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남중국해의 대륙 지각의 얇아짐과 열곡 운동에 대한 세 가지 모델 중 하나는 자바와 수마트라 섭입에 의해 시작되어 경계를 따라 압출과 슬래브 후퇴를 유발한다. 이로부터 오는 응력은 남중국해에서 축적되었고, 이들이 함께 남중국해의 남쪽 확장을 야기했다. 이 모델은 보르네오 남쪽 자바와 수마트라 근처의 섭입을 나타내지만, 보르네오 또는 보르네오 아래의 섭입은 아니다. 이것이 단독으로 남중국해 확장을 야기했을 가능성은 낮지만, 관련된 힘에 기여했을 가능성은 있다.
섭입 모델.
섭입 모델은 원시 남중국해가 동쪽에 섭입대를 형성했으며, 이후 슬랩 풀 과정에 따라 원시 남중국해가 보르네오 북서부 아래로 섭입되었다고 제안한다. 위험지대가 보르네오의 슈와너 산맥 중생대 화강암과 충돌하면서 섭입을 종결시켰다. 이는 밀도가 낮은 위험지대 상부 판에 비해 충분한 밀도 대비를 가지지 못했기 때문이다. 따라서 섭입이 종료되면서 원시 남중국해가 섭입을 멈추고 지각 경계가 합쳐진 봉합선이 형성되었다. 제안된 봉합선은 보르네오 북동부의 키나발루산 아래에 위치한다.
섭입대는 일반적으로 봉합선에서 북서쪽으로 약 400 km 떨어진 곳에 있는 것으로 생각된다. 이 섭입 기간은 에오세 내내 진행되었으며, 초기 마이오세에 끝났다.
후기 신생대 마그마 활동 및 키나발루산 관입.
키나발루산 화강암 관입의 역사를 연대 측정하고 정의하는 것은 높은 침식, 지형과 열대 우림을 통한 접근의 어려움, 경계를 정의하기 어려운 점, 변질 등으로 인해 많은 어려움에 직면해 있다. 신생대 동남아시아의 일반적인 지질은 잘 정의되어 있지 않아 보르네오의 현재 상태로 이어진 지질학적 사건들을 재구성하는 것이 흥미로운 연구 대상이 된다.
키나발루산은 사바주 보르네오 북동부에 있으며 높이는 4,095 m이다. 이 산은 남중국해에서 발생한 다른 후기 신생대 마그마 활동과 동시에 관입되었다. 키나발루산 관입은 마그마가 층서로 밀고 올라가는 병반이다. 상부 층서의 퇴적물은 이 플루톤 형태의 관입의 결과로 변형되었다. 키나발루산 관입은 관입 위의 퇴적물 변형을 야기한 병반 형태의 플루톤이다. 이 산은 7.85Ma에서 7.22Ma 사이에 12km 미만의 얕은 깊이로 관입하여 상부 퇴적물과 하부 초고철질 기반암을 분리했다. 후기 신생대 보르네오의 다른 마그마 활동으로는 사라왁의 관입 및 분출, 동사바주의 셈포르나 화산암, 그리고 칼리만탄의 화산암이 있다.
생화학적 캐스케이드()는 자극에 의해 반응이 시작될 때 세포 내에서 일어나는 일련의 화학 반응이다. 신호전달 캐스케이드(), 신호전달 경로()라고도 한다. 1차 전달자로 알려진 이 자극은 수용체에 작용하고, 수용체는 2차 전달자를 통해 세포 내부로 전달되어 신호를 증폭시키고 효과인자 분자로 전달하여 세포가 초기 자극에 반응하게 한다. 대부분의 생화학적 캐스케이드는 일련의 사건으로 이루어져 있으며, 한 사건이 다음 사건을 선형적으로 촉발한다. 신호전달 과정의 각 단계에서는 다양한 제어 요소가 관여하여 세포 활동을 조절하고, 변화하는 내부 및 내부 환경에 대한 신호에 효과적으로 반응한다.
