-- PC/104

PC/104는 ISA와 32비트 PCI를 지원하는 임베디스시스템의 소형화와 고신뢰성의 목표를 동시에

실현한 국제표준 규격이다.

PC/104는 임베디드컴퓨터시스템의 보드들을 서로 쌓아올릴수 있게끔하는 것을 말한다.

이러한 시스템 규격은 주로 공장이나 연구소 그리고 복합적인 시스템의 프로그램을 조정하는

기계등에서 주로 볼수있다.

이는 일반 스텐다드 데스크탑 PC의 규격과 매우 유사하다.

이는 특수한 104핀 스텍커블 버스콘넥터로 구성되어 있기때문에  PC104로 이름지어졌다.

Full Size의 PC의 개발툴을 사용하는  고객의 개발노력 비용을 감소시켜주기 위하여

개발되었다. 약 4" x 4"밖에 안되는 제품인 PC104 보드는 사이즈에 비행 성능적으로 매우 강력하다.  임베디스시스템 디자이너는 PC 104 제품은 최소한의 소비전력으로 디자인되어있으며 기본적으로 부품의 높낮이가 현저하게 높지않게 디자인할수 있도록 하여야한다.

보통 생각하는 어떠한 모듈타입의 대부분도 현재 PC104버스가 포함되어있는 CPU,비디오콘트롤러, 네트워크 인터페이스,사운드 I/O, 데이터수집보드, 그리고 특별한 인터페이스등이 현재에 공급 가능하다. 현재는 세계적으로 200개 이상의 공급회사가 소프트웨어,엔지니어링 서비스등에 PC104 규격을 지원하며 성장하고있다.

-- PC/104 Plus

PC/104-plus is basically a PCI (Peripherial Component Interface) bus addition to the PC/104 standard. PCI gives peripherial devices more direct access to the CPU which can greatly improve system performance. PC/104-plus has arrived just in time to serve video controllers, processors, and other high-throughput devices while maintaining backward compatability with PC/104.

The PC/104-plus specification Defines the PCI addition to PC/104 including the connector details. The new connector has 120 pins with 2mm spacing, an overall width of about 2.4 inches, and occupies the space at the opposite side of the board from the existing bus connectors. The spec can be seen at http://www.controlled.com/pc104/consp5.html.

Although vendors are finding it hard to place additional circuitry onto PC/104 boards that now have the plus PCI connector consuming space, they're being helped by the availability of video controllers, CPUs, gate arrays and other components with smaller footprints.

The obvious result of PC/104-plus is increased performance for the ever-increasing demands of the embedded systems designer.

--PCI/104

PCI-104는 오직 PC 104 계열에서만 사용되어지는 PCI ( 32-bit PCI bus )규격이다.

PC 104는 104핀 콘넥타의 ISA버스를 지원하며 PC-104는 Separate 콘넥타를 통하여 ISA와 PCI를 지원한다.

 PCI-104 eliminates the on-board support for the ISA bus, retaining only the 120-pin connector for PCI. ISA support may still be obtained through use of a PCI to ISA bridge.

Because PCI is gradually replacing ISA as the bus of choice for device designs, the need for the ISA connector on the PC/104-Plus architecture is declining. The PCI-104 specification was adopted in 2003 by the PC/104 Consortium. The specification provides an industry standard for PC/104 footprint compatible devices that offer PCI, but not ISA bus connections. By not including the ISA connector, a small PC/104 format board regains space that can be used to provide additional functionality.

FPGA(field programmable gate array, 현장 프로그래머블 게이트 어레이)은 프로그래머블 논리 요소와 프로그래밍가능 내부선이 포함된 반도체 소자이다. 프로그래머블 논리 요소는 AND, OR, XOR, NOT, 더 복잡한 디코더나 계산기능의 조합 기능같은 기본적인 논리 게이트의 기능을 복재하여 프로그래밍할 수 있다. 대부분의 FPGA는 프로그래밍가능 논리 요소 (FPGA 식으로는 논리 블록이라고도 함)에 간단한 플립플롭이나 더 완벽한 메모리 블록으로 된 메모리 요소도 포함하고 있다.

프로그램이 가능한 내부선 계층구조는 FPGA의 논리블록을 시스템 설계자가 요구하는 대로 단일칩 프로그래밍가능 빵판처럼 내부연결을 할 수 있다. 이 논리블록과 내부선은 제조공정 이후에 소비자/설계자(그러한 이유로 "현장 프로그래머블", 현장에서 프로그래머블라고 불림)가 프로그램할 수 있으므로 요구되는 어떠한 논리기능이라도 수행한다.

