일단 읽으시기 전에 주의하실 점, 이 글은 저 자신이 이해한 바를 글쓴 거라서 틀린 부분이 많이 있을 수 있습니다.
이 글은 크게 세 부분으로 이루어져 있습니다.

[1. 우선 제가 생각하는 컴퓨터의 원리에 대해 설명해보겠습니다.]
[2. 삼진법 반도체의 좋은 점]
[3. 삼진법 반도체의 원리]

[1. 우선 제가 생각하는 컴퓨터의 원리에 대해 설명해보겠습니다.]
전구 세개가 있다고 가정해보겠습니다. 각각 전구 A, 전구 B, 결과 전구라고 이름붙이겠습니다.

그리고 이 전구 세개를 다음과 같이 연결했습니다.

ⓡ (결과 전구)
ㅣ
ㅣ
ⓐ (전구 A) ㅡㅡ ⓑ (전구 B)

(ㅣ는 사실 ㅡ의 위에 있는 겁니다. 보시는 환경에 따라 공백이 이상하게 놓여질 수 있다 생각해서 공백은 두지 않았습니다)

그리고 다음의 조건에 따라 결과 전구의 불켜짐이 결정되도록 했습니다.

두 전구(전구 A, 전구 B) 모두 불이 켜지지 않으면, 결과 전구도 불이 켜지지 않습니다.
두 전구에서 한 전구만 불이 켜지면, 결과 전구는 불이 켜집니다.
두 전구 모두 불이 켜지면, 결과 전구는 불이 켜지지 않습니다.

불이 안 켜진 것은 0, 불이 켜진 것은 1로 보는 것입니다.

즉, 0 + 0 = 0 (불이 안 켜짐)
1 + 0 = 1 (불이 켜짐)
0 + 1 = 1 (불이 켜짐)
1 + 1 = 10 (결과 전구는 1의 자리만 표시하므로 불이 안 켜짐)

이런 걸 굉장히 복잡하게 만들면 컴퓨터를 만들 수 있습니다.

여기까지 제가 생각하는 컴퓨터의 원리였습니다.



[2. 삼진법 반도체의 좋은 점]
예 아니오로만 대답하던 녀석이 예 아니오 누굼마로 대답할 수 있게 된다

2진법 : 2^16 = 65,536
3진법 : 3^16 = 43,046,721

아주 좋습니다.



[3. 삼진법 반도체의 원리]
기본 상식은 전기가 안 흐르면 0이고 흐르면 1인데요.

더 깊게 파고들자면 전기가 안 흐르냐 흐르냐가 아니라 몇 볼트냐에 따라 0과 1을 결정합니다.

예를 들어 1V 이하면 0, 1V 초과면 1로 보는 식이죠. (0.6V라면 0이고 1.3V라면 1로 판단)

여기서 의문. 그렇다면 0.1V는 0으로 보고 0.5V는 1로 보고.. 그런 식으로 해서 3진법 아니 10진법도 만들 수 있는 거 아닌가?

그런데 그렇게 하면 켜지고 꺼지고 사이의 중간값 영역이 너무 작아서 실제 동작할때 0, 1, 2로 구분이 명확하게 안되는 경우가 생기고,
그걸 파악하기 위한 소비전력이 늘기 때문에 지금까지는 2진법이 주류라고 합니다.

기존에는 그런 방식으로 구현하려는 시도가 있어왔는데, 이 새로운 방식은 그게 아니라 '누설전류'라는 것을 이용한다고 합니다.

'누설전류'라는 것이 뭔가 하면, 반도체를 점점 복잡하고 세밀하게 만들다보니 나타나는 현상으로,

'전자'라는 것이 벽을 뚫고 다른 곳으로 새는 현상입니다.

이 누설전류가 발열의 원인이 되고 하튼 안좋아서 기존에는 이거 잡으려고 온갖 짓을 다했었는데,

발상의 전환으로 이 누설전류도 정보로 삼아보자는 겁니다.

그렇게 하기 위해서 누설전류를 의도적으로 일정하게 흐르게 한다고 합니다.


여기서부터는 네이버 카페에 좋은 글이 있어서 소개해 드리겠습니다.



"출처 : https://news.unist.ac.kr/kor/20170111-01/
유니스트와 삼성에서 공동개발한 3진법 반도체 이야기가 잠깐 나와서 찾아봤습니다.

김경록 교수팀이 개발한 3진 반도체는 기존의 반도체의 큰 구조적 변경 없이 만들어냈다는 점이 크게 놀라운 점인것 같습니다.



위 그림은 전자나 반도체전공을 하신분들에게는 익숙한 그림일텐데요.

전형적인 NMOS와 PMOS가 결합된 상보형 구조인 CMOS인데 여기에 소스와 드레인 사이에 강한 도핑을 주어 인위적인 터널링 전류를 형성하는 방법을 통해 제 3의 형태를 만들어 낸것이죠.



비전공자를 위해서 쉽게 설명하면,

기존의 이진법은 수도꼭지로 비교해볼 수 있을것 같습니다.

잠그면 물(전류)이 흐르지 않고 (Off = 0), 틀면 물(전류)이 흐르는 (On = 1) 방식으로 0과 1을 표현하는 방법입니다.



이번에 개발된 삼진법은 조금 다릅니다.

위 예와 동일하게 수도꼭지로 비교해서 왼쪽으로 틀면 물이 많이 흐르고, 가운데로 두면 물이 적게흐르고, 오른쪽으로 틀면 물이 다시 많이 흐르는 수도꼭지가 있다고 합시다.

그러면 왼쪽으로 틀었을 때를 0, 가운데로 두었을 때를 1, 오른쪽으로 틀었을 때를 2로 구분할 수 있습니다.

이러한 방식으로 3진법을 구현해낸 것이죠.



수도꼭지의 조그마한 변화를 통해(동일한 반도체 구조에 채널사이 과도핑을 통해) 2진법에서 3진법으로 진화한것이죠.



그러나 아쉽게도 이번 기술에 사용된 메탈옥사이드반도체는 우리가 고대하는 CPU를 제작하는 기술은 아닙니다.

내용을 살펴보니 인공지능 기술 개발의 일환으로 개발된 기술이네요.

그래서 CPU나 GPU 혹은 메모리에 바로 적용할 수 있는 기술은 아닙니다.



또한 위의 예처럼 단순하게 틀고 끄는 컨트롤이 아니라 왼쪽으로 가운데로 오른쪽으로 트는 컨트롤 방식이 사용되어야 해서 복잡할 수도 있겠다는 생각이 드네요. 이건 소프트웨어의 영역이라 저는 잘 모르겠습니다.



여튼 반도체 기술이 날로 발전해서 우리 모두 싼가격에 마음껏 하드웨어를 누릴수 있으면 좋겠네요."
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