개요
임베디드는 영어로 "장착하다.", "끼워넣다."라는 뜻을 가집니다. 기기 내부에 장착되어있는 소규모의 시스템이라고 생각하면 됩니다.
임베디드 시스템은 사람의 간섭없이 독자적으로 기능을 수행하는 시스템으로 하드웨어랑 소프트웨어를 통틀어서 부릅니다. 보통 특정 기능만을 수행합니다. 그에 반대로 개인용 컴퓨터처럼 특정되지 않은 일반적인 목적을 수행하는 시스템을 "범용 시스템"이라고 합니다. 특정한 목적을 가지고 있느냐 아니냐에 따라 구분됩니다.
임베디드 시스템에는 보통 운영 체제(윈도우 , 리눅스 커널)가 포함되며 이 운영체제 위에 특수한 기능만을 수행하도록 응용프로그램이 장착되어 동작하도록 합니다.
제일 널리 쓰이고 많이 쓰이는 임베디드 기기는 스마트폰, USB, 게임기, 라우터 등이 있습니다.
실제로 내가 사용하는 닌텐도 스위치나 구글 홈 미니, 로지텍 g pro, wh-1000xm5등을 임베디드 기기라고 부를수 있다.
특징
임베디드는 보통 저가의 제품으로 선택된 기능만을 수행하도록 설계되어 있습니다. 몇몇 기능은 매우 빨리 처리해야하며, 다른 기능들은 대부분 속도를 중요하게 여기지 않는 경우가 많다.
그래서 개인 컴퓨터등, 범용 컴퓨터 시스템의 하드웨어에 비해 의도적으로 단순화되어 있어 성능이 낮다.
하드웨어 장치의 롬이나 플래시 메모리에 내장하는 소프트웨어를 펌웨어라고 한다.
임베디드 시스템은 여러해에 이르는 오랜기간동안 오류없이 안정적으로 돌아가도록 설계됩니다. 따라서 펌웨어는 오랜기간동안 신중한 개발과 테스트 과정을 거친다. 또한 물리적으로 손상을 입을수 있는 드라이브나, 버튼, 스위치등 기계적인 동작으로 손상을 입을수 있는 부품의 사용을 피하고 플래시 메모리와 , 롬 같은 비교적 자유로운 칩 자재를 사용합니다.
펌웨어(Firmware)
Firmware의 기원으로 옛날에는 펌웨어가 ROM에 저장되어 데이터의 수정이 불가능하여, 초기에 데이터를 저장하면 데이터가 변경이되는일이 없었습니다. 그래서 단단한, 고정된 뜻의 firm과 제품, 상품이란 뜻의 ware를 합쳐서 변경되지않는 제품이란 뜻의 Firmware가 되었습니다.
하지만 이제는 전원이 꺼진후에도 저장데이터의 내용이 지워지지 않는 EPRROM이나 플래시 메모리같이 비휘발성 메모리가 개발되면서 펌웨어의 수정(업데이트)가 가능해졌습니다.
또한 펌웨어는 특정 하드웨어 장치에 포함된 소프트 웨어로, 기능적으로 소프트웨어와 가깝지만 사용자가 쉽게 내용을 바꿀수 없는 하드웨어적 특성도 가지고 있다.
펌웨어 획득
펌웨어는 비휘발성 메모리에 저장된 데이터이다. 임베디드 기기에서 사용되는 비 휘발성 메모리는 플래시 메모리라 플래시 메모리의 데이터를 구하면 펌웨어를 얻을수 있다. 펌웨어는 주로 바이너리 형식으로 이루어져있습니다.
방법은 두가지가 존재하는데 직접 임베디드 기기의 플래시 메모리에서 추출하는 방식이 있고, 제품 홈페이지의 자료실에 펌웨어가 올라와있는경우다. 국내 iptime 회사는 자사 모든기기의 펌웨어를 온라인 홈페이지에서 구할수 있다. 또한 tp-link라고 중국의 iot기기 회사도 공유기등 여러 제품의 펌웨어를 온라인으로 구할수 있다.
펌웨어 구조
ARM
CPU아키텍처로 거의 대부분 ARM 코어를 사용한다.
ARM은 고성능을 많이 사용하며 리눅스 커널을 포팅하여 많이 사용합니다. OS를 탑재하기위해 ARM 칩 외부에 RAM이나 FLASH를 PCB에 장착한다.
참고 자료
1. 위키