FPGA는 일반적으로 주문형 반도체(ASIC) 대용품보다 느리고 복잡한 설계에 적용할 수 없으며 소비전력이 크다. 그러나 개발시간이 짧고, 오류수정을 현장에서 재프로그램할 수 있고, 초기 개발비가 저렴하다는 장점이 있다. 제조사는 설계이후에 수정할 수 없도록 할당된 덜 유연한 FPGA 버전으로 싸게 팔 수 있다. 이런 설계개발은 일반적인 FPGA에서 만들었고 좀더 ASIC와 비슷한 고정된 버전으로 변경되었다. 복합 프로그래머블 논리 소자 (CPLD)는 또다른 대체품이다.

복합 프로그래머블 논리 소자 (Complex Programmable Logic Device)는 현장 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA)와 프로그래머블 어레이 논리 (PAL)의 복합성과 구조적 특성을 지니고 있는 프로그래머블 논리 소자 (PLD)이다. 제조된 복합 프로그래머블 논리 소자의 블럭은 논리적 표준형 식과 더 특별한 논리 연산을 실행하는 논리가 포함된 매크로셀 (macrocell)이다.

프로그래머블 어레이 논리과 동일한 특징:

• 비휘발 설정 메모리. 대다수 현장 프로그래머블 게이트 어레이와 다르게 외부 설졍 ROM이 불필요하고, 복합 프로그래머블 논리 소자는 시스템 시작하자마자 동작할 수 있다.
• 특히 큰 소자는 라우팅 대부분이 (내부 상태저장이나 깊은 레이어 논리의 작은 이점으로) 외부핀과 연결된 입력과 출력신호를 가지는 논리블럭을 수반한다.

현장 프로그래머블 게이트 어레이와 동일한 특징:

• 큰수의 게이트가 가능함. 복합 프로그래머블 논리 소자는 일반적으로 수천에서 수십만의 논리 게이트와 동등하며, 적당히 복잡한 데이터 처리 장치의 수행이 가능하다. 프로그래머블 어레이 논리는 일반적으로 수백 게이트와 동등하며, 현장 프로그래머블 게이트 어레이는 일반적으로 수백만에서 수백만의 범위이다.
• 어떤 제품은 논리가 결과의 합식보다 유연하도록 매크로셀 사이에 복합한 피드백 라인과 (내부 연산회로 같은) 일반적으로 사용되는 다양한 기능을 실행하는 특별한 논리를 포함한다.

큰 복합 프로그래머블 논리 소자와 작은 현장 프로그래머블 게이트 어레이의 가장큰 다른점은 복합 프로그래머블 논리 소자에는 칩내부에 비활성 메모리가 존재한다. 구조적 접근에서 다른점은 중간체 영역으로부터 분명히 더 멀다.

비휘발의 특징은 복합 프로그래머블 논리 소자가 이런 능력을 가지지 않는 다른 소자를 제어 이전에 처리하는 부트 로더 기능을 수행하는 현대 디지털 설계에 종종 사용되는것을 의미한다. 좋은 예로 복합 프로그래머블 논리 소자가 비활성 메모리에서 현장 프로그래머블 게이트 어레이에 환경설정 데이터를 올리는 데 사용된다.

(처음으로 시그네틱스에 의하여 판매된) 프로그래머블 논리 어레이 (PLA)와 프로그래머블 어레이 논리보다 우월하면서 심지어 더 작은 소자로 진보적인 단계가 복합 프로그래머블 논리 소자이다.

두 소자 사이에서 향상된 현장 프로그래머블 게이트 어레이는 두가지 종류가 근본적으로 구별할 수 없을때까지 의미해지는 경향이 계속되었다.

PLD(Programmable Logic Device)는 제조 후 사용자가 내부 논리 회로의 구조를 변경할 수 있는 집적 회로이 다. 초기에는 사전에 프로그래밍되어 양산에 제공되어서 회로를 변경하지 않아도 되는 것이 일반적이었다. 최근에는 동작 중 회로의 정의를 다시 할 수 있어서 재설정 가능 논리 소자(Reconfigurable Logic Device)라고도 불린다. 는 설계시 사양이나 기능이 정해져서 제조되기 때문에 나중에 회로 구성을 변경할 수 없는 일반 집적 회로와 달리 회로가 정의되지 않은 채 출하되어 사용자가 임의의 회로를 기록해 동작시킬 수 있다.

일반 집적 회로는 대량으로 제조하는 경우 ASIC를 사용하지만 개발에 걸리는 기술 자산과 설비, IP 등 초기 개발비가 들며 설계 자산을 다른 곳에 쓸 수 없고 설계하는 데 많은 시간이 들며 조금의 실수도 용납되지 않아 개발자에게 부담이 될 수 있다. 하지만 설계 가능 논리 소자의 경우 초기 개발비가 필요없고 회로를 여러 번 고쳐 쓸 수 있기 때문에 오늘날 많은 사람들의 지지를 받아 개발품부터 양산품까지 폭넓게 쓰이고 있다.

