황현동 블로그 개발, 인생, 유우머

170113 하드웨어 스터디

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회사에서 하드웨어 문서 볼일이 생겼는데 마침 시간도 여유있고 예전 생각도 나고 해서 좀 자세히 보기로 했다. 대학때와는 달리 정말 쉽게 잘 설명된 문서들이 많다. 샛길로 너무 나간거 같아서 일단 이정도로만 리마인드 하고 문서 계속 봐야 겠다.




SATA + AHCI, PCIe + NVMe

  • https://namu.wiki/w/NVMe
     SATA + AHCI
     PCIe + NVMe

     AHCI
          전송속도 : 600Mb/s
          큐크기 : 32
     NVMe
          전송속도 : 2.5Gb/s
          큐크기 : 64k

딥웹

  • https://namu.wiki/w/%EB%94%A5%EC%9B%B9
딥웹
     용어구분
          일반적인 웹 : surface web
          검색에 안걸리는 웹 : deep web
     토렌트 웹캠 동영상스트리밍 온라인게임 을 생각하면 딥웹보다는 딥넷이 정확한 표현
     tor 브라우져 통해서 접근 가능
     실체가 알려진 딥웹
          탑 시크릿
          히든 위키

램디스크, 페이징파일, 스왑피일

  • https://namu.wiki/w/%EB%9E%A8%20%EB%94%94%EC%8A%A4%ED%81%AC
램디스크
     메모리영역 -> 스토리지영역
페이징파일, 스왑피일
     스토리지영역 -> 메모리영역

eMCP

  • http://parkmj.tistory.com/58
  • http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20120119110242
eMCP
     두개이상의 반도체칩을 하나로 패키징한 단일칩
     모바일D램(LPDRAM) + 내장메모리(eMMC)
     삼성 스마트폰용 eMCP
          30%성능향상
          15%소비전력낮음
          구성칩
               1Gb LPDDR2 D램
               32Gb eMMC 플래시메모리

플래시메모리 셀의 데이타 저장구조

  • http://cappleblog.co.kr/582
플래시메모리 셀의 데이타 저장구조
     floating gate transistor
     
                              [control gate]
                             (ONO               )
                              [                    ]
                              [                    ]
                              [floating gate]
                              [                    ]
                              [                    ]
          source          SiO2               drain
          N+------------n-channel---------------N+
                              P-well
     
      터널효과
           control gate 에 강전압인가
               플로팅게이트 셀에 전자가 이동
               쓰기작업
           p 층에 강전압인가
               플로팅게이트 셀에서 잔자가 빠짐
               지우기 작업

     읽기작업
          컨트롤게이트에 약전압 인가
          if 플로팅게이트 셀에 전자 비었음
               컨트롤게이트의 +정공이 방해없이 p-well까지 도달
               전자가 이동하기 쉬움
               고전류 10mA 측정됨
          if 플로팅게이트 셀에 전자 찼음
               컨트롤게이트의 +정공이 플로팅게이트 전자들의 자기장 간섭으로 p-well에 거의 도달못함
               전자가 이동하기 어려움
               저전류 5mA 측정됨

     NOR 플래시 메모리
          셀을 병렬연결
          구조 복잡
          고집적 어려움
     NAND 플래시 메모리
          셀을 직렬연결
          구조단순
          고집적 가능

     블록도식화
          블록
               8개의 페이지 = 1블록
          페이지
               8개의 셀 = 1페이지
          워드라인
               1개의 페이지를 1라인으로 읽음
          바디
               블록의 바탕
          소스
               N극
          드레인
          P극
          N극
                              [contorl gate]
                              ===격벽====
                              [floating gate]
                              ===격벽====
               소스 --------->>> n channel ---------->>> 드레인
                                   p-well
          
     읽기 : 페이지단위
     쓰기 : 페이지단위
     지우기 : 블록단위

     셀특성
          SLC
               1bit / 1cell
               100000 회 재기록
               25us 읽기
               250us 쓰기
               2ms 지우기
          MLC
               2bit / 1cell
               10000회 재기록
               느림
          TLC
               3bit / 1cell
               1000회 재기록
               아주 느림
     
