펌웨어 및 소프트웨어는 최신 임베디드 시스템 및 컴퓨터에 적합한 두 가지 용어입니다.
세상은 대부분의 작업이 컴퓨터를 통해 이루어지는 디지털 세상으로 변모하고 있습니다. 소프트웨어와 하드웨어는 컴퓨터를 논의할 때 사용되는 가장 일반적인 용어입니다.
많은 요소가 현대 기술 장치를 만드는 데 사용됩니다. 다양한 종류의 소프트웨어와 하드웨어가 있으며 펌웨어를 접할 수 있습니다.
전자 산업에서 펌웨어와 소프트웨어는 고르게 대중적입니다. 때때로 같은 목적을 가질 수 있으므로 이러한 용어를 구별하는 것은 까다로울 수 있습니다.
예를 들어 Android OS 업데이트의 수동 설치의 경우 펌웨어를 참조할 수 있습니다. 즉, Android 휴대전화에서 OS 업데이트를 플래싱하는 동안 소프트웨어는 기기별 하드웨어 또는 펌웨어용으로 구축됩니다.
그것이 혼란스러워 보인다면 이 주제에 대해 포괄적으로 설명하겠습니다.
이 기사에서는 소프트웨어와 펌웨어의 차이점, 유사점 및 일부 사용 사례를 설명합니다.
여기 우리가 간다!
목차
펌웨어란?
컴퓨터 세계에서 펌웨어는 모든 장치의 특정 하드웨어에 대해 낮은 수준의 제어를 제공하는 컴퓨터 소프트웨어의 특정 클래스로 사용됩니다. 펌웨어는 장치의 필수 기능을 포함하고 운영 체제와 같은 상위 수준 소프트웨어에 하드웨어 추상화 서비스를 제공합니다.
덜 복잡한 장치의 경우 펌웨어는 제어, 모니터 및 데이터 조작 기능을 수행하는 완전한 운영 체제 역할을 합니다. EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 및 ROM을 포함한 비휘발성 메모리 장치에 저장됩니다.
미국 과학자 Ascher Opler는 1967년에 “펌웨어”라는 용어를 만들었습니다. 그는 소프트웨어와 하드웨어 사이의 마이크로 프로그램을 설명하기 위해 이 용어를 사용했습니다.
펌웨어를 업데이트하는 동안 ROM을 물리적으로 교체하거나 특정 절차를 사용하여 EPROM을 다시 프로그래밍해야 합니다. 일부 펌웨어 메모리 장치는 영구 설치 후에 변경할 수 없습니다.
또한 펌웨어 업데이트의 중요한 이유는 버그를 수정하고 장치에 기능을 추가하는 등의 작업입니다. 펌웨어는 단순히 “하드웨어용 소프트웨어”라고 생각할 수 있습니다. 소프트웨어는 다른 용어이지만 연결되어 있지만 상호 교환할 수는 없습니다.
장치 제조업체는 하드웨어를 계속 실행하고 새 미디어와 호환되도록 정기적인 업데이트를 출시하는 경우가 많습니다. 네트워크 라우터 제조업체는 네트워크 성능을 향상시키기 위해 장치의 펌웨어 업데이트도 출시합니다. 스마트폰 제조사, 카메라 제조사 등도 마찬가지입니다. 이러한 업데이트를 다운로드하려면 제조업체의 웹 사이트를 방문하기만 하면 됩니다.
모든 펌웨어는 하드웨어 통합 수준에 따라 세 가지 주요 범주로 나뉩니다. 그들은:
- 저수준 펌웨어는 장치 하드웨어의 본질적인 부분으로 간주됩니다. 저수준 펌웨어는 ROM과 같은 읽기 전용 및 비휘발성 칩에 저장됩니다. 따라서 다시 쓰거나 변경할 수 없습니다. 시스템에 낮은 수준의 펌웨어를 포함하는 장치에는 1회 프로그래밍 가능한 메모리만 있습니다.
- 상위 수준 펌웨어: 상위 수준 펌웨어는 업데이트를 허용하지만 하위 수준 펌웨어보다 약간 더 복잡합니다. 플래시 메모리 칩에 있습니다.
- 하위 시스템 펌웨어: 임베디드 시스템의 일부로 제공됩니다. 하위 시스템 펌웨어의 예는 서버의 전원 하위 시스템입니다. 전원 하위 시스템은 서버와 반독립적으로 작동하는 서버 하드웨어의 일부입니다.
예: BIOS 또는 확장 가능한 통합 펌웨어 인터페이스, USB 드라이브, 센서, 소형 컴퓨터, 스마트 카드 등
펌웨어 업데이트는 어떻게 작동합니까?
