제1장 시스템 온칩 기술의 미래 / 경종민[KAIST 전자전산학과] ... 1 1.1 서론 ... 1 1.2 SoC는 내장 시스템(Embedded System)의 강력한 구현 기술 ... 2 1.3 반도체 산업 발전의 양대 병목은 SoC 설계기술과 Signal Integrity Issue ... 4 1.4 SoC 설계는 PBD와 IP 재사용이 핵심 ... 9 1.5 SoC 설계에서 검증(Verification)의 역할과 비중 ... 13 1.6 HW／SW Codesign／Coverification ... 19 1.7 우리나라의 시스템 온칩의 기회와 미래 전략 ... 22 1.8 결론 : SoC가 주는 Career Opportunity ... 24 ［참고문헌］ ... 27 제2장 Mobile Computing／Communication의 미래동향 - System과 반도체 Component의 측면 / 이윤태[삼성전자 SoC 연구소] ... 29 2.1 서론 ... 29 2.2 Mobile Phone 중심의 기술 동향 ... 30 2.1.1 미래의 Mobile Computing／Communication의 환경변화 ... 29 2.2.1 Application Processor Technology ... 30 2.2.2 RF Technology ... 35 2.2.3 Cellular Modem Technology ... 37 2.3 SOC개발의 딜레마 및 필요기술 ... 40 2.3.1 Platform Based Design Technology ... 41 2.3.2 SIP Technology ... 42 2.3.3 Low Power Technology ... 44 2.3.4 DSP Technology ... 48 2.3.5 S／W Technology ... 49 2.4 결론 ... 51 ［참고문헌］ ... 51 제3장 Home Applications에서의 시스템 온칩 개발 / 정세웅[삼성전자 시스템LSI 미디어팀] ... 53 3.1 서론 ... 53 3.2 SoC의 정의와 개발 ... 54 3.2.1 최근의 SoC 경향 ... 54 3.2.2 성공적인 SoC 개발을 위한 조건 ... 56 3.3 Home Applications에서의 SoC 개발 ... 58 3.3.1 Home Networking에 관하여 ... 58 3.3.2 Home Server에 대한 전망 ... 60 3.3.3 DVD와 Set-Top Box : Brothers ... 60 3.4 Home Application용 SoC의 예 ... 67 3.4.1 핵심 블록 ... 67 3.4.2 Bus 구조와 Arbitration ... 71 3.5 결론 ... 73 ［참고문헌］ ... 74 제4장 하드웨어 엔지니어 관점에 본 임베디드 소프트웨어에 대한 편견과 핵심 이슈들 / 홍성수[서울대학교 전기컴퓨터공학부] ... 75 4.1 서론 ... 75 4.2 임베디드 시스템 ... 77 4.2.1 임베디드 시스템의 정의 ... 77 4.2.2 응용 분야와 기술적 특성 ... 77 4.2.3 임베디드 시스템 속의 소프트웨어 ... 79 4.2.4 임베디드 시스템의 전망 ... 82 4.3 임베디드 소프트웨어에 대한 편견 ... 82 4.3.1 일반적 편견 ... 83 4.3.2 임베디드 소프트웨어에 대한 편견 ... 84 4.4 실시간 운영체제 ... 88 4.4.1 하드웨어 특성의 추상화 ... 88 4.4.2 멀티태스킹(Multi-Tasking) ... 89 4.4.3 예측 가능한 문맥교환 ... 95 4.5 미들웨어 ... 98 4.6 결론 ... 102 ［참고문헌］ ... 104 제5장 MEMS와 나노기술 / 윤준보[KAIST 전자전산학과] ... 107 5.1 서론 ... 107 5.2 시대의 흐름 - 거시(macro)세계에서 미시(micro)세계로 ... 108 5.2.1 에니악에서 팬티엄 프로세서까지 ... 108 5.2.2 신기한 마이크로의 세계 ... 111 5.3 우리 주위에 있는 MEMS, 재미있는 MEMS ... 113 5.3.1 잉크젯 프린터 ... 114 5.3.2 디지털 마이크로 미러 ... 116 5.4 반도체, 마이크로 머시닝, 그리고 MEMS ... 120 5.4.1 반도체 이야기 ... 120 5.4.2 마이크로머시닝(Micromachining) 이야기 ... 123 5.4.3 MEMS 이야기 ... 