     SLC, MLC, TLC 는 셀구조는 같지만
     셀에 전자를 저장하는 용량은 얼마나 정밀히 담고 측정하는지에 따라 bit 수가 달라짐

SSD 용량계산, Flash Transition Layer, 전체동작구조

  • http://cappleblog.co.kr/583
SSD 용량계산
     1SSD = 2Die * 2Plane * 1024Block * 256Page * 8Kb = 8Gb
     Page : 8Kb, 읽기 쓰기 단위 = Sector
     Block : 2Mb, 삭제 단위 = Track
Flash Transition Layer
     OS의 파일시스템에서 사용할 수 있도록 SSD-Page-Block구조에서 HDD-Track-Sector구조로 변환해 주는 레이어
전체동작구조
     Application
          함수
               ReadSector
               WriteSector
     Flash Transition Layer
          기능
               SSDtoHDDmapping
               WearLeveling
               가비지컬렉션
               ECC체크
               BadBlock핸들링
          함수
               ReadPage
               WritePage
               EraseBlock
     NAND Flash Memory
     읽기
          플로팅게이트에 전자 있는 경우
               워드라인에 0v 인가
               채널형성 안됨
               비트라인 전압 인가
               비트라인에 유입되는 전류 못 빠져나감
               비트라인 전압강하 없음 
               비트로는 0
          플로팅게이트에 전자 없는 경우
               워드라인에 0v 인가
               채널형성 잘됨
               전류 잘 흐름
               비트라인 전압강하 큼
               비트로는 1
     지우기
          p-well 바디에 12~24v 로 강전압 인가
          플로팅게이트의 전자들을 바디쪽으로 끌어냄

다이오드

  • http://www.samsungsemiconstory.com/295
     다이오드
          (+, p형) anode -------- >>> ---------- cathode (-, n형)
          전자 : <--
          전류 : -->

트랜지스터

  • http://www.samsungsemiconstory.com/289
     트랜지스터
          접합형 트랜지스터 BJT
               Collector -- Base --> Emitter
                    n     --     p     -->     n
               Collector <-- Base <-- Emitter
                    p     --     n     <--     p
          금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 MOSFET
               n채널 증가형 MOSFET
                    Drain -- Gate -- Source <-- Bulk
               p채널 증가형 MOSFET
                    Drain -- Gate -- Source --> Bulk

전해콘덴서, LED, 다이오드

  • http://tip.daum.net/question/83716394
전해콘덴서
     다리긴쪽이 +
LED
     다리긴쪽이 +
다이오드
     띠 있는 곳이 -

SPI

  • http://www.mcublog.co.kr/1828
SPI
     시리얼 주변기기 인터페이스
     장점
          전이중통신
          전송기 필요없음
          4핀만 사용
     단점
          단거리 통신
          하나의 마스터만 지원됨
     핀소개
          SCLK : Serial Clock
          MOSI : Master Output : 마스터출력핀
          MISO : Master Input : 마스터입력핀
          SS : Serial Select
     쉬프트레지스터 사용

UART

  • http://www.mcublog.co.kr/1841
UART
     신호감지방식
          TTL 신호의 3.3V 를 점, 0V를 공백 으로 인식
     송수신 원리 (1byte 전송시)
          [-------  idle high -------] [Start low] [LSB] [D1] [D2] [D3] [D4] [D5] [D6] [MSB] [Parity] [Stop high] [-------  idle high -------]

GPIO

  • http://lkseoqkr.tistory.com/entry/GPIO-%EC%A0%95%EB%A6%AC
GPIO
     출력핀
          cpu에서 출력값을 변경하지 않으면 항상 같은값을 가짐
          이런 핀을 latch, flipflop, memory, register 라고 부름
     입력핀
          입력핀은 latch가 되면 안됨
          입력핀은 high-impedance 가 되야 함
          디지털 상태는 high, low, high-Z 가 있음.

I2C

  • http://mintnlatte.tistory.com/201
I2C
     장점
          slave 장치수에 관계없이 2가닥의 선만 사용 
          양방향 통신
     단점
          동시 양방향통신은 불가능
          SPI보다 낮은속도 100kHz
     통신형식
          SDA(Serial Data)      [------idle high-------] [start] [slave address 7bit] [ACK] [--- no data low ---] [D0] [D1] [D2] ... [D7] [ACK] [idle high]
          SCL(Serial Clock)     [------idle high---------------] [0] [1] [0] [1] .......... [------ idle low ---] [1]  [0]  [1] ............... [idle high]

해상도 용어

  • http://blog.lgdisplay.com/2014/07/%EA%B7%B8%EB%A6%BC%EC%9C%BC%EB%A1%9C-%EC%89%BD%EA%B2%8C-%EC%95%8C%EC%95%84%EB%B3%B4%EB%8A%94-hd-%ED%95%B4%EC%83%81%EB%8F%84%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4/
해상도 용어
     SD
          720*480
          34만픽셀
          480p
     HD
          1280*720
          100만픽셀
          720p
     FHD
          1920*1080
          200만픽셀
          1080p / 1080i
     UHD
          3840*2160
          800만픽셀
          2160p
     4K
          4096*2160
          900만픽셀
          2160p