펌웨어 업데이트는 종종 펌웨어 해킹을 방지하고, 보안을 개선하고, 버그를 수정하고, 새로운 기능을 출시하고, 최신 미디어와 상호 작용하기 위해 제공됩니다. 하드웨어에 새롭고 수정된 방식으로 동작하도록 지시하는 코드로 구성됩니다.
인터넷에 연결된 일부 장치는 정기적으로 새 펌웨어를 확인하고 다운로드하여 설치합니다. 그러나 다른 사용자는 펌웨어 업데이트를 다운로드하고 설치하기 위해 웹사이트를 방문해야 합니다. 업데이트 빈도는 장치 사용에 따라 다를 수 있습니다. 지능형 장치의 펌웨어는 빈번한 업데이트가 필요하지 않을 수 있습니다.
스마트폰은 일반적으로 소프트웨어 업데이트와 함께 펌웨어를 업그레이드하므로 전화기가 계속 실행되고 사용자는 펌웨어 버전을 업데이트할 필요가 없습니다. 펌웨어를 업데이트하는 동안 많은 전자 장치가 켜져 있어야 합니다.
소프트웨어란?
소프트웨어는 특정 작업을 실행하기 위해 컴퓨터 작업을 수행하는 데 사용되는 데이터, 프로그램 또는 명령입니다. 컴퓨터 시스템의 물리적 측면을 설명하는 하드웨어의 반대 용어입니다. 무형입니다.
모든 장치에서 실행되는 스크립트, 프로그램 및 응용 프로그램을 설명하는 데 사용되는 일반 용어로 소프트웨어를 참조할 수도 있습니다. 따라서 소프트웨어는 컴퓨터의 가변적인 부분입니다. 소프트웨어의 주요 범주는 다음과 같습니다.
- 응용 소프트웨어: 특정 컴퓨터 요구 사항을 충족하거나 일부 필수 작업을 수행하는 소프트웨어입니다.
- 시스템 소프트웨어: 소프트웨어 유형은 장치의 하드웨어를 실행하도록 설계되었습니다. 또한 애플리케이션을 실행할 수 있는 플랫폼을 제공합니다.
- 프로그래밍 소프트웨어: 이 소프트웨어는 소프트웨어 개발자에게 필요한 프로그래밍 도구를 제공합니다. 또한 시스템과 응용 소프트웨어 사이에 있는 미들웨어라는 용어를 나타냅니다. 또한 컴퓨터 장치 및 주변 장치를 작동하는 드라이버 소프트웨어를 얻을 수 있습니다.
1980년대 초, 소프트웨어는 플로피 디스크로 판매되었습니다. 나중에 CD와 DVD로 판매되었습니다. 대부분의 소프트웨어는 인터넷을 통해 구입하거나 직접 다운로드했습니다. 공급업체 웹사이트에서 다양한 종류의 소프트웨어를 쉽게 찾을 수 있습니다.
아래에서 몇 가지 소프트웨어 디자인 유형을 살펴보겠습니다.
- 건축 설계: 이 소프트웨어 설계는 소프트웨어의 주요 기초이며, 건축 설계 도구를 사용하여 시스템의 구조, 주요 구성 요소 및 서로 간의 관계를 식별합니다.
- 고급 설계: 소프트웨어 스택에서 지원하는 모듈 형태로 구성 요소와 함께 시스템 구현에 중점을 둔 소프트웨어 설계의 두 번째 계층으로 정의됩니다. 또한 시스템과 데이터 흐름의 다양한 모듈과 기능 간의 관계를 설명합니다.
- 세부 계층: 지정된 소프트웨어 아키텍처에 대한 구현 세부 사항에 중점을 둔 소프트웨어 설계 프로세스의 세 번째 계층으로 정의됩니다.
소프트웨어 품질은 접근성, 호환성, 기능, 성능, 이식성, 설치 가능성, 현지화, 효율성, 유지 관리 가능성, 보안, 사용성, 테스트 가능성, 신뢰성 등을 포함한 몇 가지 특성으로 측정할 수 있습니다.
소프트웨어는 어떻게 작동합니까?
모든 소프트웨어는 사용자의 요구를 충족하고 작동하도록 컴퓨터에 데이터와 지침을 제공합니다. 위에서 논의한 바와 같이 응용 프로그램과 시스템 소프트웨어는 다른 방식으로 작동할 수 있습니다.
응용 소프트웨어
응용 프로그램 소프트웨어에는 웹 사이트 탐색 및 보고서 작성과 같은 최종 사용자의 특정 역할을 수행하는 많은 프로그램이 포함되어 있습니다. 다른 응용 프로그램에 대한 작업도 수행합니다. 응용 소프트웨어는 소프트웨어이지만 자체적으로 실행할 수 없습니다. 컴퓨터의 운영 체제 및 기타 지원 시스템 소프트웨어를 실행해야 합니다.
