<마이크로프로세서 30년>MPU·MCU·DSP의 차이

　마이크로프로세서(MPU:Micro Processor Unit)는 마이크로컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)를 집적회로(LSI:Large Scale Integration)화한 것으로 레지스터, 연산회로, 제어회로 등을 내포해 명령을 해독한 후 연산·제어작동을 실행하도록 하는 연산장치를 말한다.

　첫 MPU는 인텔의 테드 호프 박사가 고안한 것으로 작은 반도체 칩 하나에 집적했기 때문에 초소형 연산처리 장치라고도 한다.

　MPU에는 종래 소프트웨어로 실행하고 있던 기능과 명령을 하드웨어로 실행하기 위해 복잡한 명령세트를 갖는 CISC(Complex Instruction Set Computer)와 가급적 간단한 명령세트만을 사용해 하드웨어를 단순화시킨 RISC(Reduced Instruction Set Computer), 그리고 4비트 또는 2비트의 MPU를 몇개씩 접속해 비트를 사용자의 희망에 맞춘 비트스라이스 MPU 등이 있다.

　반면 마이크로컨트롤러(MCU:Micro Controller Unit)는 마이크로프로세서에 패리페럴 모듈과 메모리, 워치 톡 타이머 등 필수적인 기능을 통합한 것으로 각종 시스템의 제어가 그 목적이다.

　특히 MCU는 신호나 주변 디바이스에 따라 그래픽, 모터, 디스플레이 등을 작동시키는 데 주로 사용되며 예전에는 TV·VTR·세탁기 가전제품에 채택돼 단순히 시간예약이나 상태 표시 등에 사용됐다.

　그러나 최근 들어서는 디지털 정보 처리 기능이 필요한 임베디드 형태의 정보기기가 급속도로 확산되면서 MCU는 자동차, 네트워크, 프린터, 각종 오디오 기기 등의 핵심 기능을 처리, 없어서는 안될 두뇌 역할을 하고 있다.

　이와는 달리 디지털신호처리기(DSP:Digital Signal Processor)는 아날로그 신호를 아날로그/디지털(A/D)로 변환해 얻어진 디지털 데이터에 대수적인 연산을 해 필터링이나 스펙틀 분석 등의 신호처리를 하는 것을 말한다.

　기본적으로 아날로그 신호의 실시간 디지털 처리가 목적으로 MPU와는 달리 곱셈 기능이 있어 수학적으로 빨리 연산해야할 특정 용도에 주로 쓰인다.

　DSP는 범용 MPU의 하드웨어 아키텍처를 대폭적으로 개량, 고속 연산성과 콤팩트화를 추구한 전용 프로세서로 기본조작은 필터링, 푸리어(fourier)변환, 상관함수의 산출, 부호화, 부호 변복조, 미분, 적분, 적응신호처리 등이며 기본연산은 곱셈, 가감산, 추정의 세가지다.

　특히 DSP는 소프트웨어만을 교체함으로써 시스템을 업그레이드할 수 있는 장점이 있고 통신·오디오·비디오 등의 복잡한 연산이 필요한 디지털 기기에 적합하다.

<정지연기자 jyjung@etnews.co.kr>