통상 PAL(Programmable Array Logic), GAL(Generic Array Logic)의 총칭으로 쓰이는 말이지만 CPLD와 FPGA까지 포함한 총칭으로 쓰이기도 한다

SOC를 연구개발 하기 위해서는 거의 모든것을 해야 합니다.
말그대로 시스템을 연구 개발하는 일이기 때문에 거의 모든 분야의 기술이

필요하기 때문이지요.
요즈음은 SOC가 아날로그와 디지탈이 통합되는 추세이고
앞으로는 DNA칩 같은 바이오 칩이나 나노머신 기술도 SOC화 하게 됩니다.
반도체라고 생긴 모든 반도체가 SOC와 관련이 있는거지요.

SOC를 연구하는 특별한 그런분야가 있는것도 아니고 SOC를 타아겟으로 해서
공부할 필요는 없습니다.
어떤 공부를 하든 모든것이 SOC와 관계가 있으니까요.

SOC란 특별하거나 어려운것이 아닙니다.
이미 기존에 반도체화 가능했던 칩을 한개의 칩으로 통합하는것에 불과 합니다.
펜티엄 CPU나 어떤 복잡한 기능을 한개의 DSP나 FPGA에 프로그램 시켜

통합된것도 SOC 이고, 퀄컴사의 CDMA 콘트롤러도  SOC이고,

ARM사의 ARM CPU도 한개의 ASIC속에 집어 넣은 SOC입니다. 

중요한것은 칩을 통합하는것이 아니라 SOC화 시켜야할 전 시스템을
얼만큼 이해 할수가 있느냐가 중요합니다.

예를 들어 화상인식을 전문으로 할수 있는 퍼셉트론칩을 SOC화 하려면
촬상소자의 원리와 병렬처리 인공지능에 대한 이해가 필요하고   

어떤 특정기능의 단백질을 합성하는 SOC를 개발할경우 이것은 SOC기법 보다는
Proteomics라는 단백질유전체학을 이해하고 그것들이 반도체에 전기적 반응을
일으키도록 새로운 반도체 소자를 개발한다든가 새로운 반도체 제조 공법을
개발 하여 반도체 전자 회로와 접목 시켜 원하는 출력 결과를

얻을수 있는 칩을 만드는것이 중요합니다.

CDMA 휴대폰의 모든기능을 SOC화 한다면 SOC화 하는 그 기술보다는
일단 CDMA의 주파수확산 통신방식과 음성과 영상 압축 알고리즘과 그 부호화 방법을
이해해야 하고 고주파통신에 대한 기술 그리고 내부에 사용될 CPU의 언어를
구사하거나 새로운 CPU를 반도체 제조법으로 만드는것이 아니라
VHDL언어로 기술할수 있어야 합니다.

SOC는 어떤 특별한 반도체 기술이 아니라 돈만 있으면 할수 있는것입니다.
거의 모든것은 SOC화 할수 있지만 그것의 시장성과 경제적 가치가 있느냐가 문제입니다.
무조건 이칩 저칩을 조합하여 조그맣게 통합시켜 시장에 내어 놓는다고
그것이 팔리지는 않습니다.

중요한것은 반도체화 가능한 새로운 시스템 개발이고 그 새로운 시스템이 VLSI가 
몇백개 들어가는 부피가 아주큰 회로여도 관계없습니다.
시스템의 기능만 정상으로 나오면 필요에 따라 SOC화 하는건 문제가 아니니까요.
돈만 들면 얼마든지 작게 구겨 넣을수 있습니다.

분리된 기존의 기능들을 한곳에 모아 어떤 유용한 시스템을 SOC로 작게 칩화하는
하는 그런일을 하는곳은 디자인 하우스 입니다.
디자인 하우스에서는 새로운 기능의 칩을 디자인 하기는 하기는 하지만
반도체 제조에 대한 새로운 공법이나 반도체 재료 개발 기술은 취급하지 않습니다.
간단한 다이오드나 TR같은것도 만들수가 없지요.
단지 칩의 기능만을 프로그램 하는 일을 합니다.
휴대폰 내부의 칩들도 한칩속에 모두 넣어달라고 하면 넣어 줍니다.

단지 돈이 문제지요.

ARM사도 반도체 공장은 없지만  RISC 아이디어를 도입시켜서 한개의 ASIC속에 유용한
모든 입출력 기능들은 프로그램하여 ARM이라는 유명한 SOC를 내놓았습니다.   