이들은 컴퓨터 메모리를 사용하여 일부 작업을 수행하기 위해 사용자의 컴퓨터에 설치된 데스크탑 응용 프로그램입니다. 그들은 하드 드라이브의 공간을 차지하며 작업을 수행하는 데 인터넷 연결이 필요하지 않습니다.
반면에 웹 응용 프로그램이 작동하려면 인터넷 연결이 필요합니다. 그들은 작동하기 위해 시스템 소프트웨어나 하드웨어에 의존하지 않을 것입니다. 웹 브라우저가 포함된 장치를 사용하면 사용자가 웹 응용 프로그램을 빠르게 실행할 수 있습니다.
시스템 소프트웨어
시스템 소프트웨어는 응용 소프트웨어와 컴퓨터 하드웨어 사이에 자리를 예약했습니다. 백그라운드에서 실행되며 컴퓨터의 필수 기능을 처리합니다. 이는 시스템 소프트웨어와 하드웨어를 조정하여 특정 작업을 수행하기 위해 고급 소프트웨어를 실행할 수 있도록 합니다.
시스템 소프트웨어는 컴퓨터가 부팅될 때 작동을 시작하고 컴퓨터 시스템이 켜져 있는 동안 계속 실행됩니다. 저수준 기계어 또는 어셈블리 언어로 작성됩니다. 따라서 독립적으로 실행되고 컴퓨터 시스템이 잘 작동하도록 합니다.
펌웨어 대 소프트웨어: 유사점
펌웨어와 소프트웨어라는 용어는 임베디드 시스템과 관련하여 상호 교환 가능한 용어입니다. 임베디드 시스템 산업에서는 몇 가지 유사점이 있습니다. 다른 방법으로 펌웨어는 저수준 소프트웨어로 알려진 유형입니다.
동일한 작업 설명으로 “Embedded Software Engineer” 또는 “Embedded Firmware Engineer”를 언급하는 작업 목록도 볼 수 있습니다. 이것은 시스템의 응용 프로그램 쪽이 시스템 쪽과 함께 개발되었기 때문에 발생합니다.
예를 들어, 운영 체제 없이 베어본 디자인으로 작업할 때 일부 마이크로컨트롤러 공급업체별 파일(드라이버 및 헤더를 지원하는 CPU)과 일부 타사 드라이버(디스플레이 및 TCP/IP용)만 갖게 됩니다. 이러한 파일은 소프트웨어의 하드웨어 측면을 처리할 수 있습니다.
드라이버와 헤더를 사용하여 응용 프로그램 소프트웨어를 작성할 수 있습니다. 나중에 모든 파일이 이진 파일로 결합됩니다. FreeRTOS 또는 VxWorks와 같은 운영 체제인 경우 RTOS는 메모리 관리 및 컨텍스트 전환을 담당합니다. 그럼에도 불구하고 마이크로컨트롤러 드라이버, 타사 드라이버 및 RTOS 파일을 사용하여 응용 프로그램 소프트웨어를 작성해야 합니다.
펌웨어 대 소프트웨어: 차이점
펌웨어와 소프트웨어의 차이점에 대해 자세히 알아보겠습니다.
펌웨어 소프트웨어 하드웨어를 제어하고 정기적으로 업데이트하는 소프트웨어 유형입니다. 컴퓨터 시스템에 대한 일련의 지침입니다. 펌웨어는 운영 체제와 하드웨어 사이에 배치되는 하위 수준 소프트웨어입니다. 소프트웨어는 운영 체제 상단에 있으며 하드웨어와 직접 상호 작용하지 않습니다. 여기에는 하위 수준이 포함됩니다. 펌웨어, 고급 펌웨어 및 하위 시스템 펌웨어입니다. 여기에는 응용 프로그램, 시스템, 프로그래밍, 미들웨어 및 드라이버 소프트웨어가 포함됩니다. 크기가 작습니다. 가상이지만 크기가 엄청날 수 있습니다. 수정되지 않도록 되어 있습니다. 사용자의 기본 설정이나 필요에 따라 맞춤화 또는 수정되며, 한 번만 프로그래밍됩니다. 원하는 만큼 소프트웨어를 설치 및 제거할 수 있습니다. 하드웨어의 플래시 저장소에 펌웨어를 받습니다. 보조 장치에 저장됩니다. 컴퓨터 시스템의 저장 장치. 저급 프로그래밍 언어는 개발 중에 사용됩니다. 고급 및 저급 프로그래밍 언어는 모두 개발 중에 사용됩니다. 비휘발성 보조 메모리인 메모리 칩에서 직접 실행됩니다. EEPROMS 및 플래시와 같습니다. DVD, USB 등과 같은 이동식 미디어에서 복사되어 SSD 또는 하드 디스크와 같은 저장 장치에 설치됩니다. 컴퓨터 마더보드 제조업체에서 제공하는 UEFI 및 BIOS 펌웨어가 그 예입니다. 또한 OpenWrt 및 DD-WRT와 같은 OpenSource Router 펌웨어는 Linux, Android, Windows 등과 같은 운영 체제와 브라우저, 앱, 게임, MS Office 등과 같은 애플리케이션입니다.