홍콩 자치법(Hong Kong Autonomy Act)은 2020년 6월 중국 전국인민대표대회 상무위원회가 홍콩 국가보안법을 제정한 후 미국 의회에서 통과된 법률이다.
이 법은 2020년 7월 14일 도널드 트럼프 미국 대통령이 서명하여 발효되었으며, 홍콩 자치권 침해에 관여한 것으로 간주되는 홍콩 및 중국 본토의 관리 및 단체에 제재를 부과하고 이들과 거래하는 금융 기관을 처벌한다.
법 서명 시 트럼프는 또한 "홍콩 사람들에 대한 중국의 공격적인 행동에 대해 중국에 책임을 묻겠다"는 행정명령 13936에 서명했다. 트럼프는 또한 이 지역의 특별 지위를 철회하며 "홍콩에 대한 특별 특권, 특별 경제 대우, 민감한 기술 수출은 없다"고 말했다. 그는 또한 "홍콩의 민주적 과정이나 제도를 훼손하는 행동이나 정책"에 책임이 있거나 공모한 것으로 판단되는 모든 사람의 미국 재산 거래를 차단하고, 관리들에게 "홍콩으로의 수출에 대한 라이센스 예외를 철회"하도록 지시했으며, 홍콩 여권 소지자에 대한 특별 대우 철회도 포함했다. 이 법을 인용하여 2020년 8월 11일, 미국 세관은 9월 25일 이후 미국으로 수입되는 상품에는 "메이드 인 홍콩" 라벨을 사용할 수 없으며 "메이드 인 차이나"로 표기해야 한다고 발표했다.
2019년 홍콩에서는 범죄인 인도 법안 제안에 대한 대응으로 광범위한 민주화 시위가 발생했다. 이 법안은 중국이 도시의 법률 시스템에 대해 더 엄격한 통제를 행사할 수 있도록 허용할 예정이었다. 2020년 6월, 베이징은 홍콩 의회를 우회하여 분리 독립, 전복, 테러, 외국 세력과의 공모를 범죄화하는 광범위한 국가보안법을 부과했다. 이 법은 홍콩의 남은 정치적 자유와 사법적 독립성을 사실상 해체했다.
이 법안은 민주당 소속 크리스 밴홀런 상원의원과 공화당 소속 팻 투미 상원의원이 발의했다. 이 법안은 하원과 상원에서 만장일치로 승인되었다.
법 서명 다음 날, 중국은 미국이 이 법을 시행하면 보복하겠다고 약속했다. 중국 외교부는 이 법을 "실수"라고 부르며 "중국 내정에 대한 심각한 간섭"이며 미국이 국제법과 국제 관계의 기본 규범을 위반하고 있다고 말했다.
2020년 10월 30일, 홍콩 정부는 "메이드 인 차이나" 라벨 요구 사항에 대해 세계무역기구에 분쟁을 제기하며, 홍콩과 중국이 서로 다른 WTO 회원국이므로 이 요구 사항이 WTO 규칙을 위반한다고 주장했다. 2022년 12월 21일, WTO는 홍콩의 손을 들어주고 미국에 불리하게 판결했다. 2023년 1월 26일, 미국은 WTO 판결에 항소했다.
2019년 홍콩 인권 민주주의 법안(Hong Kong Human Rights and Democracy Act, HKHRDA) (; )은 홍콩의 인권 침해에 책임이 있다고 여겨지는 중국 대륙 및 홍콩 관리들에게 미국 정부가 제재를 가하도록 요구하는 미국의 연방 법률이며, 미국 국무부 및 기타 기관이 홍콩의 정치적 지위(중국 본토와의 관계) 변화가 미국과 홍콩 간의 독특하고 우호적인 무역 관계를 변경할 정당성이 있는지 여부를 판단하기 위해 연간 검토를 수행하도록 요구한다. 이 법안의 통과는 홍콩의 민주화 운동가들의 지지를 받았고, 2019년 의회에서 거의 만장일치의 지지를 받았다.
