[CCTV뉴스=이나리 기자] 우리가 일상생활에서 사용하는 대부분의 전자기기에는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit, MCU)이 탑재된다. MCU는 일반적으로 마이크로컨트롤러(Microcontroller)로 불리며, 마이크로프로세서와 메모리, 프로그램 가능한 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하는 컴퓨터를 말한다.

개인용 컴퓨터(PC)가 다양한 요구에 따라 동작하는 일반적인 일에 사용된다면, MCU는 기능을 설정하고 정해진 일을 수행하도록 프로그래밍된 후 장치에 장착돼 기기를 동작시킨다. 즉, MCU는 PC에서의 CPU(Central Processing Unit, 중앙처리장치)와 비슷하나, 이와 다른 가장 큰 특징은 저성능, 저전력에 저렴한 가격으로 제작된다는 점이다.

일반적으로 MCU의 성능은 PC에 비해 낮고 형상이 다르기 때문에, MCU와 CPU의 구분은 그 프로세서의 사용 목적에 따라 정해지는 편이다. 고성능의 OS를 설치해 PC나 서버, 슈퍼컴퓨터 등에 사용하는 경우에는 보통 CPU라 하며, 일반적인 OS가 아닌 RTOS를 설치해 사용하거나 OS 없이 펌웨어만 사용해서 자동제어에 사용되는 경우에는 MCU라 부르는 편이다.

또 MCU가 CPU와 다른 점은 많은 수의 타이머와 PWM 출력, 많은 수의 GPIO, 각종 시리얼 통신 장치들, 프로그램을 저장하기 위한 플래시 메모리나 ROM 등 자동제어에 이용되기 위한 많은 주변장치를 포함하고 있다는 것이다. 

MCU의 시작은 최초의 계산기에 탑재된 바 있는 집적회로(IC: Integrated Circuits)였다. 이후 부품을 더 적게 사용하는 더 나은 계산기 개발이 시도되면서 MCU도 함께 발전하고 진화해왔다.

◇ MCU의 역사 

최초의 MCU는 1971년 출시된 4비트 인텔 4004, 인텔 8088을 시작으로 그 밖의 기능이 더 많은 마이크로프로세서가 이후 수년에 걸쳐 발전돼 왔다. 그러나 두 프로세서 모두 작동 시스템을 구현하기 위해 외장 칩이 필요했고, 이는 전체 시스템 비용을 증가시킨다는 단점이 따랐다.

스미스소니언 협회는 텍사스인스트루먼트(TI)의 엔지니어인 게리 분(Gary Boone)과 마이클 코치란(Michael Cochran)을 1971년 최초로 MCU를 성공적으로 개발한 것으로 평가했다. 이들의 노고의 결과물은 1974년 TMS 1000이란 제품명으로 상용화됐고, 이후 MCU는 읽기 전용 메모리, 읽기/쓰기 메모리, 프로세서, 클럭을 한 칩에 합쳤고 임베디드 시스템에 목표를 두며 지속적인 발전을 해왔다. 

◇ 다양한 MCU의 종류 

여러 반도체 회사들은 다양한 종류의 MCU를 생산, 판매하고 있다. 같은 계열의 제품이라도 적용 시 요구되는 사양과 구현하는 기능도 다양하기 때문에 같은 제품군 안에서도 다양한 모델이 출시된다.