반도체 산업의 발전 연세대학교 전기전자공학과 이 용 석 교수 전화 : 02-392-7194 Homepage: -1- 2015. 9.

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1 반도체 산업의 발전 연세대학교 전기전자공학과 이 용 석 교수 E-mail: yonglee@yonsei.ac.kr 전화 : 02-392-7194 Homepage: http://mpu.yonsei.ac.kr -1- 2015. 9

2 1973년 : 연세대학교 전기공학과 학사 1981년 : University of Michigan Ph.D 1982 ~ 1992년 : 미국 실리콘밸리에서 11년간 마이크로프로세서 설계 Intel사에서 펜티엄(Pentium) 설계 1993년 ~ : 연세대학교 전자공학과 교수 이용석 교수 약력 -2-

3 최초의 컴퓨터 E n i a c 1 1946년 펜실바니아 대학 크 크기 : 30m X 2m X 3m 1 18000개의 진공관 사용 덧 덧셈 200 마이크로초 (s) -3-

4 컴퓨터의 구조 연산장치 ( 마이크로 - 프로세서 ) 기억장치 ( 메모리 ) 입출력 장치 버스 -4-

5 -5- 년도 마이크로 프로세서 데이타 처리단위 트랜지스터 수 클럭 주파수 1971 1974 1978 1982 1985 1989 1993 1995 4004 8080 8086 286 386 486 Pentium PentiumPro 4 bit 8 bit 16 bit 32 bit 2300 6000 3 만 13 만 30 만 120 만 310 만 550 만 0.1MHz 2MHz 4.77MHz 8MHz 15MHz 25MHz 66~166MHz 125~200MHz 1997 Pentium 2 32 bit 750 만 266~400MHzCore전압 Power 5 V 3.3 V 200 mW 15.5 W 18.1 W 24.3 W 580 mW ~ 5 W ~ 8 W ~ 1.5 W ~ 3.8 W

6 -6- 년도 마이크로 프로세서 데이타 처리단위 트랜지스터 수 클럭 주파수 Pentium 3 32 bit 950 만 0.4~1.4GHz1999 Core Duo 32 bit 2 억 2~3GHz2005 2006 Core2 Duo 64 bit 2~3.2GHz 2 억 9100 만 Pentium 4 32 bit 4200 만 1.6 ~ 4GHz 2000 2008 Core i7 64 bit 2~3.2GHz 2 억 9100 만 20098-CoreXeon 64 bit 23 억 1.8~3.3GHz 2013 Haswell 64 bit 140 억 2.9~3.5GHz 2014Broadwell 64 bit 190 억 3.3~3.8GHz Core전압 Power 32.2 W 86 W 86 W 130 W 136 W 95 W 95 W 130 W 88 W 88 W 84 W 84 W 2.7 V 1.8 V 1.4 V 1.1 V 1.05 V 1.3 V 0.95 V

7 최초개발시기 DRAM 1971 1975 1978 1980 1982 1984 1988 1989 1K 4K 16K 64K 256K 1M 4M 16M 미국 일본  한국  일본 199264M 한국 최초개발국 -7- 공정 10 μm~ 10 μm 3 μm~ 10 μm 3μm3μm 2μm2μm 2μm2μm 1μm1μm 0.6 μm 0.4 μm

8 DDR(512M) 한국 -8- DDR2(1G) DDR3(4G) 2003 2009 한국 한국 1996 공정 DRAM 최초개발시기최초개발국 0.12 μm 0.1 μm 45 nm 1994256M 한국 0.3 μm DDR3(4G) 32 nm2011 한국 DDR4(4~16G) 22 nm2013s한국

9 세계의 반도체 시장 1 1990 550억불 9961292억불 2 20031783억불 0042220억불 0052273억불 0062427억불 0072556억불 -9- 0082486억불 0092263억불 0102983억불 0113195억불 0123419억불 0133455억불 0143598억불 Referenced by Gartner

10 2014년 DRAM 세계 시장 점유율 1.S amsung(한국)40.4 % 2.S K Hynix (한국)27.4 % 3.M icron (미국)24.6 % 4.N anya (대만) 3.6 % [IHS] -10- 5. Others 4 %

11 2014년 NAND Flash Memory 세계 시장 점유율 1.S amsung (한국) 29.7 % 2.T oshiba (일본) 22.6 % 3.S anDisk (미국) 18.8 % 4.M icron (미국) 12.2 % -11- [DRAM Exchange]

12 2014년 CPU 세계 시장 점유율 1.I ntel88.0 % 2.A MD11.9 % 3.O thers 0.1 % [iSuppli] -12-

13 세계의 SSD 시장 전망 -13-

14 -14- 2014년 Solid State Drive 세계 시장 점유율 [IHS]

15 Smart Phone 의 시장 전망 -15- 자료 : 스트래티지애널리틱스 (SA)

16 (http://www.forbes.com/sites/chuckjones/2013/01/25/samsung-increasing-its-smartphone-market-share-vs-apple-and-the-rest-of-the-pack/) -16- 2015년 스마트폰 세계 시장 점유율

17 -17- 2014년 3분기 세계 평판 TV 세계 시장 점유율 [Displaysearch]

18 대한민국 반도체 점유율 비메모리의 대표적인 것은 비메모리의 대표적인 것은 마이크로프로세서 마이크로프로세서 -18-

19 메모리 : 설 계 20 % 공 정 80 % 공 정 80 % 100 % 비메모리 : 설 계 80 % 공 정 20 % 공 정 20 % 100 % -19-

20 트랜지스터 수저성능 32  64 bit 16  32 bit 4  8 bit 수천개 수천개  수만개 삼성 KS 계열 LG GMS32 계열  LG GMS32 계열  Hitachi SH 계열 Hitachi SH 계열 Pentium  Ultrasparc  Alpha 중성능 고성능 수만개  백만개 백만개이상 Intel 8051 -20- 마이크로프로세서의 분류

21 마이크로프로세서 설계 기술 하드웨어 소프트웨어 설계  검증 CAD tool 설계  검증 CAD tool 컴파일러 컴파일러 운영체제 ( Unix 등 ) 운영체제 ( Unix 등 ) -21- 마이크로프로세서의 구조 이해 마이크로프로세서의 구조 이해 VLS I 회로 설계 기술 VLS I 회로 설계 기술 컴퓨터 시스템 설계 컴퓨터 시스템 설계