처음에는 우산 운동과 2014년 홍콩 민주화 시위 이후 2014년에 발의되었으나, 이 법안은 다음 세 번의 연속된 의회에 재발의되었고, 2019년 도주범죄인 및 형사법 관련 법률 지원 개정 법안 제안과 그에 따른 시위 이후인 2019년까지는 표결에 부쳐지지 않았다. 하원 법안은 2019년 10월 미국 하원에서 음성 투표를 통해 만장일치로 통과되었다. 2019년 11월, 하원 법안과 다른 수정안이 포함된 상원 법안은 미국 상원에서 음성 투표로 만장일치로 통과되었다. 하원은 그 달 말 상원 법안을 수용하여 도널드 트럼프 대통령에게 보냈고, 트럼프 대통령은 일주일 후 법안에 서명했다. 이 법안은 홍콩 경찰에 대한 미국의 군중 통제 장치 수출을 제한하는 동반 법안과 함께 의회 양원에서 만장일치로 통과되어 같은 날 트럼프 대통령이 서명했다.
2014년~2018년.
이 법안은 우산 운동과 2014년 홍콩 민주화 시위 이후인 제113대 의회 기간인 2014년에 미국-홍콩 정책법 개정안으로 처음 발의되었다. 하원 법안(H.R. 5696)은 공화당 소속 하원 의원 크리스 스미스 (뉴저지주 공화당)가 후원했으며, 상원 법안(S.2922)은 셰러드 브라운 (민주-오하이오주)이 후원했다. 이 법안은 다음을 미국의 정책으로 명시했다. "(1) 1992년 미국-홍콩 정책법에 명시된 원칙을 재확인한다; (2) 홍콩 시민의 민주적 열망을 지지한다; (3) 중국 정부에 홍콩에 대한 약속을 지키도록 촉구한다; (4) 2017년까지 홍콩 행정장관을 지명하고 선출할 민주적 선택권을 확립하고, 2020년까지 홍콩 입법회의 모든 의원을 민주적으로 선출할 것을 지지한다; (5) 언론의 자유를 지지한다."
이 법안은 다음 두 번의 의회 회기에도 재발의되었다. 제114대 의회에서는 H.R. 1159 및 S. 3469로, 그리고 제115대 의회에서는 H.R. 3856 및 S. 417로 재발의되었다.
2019년 홍콩 인권 민주주의 법안은 제116대 의회 기간에 발의되었고, 2019년 도주범죄인 및 형사법 관련 법률 지원 개정 법안 제안과 그에 따른 시위로 인해 주목을 받았다. 하원 법안(H.R.3289)은 짐 맥거번 (매사추세츠주 민주당)과 크리스 스미스 (뉴저지주 공화당)가 후원했으며, 상원 법안(S.1838)은 마코 루비오 (플로리다주 공화당)가 후원했다. 하원 법안의 공동 후원자로는 톰 수오치 (뉴욕주 민주당), 스콧 페리 (펜실베이니아주 공화당), 브래드 셔먼 (캘리포니아주 민주당), 브라이언 피츠패트릭 (펜실베이니아주 공화당)이 있었다. 상원 법안의 공동 후원자로는 짐 리시 (아이다호주 공화당), 밥 메넨데스 (뉴저지주 민주당), 벤 카딘 (메릴랜드주 민주당), 톰 코튼 (아칸소주 공화당), 앵거스 킹 (메인주 무소속), 에드 마키 (매사추세츠주 민주당), 조시 홀리 (미주리주 공화당)가 있었다.
2019년 10월 15일, 하원 법안은 하원에서 음성 투표로 만장일치로 통과되었다.