펌웨어 대 소프트웨어: 사용 사례
펌웨어 사용 사례
복잡한 장치를 포함한 다양한 컴퓨팅 장비에서 펌웨어를 얻을 수 있습니다. 펌웨어의 실제 사용은 다음과 같습니다.
- 개인용 컴퓨터: 컴퓨터의 펌웨어는 작은 메모리 칩에 내장되어 있습니다. 비디오 카드, 그래픽 등과 같은 컴퓨터 주변 장치에도 펌웨어가 포함되어 있습니다.
- 가전제품: 세탁기와 식기세척기는 펌웨어를 사용합니다. 이를 통해 기기는 설정 및 제어를 구성하는 컴퓨터와 통신할 수 있습니다.
- 저장 장치: 하드 드라이브, 휴대용 저장 장치 및 USB 드라이브에는 장치가 컴퓨터 시스템과 함께 작동할 수 있도록 하는 펌웨어가 포함되어 있습니다.
- 스마트 카드: 스마트 카드에는 기본 기능, 암호화 및 인증을 제공하기 위해 칩에 명령을 내장하는 펌웨어도 포함되어 있습니다.
- 자동차: 차량에는 센서, 소형 컴퓨터 및 작업 수행에 도움이 되는 펌웨어가 포함된 임베디드 시스템이 포함됩니다.
- 모바일 장치: 랩톱, 태블릿, 스마트폰 및 기타 모바일 장치에는 하드웨어를 여러 소프트웨어와 함께 실행할 수 있는 펌웨어가 포함되어 있습니다.
소프트웨어 사용 사례
지금까지 거의 모든 사용자가 소프트웨어를 알고 있다고 생각합니다. 컴퓨터나 다른 장치에 설치하고 다운로드하는 모든 것은 소프트웨어 형태입니다. 모든 소프트웨어를 사용하기 위해 이미 모든 사람의 루틴에 추가되었습니다. 전 세계적으로 광범위한 응용 프로그램이 있습니다.
응용 소프트웨어 측면에서 예는 다음과 같습니다.
- 워드 프로세싱 소프트웨어: MS Word, 메모장 및 워드패드
- 스프레드시트 소프트웨어: Microsoft Excel, Apple Numbers 등
- 데이터베이스 소프트웨어: MS Access 및 Oracle 등
- 시뮬레이션 소프트웨어: 과학 시뮬레이터 및 비행 시뮬레이터
- 엔터프라이즈 소프트웨어: 고객 관계 관리 시스템(CRM)
- 멀티미디어 소프트웨어: 미디어 플레이어 및 리얼 플레이어
- 교육용 소프트웨어: Encarta, BritannicaMathematical, Google Earth, NASA World Wind
- 프레젠테이션 소프트웨어: Keynotes 및 Microsoft Powerpoint
- 정보 근로자 소프트웨어: 자원 관리 도구, 문서 도구 등
- 애플리케이션 제품군: Microsoft Office, OpenOffice 등
- 콘텐츠 액세스 소프트웨어: 웹 브라우저, 미디어 플레이어를 통한 콘텐츠 액세스 등
시스템 엔지니어링 측면에서 예는 다음과 같습니다.
- Windows, macOS 및 Linux와 같은 운영 체제
- 장치 드라이버
- 펌웨어
- BIOS 및 UEFI
- 프로그래밍 언어 번역기
- 유용
결론
펌웨어는 일반적으로 대부분의 하드웨어에서 임베디드 시스템을 마이크로코딩하는 데 사용되는 반면 소프트웨어는 고급 프로그램을 나타냅니다. 펌웨어 교체는 까다롭지만 소프트웨어의 경우 큰 어려움을 겪지 않을 것입니다.
그러나 펌웨어는 장치의 하드웨어를 제어하는 시스템 소프트웨어입니다. 소프트웨어는 전체적으로 컴퓨터나 다른 장치가 작업을 수행할 수 있도록 하는 일련의 지침입니다. 펌웨어와 소프트웨어 간의 주요 차이점과 유사점이 지금쯤 분명해지기를 바랍니다.
또한 사물 인터넷(IoT)에 대해 배우는 데 관심이 있을 수도 있습니다.