김민성 멘티
2차 과제
USB 2.0 & 3.0
USB(Universal Serial Bus) – 범용 직렬 버스
1996년 USB를 지원하는 인텔 칩셋의 발표 이후 90년대 말부터 2000년대 초 널리 퍼지기 시작
호스트-클라이언트에 따라 USB Type-A, Type-B로 나뉜다.
1. USB Type-A : 호스트 소켓
2. USB Type-B : 클라이언트 소켓
USB 2.0
출시 : 2000년 4월
전송속도 : 480Mbps
소비전력 : max 500mA
반이중 전송
USB 3.0
데이터 처리 방식 : 폴링 메커니즘 방식(반이중)
최대 케이블 거리 : 5m
핀 수 : 4핀
출시 : 2008년 11월
전송속도 : 4.8Gbps (USB 2.0의 10배)
소비전력 : max 900mA
데이터 처리 방식 : 비동기 메커니즘 방식(전이중)
최대 케이블 거리 : 3m
핀 수 : 9핀
전이중 전송
USB C-Type
USB C-Type – 범용 직렬 버스
2014년 공개, 2015년부터 각종 소형 전자기기에 채택 → USB Type의 표준화를 이끔
고속 데이터 통신은 물론 DP 영상 신호의 전송이 가능
장비에 따라 오디오 인터페이스도 연결 가능 → 확장성이 매우 뛰어남
규격 : 약 8.3mm X 2.5mm
특징 : 위, 아래 대칭 형태
핀 수 : 24개(12쌍)
전송속도 : 10Gbps
전력송신 : max 100W
1. VBUS 전원선 : A4, A9, B4, B9 라인에 사용, 스마트폰의 충전 혹은 연결된 Device로 전원을 공급
2. GND 접지선 : A1, A12, B1, B12 라인에 사용, 전압의 기준을 정하여 기기가 원활한 동작을 하도록 함
3. USB 2.0 데이터 통신선 : A6, A7, B6, B7 라인에 사용, 기존 USB 2.0 DATA 전송 ← USB 2.0 / 1.1 등 하위 구격 장비와 완벽하게 호환
4. USB 3.0 고속 데이터 통신선 : A2, A3, A10, A11, B2, B3, B10, B11 라인에 사용, USB 3.1 초고속 DATA 전송 ← max 10Gbps 전송속도 지원
5. CC 프로토콜 교환선 : A5, B5 라인에 사용, 프로토콜을 교환하여 연결된 장비 인식
6. SBU(Secondary BUS) 장치별 고유 통신선 : A8, A9, B8, B9 라인에 사용, 스피커, 마이크 등 장비 고유 기능을 연결
MIPI ALLIANCE
MIPI ALLIANCE
제품 제조의 유연성 및 호환성을 바탕으로 부품 및 기술들의 표준화를 위해 인텔, ARM, 노키아, 삼성, STM, TI가 2003년에 모여 MIPI(Mobile Industry Processor
Interface) 얼라이언스를 설립
MIPI는 모바일 및 사물인터넷 기기에서 재사용 및 호환성을 강화하기 위해 AP(Application Processor)를 비롯한 프로세서와 주변 기기들에 대한 인터페이스 사양을
정하고 카메라와 디스플레이 사잉에 우선적으로 물리적 통신 규격의 표준화를 시작으로 자동차 부품관련 표준까지 활동 영역이 넓어지고 있다.