2019년 11월 14일, 짐 리시 상원의원과 마코 루비오 상원의원은 미국 상원에서 만장일치 음성 투표로 이 법안을 통과시키기 위한 절차를 시작했다. 이 법안은 2019년 11월 18일에 50명의 후원자를 확보하여 통과가 거의 확실시되었다. 이 법안은 2019년 11월 19일 상원에서 만장일치 동의로 통과되었으며, 두 버전 간에 다른 수정안이 포함되었다.
2019년 11월 20일, 하원은 이 법안의 상원 버전을 417대 1로 통과시켰다. 토머스 매시 하원의원 (켄터키주 공화당)만이 유일하게 반대표를 던졌다. 하원은 절차를 신속히 처리하기 위해 상원 버전을 통과시켰다. 양원에서 법안이 통과됨에 따라 법안은 도널드 트럼프 대통령에게 전달되었다. 법안 통과 직후 폭스 앤 프렌즈에 출연한 트럼프 대통령은 이 법안이 미중 무역 전쟁에 대한 중국과의 회담에 영향을 미칠 수 있다며 법안을 거부할 수도 있다고 말했다. 그는 "우리는 홍콩과 함께해야 하지만, 나는 또한 나의 친구인 시 주석과도 함께하고 있다"고 말했다. 트럼프 대통령은 2019년 11월 27일 법안에 서명했다. 법안 서명 당시 트럼프 대통령은 자신의 지지를 보류하는 서명 성명을 발표하며, 구체적으로 명시하지 않은 "법안의 특정 조항"이 "대통령의 외교 정책을 수립하는 헌법적 권한 행사와 충돌할 것"이며, 그의 행정부는 "외교 관계에 대한 대통령의 헌법적 권한에 따라 법안의 각 조항을 일관되게 처리할 것"이라고 말했다. 이에 대해 상원 민주당 원내대표 척 슈머는 "예의, 인류애, 법치주의는 당신이 그것을 집행하도록 강요한다. 장난을 멈춰라"라고 썼다.
이 법은 열 가지 조항으로 나뉜다.
HKHRDA는 다양한 부처에 홍콩의 정치적 발전이 미국 법률에 따른 홍콩의 독특한 대우를 변경할 정당성이 있는지 여부를 평가하도록 지시했으며, 특히 다음을 요구한다.
이 법에 의해 지시된 표적 제재의 적용은 마그니츠키법 및 세계 마그니츠키법의 유사한 조항을 모델로 한다. 법학자 줄리안 쿠는 HKHRDA의 제재 조항이 "대통령이 표적 개인 제재를 부과하도록 요구하는 것으로 해석될 수 있다"고 지적한다. 왜냐하면 이 법안은 대통령이 법안의 인권 조항을 위반한 것으로 판단된 개인에 대해 제재를 부과 "해야 한다"고 명시하고 있기 때문이다. 그러나 쿠는 HKHRDA가 "대통령에게 누가 그러한 인권 의무를 위반했는지 '결정할' 권한을 부여하기" 때문에 대통령이 "그 사람의 위반에 대한 상당한 증거가 있더라도 누구도 HKHRDA 인권 침해자로 지정하는 것을 거부할 수 있다"고 지적한다. 쿠는 "대통령이 HKHRDA의 표적 제재 조항을 위반한 사람을 지정하는 것을 단순히 거부할 수 있는지에 대한 이러한 법적 모호성은 백악관이 이 섹션에 따른 권한을 행사하기를 거부할 경우 부처 내 갈등의 영역이 될 수 있다"고 제안한다.
미국 신문 사설.
USA 투데이, 댈러스 모닝 뉴스, 뉴욕 타임스, 뉴욕 포스트, 보스턴 글로브, 워싱턴 포스트, 월스트리트 저널을 포함한 여러 미국 신문사 사설은 이 법안의 통과를 촉구했다.
홍콩 민주화 운동.