디자인 하우스 에서는 새로운 기능의 반도체는 VHDL로 프로그램합니다.
고객의 SOC화 주문을 받으면  그 시스템에 들어가는 개개의 LSI들과 반도체화 할수 없는
주변 부품을 분리한 후에 시스템을 통합하여 한개의 칩속에 들어갈수 있도록
프로그램합니다.

만약 기존에 나온 칩속에 모든 시스템이 들어가지 않으면 그냥 코딩만 하고검증만 한다음

반도체 공장으로 VHDL소스를 보내면 반도체 공장에서는 그대로 만들어 줍니다.

그런일을 잘하기 위해서는 디지탈 시스템 설계와 회로공학을 집중적으로 공부해야 합니다.

질문하신 님이 보기를 든 과목중에는 관련과목이 없군요.

직접회로 설계나 VLS설계는 반도체 제조 관련 기술이기 때문에 그다지 도움이 안됩니다.

이분야도 전망이 좋습니다.

대우 반도체에 있던 몇명의 사람들이 함께 동업을 하는데  

년 매출이 수십억이 된다고 합니다.

하지만 새로운 반도체 제조공법을 개발하고 특이한 물질에 반응하는 새로운

반도체 시스템칩을  개발하려면 어떤 기능의 시스템칩을 만들지는 나중에 생각할일이고 
먼저 반도체 재료와 반도체 제조 공법, 그리고 하드웨어 기술 언어(HDL)를 공부해야 합니다.
반도체 제조 관련외에 디자인 하우스에서 하는 디자인 기술도 알아야 한다는거지요.

기본적으로 물리전자, 반도체소자, 양자전자공학, 반도체공학, 집적회로설계, VLS설계

같은 반도체 제조 관련 과목을  공부하면 됩니다.

하지만 그렇게 공부하여 어떤 특정용도의 SOC연구개발 까지 하려한다면
너무 광범한 분야라서 그후 어떤 성질의 프로젝트를 맡게 될지 알수가  없습니다.
거의 모든 분야에서 SOC화할건 무궁무진하고 그 다양한 만큼 어떤분야의 공부를

해야 할지는  프로젝트를 실무로 맡기 까지는 알수 없습니다.

초고주파공학,마이크로파회로해석,안테나공학,광통신공학,
마이크로파회로,전자파환경공학,통신이론,데이터통신,디지털통신,컴퓨터통신,
이동 및 위성통신,네트워크프로그래밍,차세대네트워크,정보이론,
디지털신호처리,영상처리론,멀티미디어응용,제어공학,현대제어,선형시스템,계측공학,
컴퓨터구조,자료구조 ,운영체제,마이크로프로세서, 데이터베이스,
고급 프로그래밍, 시스템 소프트웨어,생명공학,기계공학,화학등등 어떤 분야의

기술이 필요하게 될지 알수가 없지요.

게다가 연구분야에 있다보면 자기가 맡아야할 프로젝트는 비주기적으로 계속 바뀌기 때문에

이것저것 다하는것 보다는 어떤 한분야를 깊게 하여 그 분야의 프로젝트만 맡아서

SOC화 하는것이 좋을것입니다.

미래 유망성 있는것중 하나는 생명공학 분야의  분석시스템도 전망성이 좋습니다.
그 방면으로 집중적 연구를 하여 여러가지 바이오 시스템칩을 개발하는것도 좋습니다.
바이오칩은 그 응용분야가 무진장하고 시장 또한 개인용 휴대전화기 시장보다

그 규모가 훨씬  커지게 됩니다.

의외로 간단하고 쉽습니다.

원리는 액체의 응집력과 중력을 이용한것인데 몇번 해보면 바로 터득하실것입니다.

하지만 변수도 있습니다.

인두팁의 온도와 납의 품질에 따라................

그럴때는 페이스트를 약간 발라서 하면 됩니다.

그리고 이정도의 칩은 가는 인두팁으로 그낭 다리 하나하나 납땜해도 됩니다만 너무 많이 하면 자라목되고

눈도 안좋아지고 허리도 ........... 나중에 남는거는 연말정산할때 의료비영수증이 가득......

아래 보시고 도움되시길...

더 좋은 방법 알고계신분 노하우 좀 부탁드려요....

1. pin 한곳에 납을 바른다.

2. 칩을 올려놓고 납이 묻은곳의 pin을 납땜한다.

3. 칩의 자리를 잘잡아 다른 pin도 몇개 납땜한다.

4. 납을 아끼지말고 과감하게 다리와 다리사이에 녹여 넣는다.

5. pcb를 기우려 들고 인두로 위에서 부터 아래로 훝어 내리면 납들이 인두에 달라 붙는다.

6. 납땜상태를 검사한다.   만약 다리와 다리 사이에 납이 아직 붙어 있다면 4번부터  다시 한다...

출처 :http://cafe.naver.com/carroty/62041