126 5.5 MEMS는 어디에 쓰일까요? ... 128 5.5.1 무선 통신 기술에 사용되는 MEMS ... 128 5.5.2 광 통신 기술에 사용되는 MEMS ... 135 5.5.3 MEMS OXC(Optical Crossconnect) ... 136 5.5.4 2D MEMS OXC ... 137 5.5.5 3D MEMS OXC ... 139 5.5.6 Optical Scanner ... 140 5.5.7 정보 디스플레이 기술에 사용되는 MEMS ... 143 5.5.8 MEMS 기술을 이용한 저장매체 ... 144 5.6 미래의 MEMS ... 147 5.7 결론 ... 153 ［참고문헌］ ... 153 제6장 홈네트워크 기술 및 디지털 홈서비스 / 박광로[ETRI 디지털홈연구단] ... 155 6.1 서론 ... 155 6.2 디지털 홈 ... 157 6.2.1 디지털 홈 구성 ... 157 6.2.2 디지털 홈 시장 및 특징 ... 159 6.2.3 디지털 홈 국내외 동향 ... 161 6.3 홈네트워크 기술 ... 163 6.3.1 유선 기술 ... 163 6.3.2 무선 기술 ... 168 6.4 홈게이트웨이 및 홈서버 ... 173 6.4.1 홈게이트웨이 ... 173 6.4.2 홈서버 ... 177 6.5 디지털 홈서비스 ... 180 6.5.1 디지털 홈서비스 현황 ... 180 6.5.2 디지털 홈서비스 발전방향 ... 181 6.5.3 디지털 홈 문제점 ... 184 6.6 결론 ... 186 ［참고문헌］ ... 187 제7장 항공우주기술 발전을 위한 IT 기술의 역할 / 방효충[KAIST 기계공학과] ... 189 7.1 서론 ... 189 7.2 인공위성 분야의 IT 현황 ... 191 7.2.1 인공위성 분야의 IT ... 191 7.2.2 위성통신 ... 193 7.2.3 지구관측위성 ... 194 7.2.4 위성 탑재용 컴퓨터 기술 동향 ... 199 7.2.5 위성 탑재용 비행 S／W 기술 동향 ... 204 7.2.6 나노위성(극초소형위성) 연구 동향 ... 212 7.3 유도무기와 IT ... 218 7.3.1 유도 무기의 원리 ... 218 7.3.2 유도 무기의 핵심 기술 요소 ... 224 7.4 항공기에서의 IT 기술의 응용 ... 226 7.4.1 항공기 제어기술 개발 동향 ... 226 7.4.2 전기신호제어(FBW) ... 228 7.4.3 무인항공기 ... 231 7.5 결론 ... 239 ［참고문헌］ ... 240 제8장 의용전자의 발전(의료영상) / 박현욱[KAIST 전자전산학과] ... 243 8.1 의료영상의 개요 ... 243 8.2 의료영상장치의 원리와 현황 ... 244 8.2.1 방사선(Radiation) ... 244 8.2.2 X-ray ... 245 8.2.3 X-ray 영상 촬영 방법 ... 247 8.2.4 초음파 촬영(US, Ultrasonography) ... 251 8.2.5 자기공명영상 촬영(MRI, Magentic Resonance Imaging) ... 252 8.2.6 방사선동위원소 촬영(Radioisotope Image, Nuclear Medicine) ... 253 8.3 Functional MRI의 원리와 현황 ... 255 8.4 다양한 의료영상처리분야 ... 259 8.4.1 Registration ... 259 8.4.2 3D Visualization ... 261 8.4.3 Computer Aided Surgery ... 265 8.5 디지털 병원 ... 267 8.6 결론 ... 269 제9장 전자공학의 인체내 적용 : 인공신경시스템 / 김성준[서울대학교 전기컴퓨터공학부 교수] ... 271 9.1 서론 ... 271 9.2 인공청각(Auditory Prosthesis) ... 272 9.2.1 인공와우이식기(Cochlear Implant)란? ... 272 9.2.2 인공와우이식기의 구성 및 동작 ... 273 9.2.3 인공와우이식기의 시술대상자 ... 276 9.2.4 국내외 현황 ... 277 9.3 인공시각(Vision Prosthesis) ... 277 9.3.1 인공시각의 의미와 분류 ... 277 9.3.2 시각 보철이 필요한 질병 및 실태 ... 278 9.3.3 시각 보철의 방법 ... 279 9.3.4 전기 생리학적 자극의 역사 및 연구 그룹별 동향 ... 