켜 만든 논리회로 부품입니다. 정보를 계산, 변환, 저장하고 신호를 감지할 수 있는 다양한 용도로 쓰일 수 있는 IC는 컴퓨터의 핵심인 메모리, CPU 등에 사용됩니다.

1960년대 중반까지만 해도, 컴퓨터는 개별 부품들로 구성되었습니다. 수천, 수만개의 진공관 (혹은 이후에 트랜지스터), 레지스터, 콘덴서, 다이오드들이 서로 연결되어 하나의 컴퓨터를 이뤘기에, 컴퓨터는 아주 크고 복잡할 수밖에 없었습니다. 하지만 새로운 부품 하나 안에 많은 요소들을 '집적'시켜 만든 집적회로의 발명은 컴퓨터의 소형화와 간소화를 이루어냈습니다. 무수한 연결선들을 제대로 납땜하고 관리하는 비용과  리스크가 줄어들고, 공장에서 대량생산이 가능한 인쇄회로기판 (PCB)와의 접목으로, 더 경제적이고 신뢰성이 강한 컴퓨터를 만들어낼 수 있었습니다. 구조가 단순해지고  수많은 부품이 하나의 부품으로 대체됨으로써 수리 및 유지도 더 쉽고 간편해졌습니다. 컴퓨터가 작아지는 것은, 외형적 이유 외에도 장점이 많습니다. 작은 트랜지스터는 작은 전류로 빠른 상태변환과 적은 소비전력을 가능하게 하고, 높은 집적도의 회로는 신호 지연을 줄여주어 클락 속도를 증가시키기 때문입니다.

과학과 공학의 발전으로 더욱 더 작은 크기, 높은 성능, 저렴한 가격을 갖추고 있는 IC는, 컴퓨터 뿐만 아니라 금융카드, SIM카드 등에도 널리 쓰이고 있습니다.