홍콩 송환법 반대 시위대와 홍콩 민주화 운동 진영 인사들은 이 법안의 통과를 촉구했다. 운동가 데니즈 호와 조슈아 웡은 2019년 9월 의회-행정부 합동 중국 위원회 (CECC)에 출석하여 현직 의원들에게 법안 지지를 촉구하고, 법안이 다른 국가의 내정에 대한 부적절한 미국의 개입이라는 주장을 일축했다. 웡과 그의 동료 데모시스토 운동가 제프리 응오는 2017년 워싱턴 포스트의 기고문에서 이 법안의 통과를 촉구했다.
법안 통과 다음 날인 11월 27일, 홍콩 민주화 시위대들은 새로운 법률을 축하하며 친미 집회를 열었다. 미국 추수감사절에 열린 집회에서 홍콩 민주화 운동가 네이선 로는 이 법을 "시기적절한 추수감사절 선물"이라고 불렀다. "추수감사절 집회"에 모인 수천 명의 운동가들은 미국 국기를 흔들고 미국의 국가인 성조기를 부르며 법률 통과에 대해 미국, 의회, 트럼프 대통령에게 감사를 표했다.
호프스트라 대학교 로스쿨의 법학자 줄리안 쿠는 HKHRDA를 "중복되지만 여전히 가치 있는" 법안이라고 평가했다. 쿠는 다음과 같이 썼다.
이 법안을 지지하는 학자로는 래리 다이아몬드, 톰 캠벨, 알렉산더 괴를라흐, 제임스 카라파노 등이 있다.
로페어의 논평에서 앨빈 Y. H. 청은 "일부 홍콩인들의 열렬한 지지와 의회 내 광범위한 지지에도 불구하고, 이 법안은 미국 내 오랜 중국 전문가들 사이에서는 그다지 인기가 없었다"고 지적했다. 예를 들어, 이전 트럼프 행정부에서 미국 국무부 동아시아 태평양 담당 차관보를 지냈고 예일 대학교 폴 차이 차이나 센터의 선임 연구원인 수잔 톤턴은 이 법안을 홍콩인들에게 해를 끼치고 베이징의 손에 놀아나는 "엄청난 실수"라고 불렀다. 청은 이러한 견해에 비판적이었으며, 홍콩에 대한 과거 미국의 정책이 중국 정부가 홍콩의 자율성을 약화시키고 일국양제 원칙을 훼손하는 것을 막지 못했다고 주장했다.
홍콩 중문 대학의 윌리엄 람은 트럼프 대통령이 미중 무역 협상에 관심이 있기 때문에 제재를 가할 가능성은 낮지만, 이 법이 의회에서 거의 만장일치로 통과된 것을 고려할 때 시위대들은 "매우 중요한 도덕적 승리"를 거두었다고 말했다.
사업적 이익.
홍콩 주재 미국 상공회의소(AmCham)는 홍콩의 지위를 변경하는 모든 조치는 '홍콩에 대한 미국의 무역 및 투자뿐만 아니라 홍콩의 글로벌 경제 내 신뢰할 수 있는 위치에 대해 국제적으로 부정적인 신호를 보낼 것'이라고 말했다.
유라시아 그룹의 분석가와 베이징 대학의 학자는 모두 이 법안의 통과가 미국과 중화인민공화국 간의 무역 전쟁 해결을 위한 기존의 동시 협상에 영향을 미치지 않는다고 주장했다.
중국 및 홍콩 정부.
중국 외교부 대변인 겅솽은 이 법안이 "일부 미국인들이 홍콩을 혼란스럽게 만들고 중국의 발전을 억제하려는 나쁜 의도를 완전히 드러내고 있다"고 반응했다. 홍콩 민주화 단체의 전무이사는 뉴스위크에 보낸 성명을 통해 외교부의 반응이 중화인민공화국이 "국제적 압력에 민감하고 취약하다"는 것을 보여주었다고 말했다. 베이징과 공산당 공식 신문인 인민일보와 같은 중국 본토 국영 언론은 이 조치를 비난하고 국가가 보복 조치를 취할 것이라고 밝혔으며, 국영 민족주의 신문인 환구시보의 편집장은 중국이 HKHRDA 초안 작성자들의 중국 본토, 홍콩, 마카오 입국을 금지할 수 있다고 경고했다. 전문가들은 미국과의 무역 전쟁 해결을 우선시하려는 베이징의 열망이 중국이 취할 수 있는 (그리고 결국 취한) 보복 조치를 제한했다고 말했다.
