이 질문 뒤에 면접관이 확인하려는 것은 따로 있습니다.
전원 인식 검증은 학부 고급 설계 수업에서 저전력 설계 검증 기법으로 처음 접했습니다. UPF(Unified Power Format)로 전원 도메인과 전압 레벨을 정의하면 시뮬레이션 도구가 도메인 간 신호 전달 경로에 레벨 시프터가 올바르게 삽입됐는지 자동 체크합니다.
파워 도메인 경계를 넘는 신호가 올바른 격리(isolation) 없이 전달되면 저전력 상태에서 비정상 동작이 생기는 것을 이론으로 학습했습니다. power shut-off 시나리오에서 어느 도메인이 먼저 꺼지는지와 격리 셀 활성화 순서가 맞지 않으면 버스 충돌이 발생합니다.
이런 이슈는 기능 시뮬레이션만으로는 잡히지 않기 때문에 전원 인식 시뮬레이션 도구를 별도로 돌리는 것이 중요합니다. 저전력 설계에서 전원 관리가 기능 구현만큼 중요하다는 것을 이 수업에서 처음 실감했습니다.
학부 설계 프로젝트에서 파워 도메인을 두 개로 나누고 셧오프 시나리오를 시뮬레이션했는데, 전원을 내린 도메인의 신호가 켜진 도메인으로 오염되는 문제가 생겼습니다. 원인을 찾다 보니 도메인 경계의 격리셀(Isolation Cell)이 빠진 인터페이스가 있었습니다. 격리셀 없이 전원이 꺼지면 플로팅 신호가 다음 도메인으로 전달될 수 있다는 걸 그때 처음 알았습니다. UPF 파일을 다시 보며 모든 도메인 경계를 확인했고, 누락된 격리셀 인스턴스를 추가한 뒤 시뮬레이션이 통과됐습니다. 전원 인식 검증은 UPF가 맞아도 인스턴스 레벨에서 빠진 것이 없는지 직접 확인해야 한다는 걸 배웠습니다. 규칙과 구현이 일치하는지를 반드시 점검합니다.
학부 설계 프로젝트에서 파워 셧오프 후 전원을 다시 켰을 때, 이전에 설정했던 레지스터 값이 초기화돼 시스템이 정상 동작하지 않는 문제가 생겼습니다. 전원을 끄면 레지스터 내용이 사라진다는 걸 알고 있었지만, 어떤 레지스터를 유지해야 하는지는 생각하지 않았습니다. 담당 교수에게 여쭤봤더니 보존 레지스터(Retention Register)를 사용하면 전원이 꺼진 상태에서도 값을 유지할 수 있다는 걸 배웠습니다.
어떤 상태 정보가 전원 복구 후에도 필요한지 먼저 파악해야 보존 레지스터 배치가 가능합니다. 이 경험에서 파워 도메인 설계는 셧오프뿐 아니라 복구 시나리오까지 같이 설계해야 완성된다는 걸 알았습니다. 전원을 켤 때 어떤 상태가 있어야 하는지를 먼저 정합니다.
답변에서 흔히 빠지는 것들 — 빠져 있으면 꼬리질문이 깊어집니다.
이 질문에 이어 삼성전자 반도체 회로설계 면접관이 던질 가능성이 높은 후속 질문.
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