280 9.4 시각보철의 사회·경제적 가치 ... 285 9.5 인공근육(FES : Functional Electrical Stimulation) ... 285 9.5.1 FES란? ... 285 9.5.2 FES 시스템 구성 ... 286 9.5.3 FES 시스템의 동작원리 ... 288 9.5.4 FES 시스템의 현재 추이 ... 289 9.6 심뇌자극(DBS : Deep Brain Stimulation) ... 290 9.6.1 파킨슨씨병이란? ... 290 9.6.2 파킨슨씨병의 증상과 진단 ... 291 9.6.3 국내외 실태 ... 291 9.6.4 치료 방법 ... 292 9.6.5 심뇌자극기 ... 292 9.6.6 심뇌자극기의 사회·경제적 가치 ... 296 9.7 뇌기접속(BrainMachineInterface) 혹은 뇌컴접속(BrainComputerInterface) ... 297 9.7.1 뇌-기계 혹은 뇌-컴퓨터 접속기술이란? ... 297 9.7.2 연구동향 ... 298 9.7.3 결론 ... 302 9.8 반도체신경미세전극(Semiconductor Neural Microelectrode) ... 303 9.8.1 반도체 미세전극이란? ... 303 9.8.2 반도체 미세전극의 개발 ... 304 9.8.3 미래의 반도체 미세전극 ... 305 9.8.4 반도체 미세전극의 활용 ... 309 9.9 결론 ... 309 ［참고문헌］ ... 310 제10장 네트워크 시스템 온칩 산업 / 임준서[파이온(주)] ... 315 10.1 서론 ... 315 10.1.1 브로드밴드 Express way ... 316 10.1.2 미래의 네트워크를 위한 엔진 ... 318 10.2 핵심 기술 10가지 ... 320 10.2.1 Layer 2∼7 패킷 분석 및 프로세서 기술 ... 320 10.2.2 고속 QoS, VoIP 등 프리미엄 서비스를 위한 트래픽 엔지니어링 기술 ... 321 10.2.3 시큐리티 관련 알고리즘 가속 하드웨어 기술 ... 322 10.2.4 메모리 고속 룩업 및 대역폭 기술 ... 323 10.2.5 스위치 패브릭 코어 및 확장 기술 ... 324 10.2.6 호스트 인터페이스 기술 ... 325 10.2.7 고속 데이터 인터페이스 기술 및 표준화 ... 326 10.2.8 고속저전력 회로 설계 및 고밀도 레이아웃 기술 ... 328 10.2.9 시스템 레벨 설계 검증 기술 ... 329 10.2.10 임베디드 소프트웨어 기술 ... 329 10.3 제품 개발 경쟁 ... 330 10.3.1 네트워크 프로세서 산업의 꿈과 좌절 ... 330 10.3.2 스토리지 프로세서로 방향 전환 ... 333 10.3.3 시큐리티 프로세서의 미래 ... 335 10.3.4 스위치 패브릭 산업의 Hype ... 337 10.3.5 기가비트 이더넷 스위치 SoC로 재도전 ... 339 10.3.6 1조짜리 산업을 만들자 - 네트워크 시스템 온칩 ... 340 10.4 바람직한 미래 ... 341 10.4.1 Global Trend ... 341 10.4.2 아시아／중국 시장의 부상 ... 343 10.4.3 부품 국산화를 위한 생태시스템 ... 346 10.4.4 시스템 온칩 산업의 동맥경화 치료를 위하여 ... 348 ［참고문헌］ ... 352 제11장 Next Step in Networking - Issues and Future / 김대영[충남대학교 정보통신공학과] ... 353 11.1 서론 ... 353 11.2 Network Technology Evolution ... 354 11.2.1 Millennium Retrospect ... 354 11.2.2 Where We Are ... 356 11.3 기술 소개 ... 358 11.3.1 HTM(Hybrid Transfer Mode) ... 358 11.3.2 CDN(Contents Delivery Network) ... 359 11.4 Global Advanced Network ... 364 11.4.1 Advanced Network의 필요성 ... 364 11.4.2 국내외 차세대 연구기반망 추진 현황 및 전망 ... 365 11.4.3 Cyber Infrastructure ... 372 11.4.4 Grid ... 375 ［참고문헌］ ... 378