CMOS vs TTL 로직: 차이점 설명
TTL(트랜지스터-트랜지스터 로직)은 바이폴라 트랜지스터로 게이트를 구성하며 1960년대부터 표준 디지털 계열이었습니다. CMOS는 상보형 MOS 트랜지스터로 게이트를 구성하며 이후 거의 모든 곳에서 TTL을 대체했습니다. 가장 큰 차이는 전력입니다. CMOS 게이트는 스위칭하지 않을 때 전류를 거의 소모하지 않지만, TTL 게이트는 항상 전류를 소모합니다. 또한 CMOS는 넓은 공급 전압 범위를 허용하고, 잡음 여유가 더 크며, 칩 하나에 수십억 개를 집적할 수 있습니다.
| 비교 항목 | TTL | CMOS |
|---|---|---|
| 트랜지스터 | 바이폴라 트랜지스터, 멀티 에미터 입력 트랜지스터 사용 | 상보형 nMOS와 pMOS 트랜지스터 |
| 정적 전력 | 높음: 유휴 상태에서도 전류가 흐름 | 매우 낮음: 누설 전류뿐 |
| 공급 전압 | 5 V 고정(약 ±5 퍼센트) | 계열에 따라 약 1 V에서 15 V까지 넓은 범위 |
| 논리 레벨 | Low는 약 0.8 V까지, High는 약 2.0 V부터 | 공급 전압의 약 30 퍼센트와 70 퍼센트 |
| 잡음 여유 | 작음(약 0.4 V) | 큼(공급 전압의 약 30 퍼센트) |
| 출력 스윙 | 전원 레일까지 완전히 도달하지 못함 | 접지와 전원 사이를 완전히 스윙 |
| 입력 | 전류를 소모하며, 연결되지 않은 입력은 High로 뜸 | 전류를 거의 소모하지 않지만, 사용하지 않는 입력은 특정 레벨에 묶어야 함 |
| 속도 | 당시에는 빨랐음(74S, 74F 계열) | 현대 계열에서는 동등하거나 더 빠름 |
| 집적 밀도 | 전력 소모 때문에 낮음 | 매우 높음: VLSI의 기반 |
| 주요 사용처 | 레거시 시스템, 교육, 구형 장비 | 프로세서와 메모리를 포함한 거의 모든 현대 디지털 칩 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.