MIPI에서 만든 대표적인 인터페이스
1. DSI(Display Serial Interface) : AP와 LCD와 같은 디스플레이를 연결하는 인터페이스에 관한 표준
2. CSI(Camera Serial Interface) : AP와 카메라를 연결하는 인터페이스에 관한 표준
PCIe
1. PCI(Peripheral Component Interconnect Bus)
1992년 6월 컴퓨터에서 주변기기 장착을 위해 인텔에서 발표한 버스 규격으로 1990년 초부터 ISA의 한계를 예측하고 1990년대 초부터 ISA를 대체할 버스 규격으
로 PCI를 개발
PCI는 거의 모든 데스크탑 컴퓨터에서 쓸 수 있는 표준 버스장치가 되었으며 이 또한 기술적 한계가 있어 2003년 인텔, 델, HP, IBM의 대표 IT기업들의 합작으로
PCIe(PCI Express)를 발표
2. 특징
PCIe = PCI의 2배의 전송 속도
직렬로 연결된 하나 이상의 데이터 전송 레인으로 구성 → 각 레인은 두 쌍의 와이어로 구성(한 쌍은 수신용, 다른 하나는 전송용)
3. 비교
PCI : 124핀 32비트, 188핀 64비트 버전 존재(32비트 : 85mm, 64비트 : 130mm)
┗ 32비트 : 일반 데스크톱 사용자, 64비트 : 서버
4. 대역폭
PCIe : x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32의 7가지 버전(x32는 크기가 큼)
┗ x16 : 89mm 164핀, 주로 그래픽 카드에 사용(x1, x4, x8 장치와 역호환)
x8 : 56mm 98핀, 대역폭은 PCIe x16의 절반
x4 : 29mm 64핀, 주로 PCIe SSD or M.2 SSD 설치에 사용
x1 : 2mm 36핀, 네트워크카드, 사운드 카드, USB 3.1 / 3.1 확장카드 등
대역폭
PCIe
5. 호환성
PCI : 32비트 PCI 인터페이스는 64비트 PCI 제품과 호환되지 않지만 64비트 PCI 인터페이스는 32비트 PCI 제품과 호환된다.(하위호환)
PCIe : PCIe 인터페이스는 레인에 따라 길이가 다르다.(일반적으로 긴 슬롯(높은 레인수)은 짧은 인터페이스(적은 레인수) 제품과 호환된다.
┗ PCI와 PCIe 간 서로 호환성을 두고 개발하지 않았기에 서로 호환되지 않는다.
6. 직렬통신
PCI : 병렬 구조
PCIe : 직렬 구조
7. 레인(lane)
PCI : 비트 방식의 단위
PCIe : 레인이라는 독특한 방식의 단위
┗ 배수 개념이 아닌 각 레인 개수단위로 해석해야 한다. ( ex) x1이 500MB/s 대역폭이면 x4는 500MB/s 레인이 4개라서 종합적으로 2,000MB/s가 된다.)
각 레인은 고유한 대역폭을 가지는 직렬 전송 방식을 사용해 레인끼리 간섭 문제를 최소화
SDIO
SD Card
휴대용 장치에 사용하기 위해 개발한 Flash memory card format
SDC(Secure Digital Menory Card)를 지칭, MMC(Multi media Card)로 호환
Class
초당 얼마만큼의 데이터를 기록 할 수 있는지를 표시하는 규격(ex) Class 10 : 1초에 10MB 이상을 기록)
UHS
Class와 같이 초당 얼마만큼의 데이터를 기록 할 수 있는지를 표시하는 규격(ex) U1 : 1초에 최소 10MB 이상을 기록)
SD Card Interface
SDIO 또는 SPI로 제어 가능
SDIO(Secure Digital Input/Output)
SD Card, Embedded SDIO(SD Bus, SD Commands)에 사용(SDIO MODE : 1비트 SDIO / 4비트 SDIO / SPI)
SDIO
SDIO(Secure Digital Input/Output)
SDA(SD협회)에서 제정한 제어방식
SDIO는 메모리 카드 외에도 블루투스나 무선랜, 카메라 등 다양한 분야에서 응용
SD Card들을 위한 IO
SD Card 뿐만 아니라 기타 Embedded SDIO 장치들에도 사용
Embedded SDIO에서 SD Bus와 SD Commands로 구성
• SDIO의 동작은 기본적으로 동기 클럭에 의해 동기화된 명령(CMD)을 내리고 그에 대한 데이터(DATA)를 보내거나 받는 동시에 응답(RSP)을 받아 분석
• 명령과 응답은 CMD 라인을 통해 전송되며 데이터는 DAT 라인들을 통해 전송
• 데이터는 CRC를 이용해 안정성을 보장
SD/MMC ← SDIO 제어 방식
SD/MMC는 secure Digital/Multi-Media Card의 약자, 주로 디지털 데이터 저장이나 멀티미디어 데이터 저장을 주 목적으로 하는 저장장치
내부는 NAND처럼 블록을 기반으로 하는 메모리가 들어있고 외부 인터페이스는 SDIO의 형태 즉, 동기 클럭 라인과 하나의 커맨드라인 하나, 데이터 라인(SD는 4라
인, MMC는 1라인)으로 이루어진 인터페이스
용량은 다양하나 외부 인터페이스는 모두 동일(SDIO)