홍콩 정부는 이 법안을 "불필요하고 부당하다"고 비판하며 홍콩의 내정에 대한 간섭이라고 주장했다. 이 입장은 법안 지지자들로부터 비판을 받았다.
HKHRDA 제정 이후 중국의 보복.
2019년 12월 2일, 중국 정부는 HKHRDA 통과에 대한 보복으로 홍콩에 대한 미국 해군 함정 및 미군 항공기 방문을 중단하고, 홍콩 시위를 조작했다고 주장하는 국가민주주의기금, 휴먼 라이츠 워치, 프리덤 하우스, 국제민주연구소, 국제공화연구소 등 여러 미국 기반 NGO에 제재를 가했다. 이러한 조치들은 대부분 상징적이었다. 이전 미중 관계 긴장 시기에도 중국 정부는 미국 군함의 홍콩 방문을 중단시킨 적이 있었다. 중국은 또한 2016년 이후 특히 외국 NGO의 중국 활동을 엄격히 제한했으며, 중국이 제재한 대부분의 NGO는 중국 본토에서 활동하지 않는다. 미국 국무부 관계자는 미국 기반 NGO에 대한 "외국 간섭에 대한 허위 비난"이 "홍콩 시민들의 정당한 우려에서 주의를 돌리려는 의도"라고 말했다.
HKHRDA 통과 이후, 당국은 홍콩 주재 미국 상공회의소 회장단을 포함한 여러 홍콩 주민, 언론인 및 외국인의 마카오 입국을 거부했다.
이 법안은 의회에서 거의 만장일치의 지지를 받았으며, 다른 매우 양극화된 정치 환경 속에서 "놀라운 초당적 단합의 모습"으로 평가되었다.
하원에서는 하원 의장 낸시 펠로시 (캘리포니아주 민주당)가 HKHRDA를 "베이징의 탄압에 맞서 미국이 민주주의, 인권, 법치주의에 대한 약속을 재확인한 것"이라고 설명했다. 하원 외교 위원회 위원장 엘리엇 엥겔 (뉴욕주 민주당)과 의원 마이클 맥컬 (텍사스주 공화당)은 모두 이 법안을 강력히 지지하는 성명을 발표했으며, 상원 외교 위원회 위원장 짐 리시 (아이다호주 공화당) 및 의원 밥 메넨데스 (뉴저지주 민주당)도 마찬가지였다.
하원 법안의 초기 후원자 중 한 명인 크리스 스미스 하원의원은 이 법안의 통과가 중국 정부가 홍콩 시위를 서방이 지시한 "폭동"으로 묘사하려는 노력을 강화할 것이라는 주장을 "겁쟁이 같은 선전"이라고 일축했다.
미국에서 HKHRDA가 통과된 후, 홍콩 민주주의 운동가들은 캐나다가 유사한 법안을 채택할 것을 촉구했다.
HKHRDA와 동시에 의회에서 통과된 별도의 법안인 , 는 특정 유형의 군중 통제 군수품, 특히 "최루제, 페퍼 스프레이, 고무탄, 폼 라운드, 빈백 탄, 페퍼 볼, 물대포, 수갑, 족쇄, 스턴 건, 테이저"의 미국에서 홍콩 경무처 및 홍콩 보조 경찰대에 대한 수출을 금지했다. 이 법안은 하원에서 417대 0으로, 상원에서 만장일치 동의로 통과되었다. 트럼프 대통령은 2019년 11월 27일 S. 2710에도 서명했다. 이 법에는 발효 1년 후 금지 조치가 만료되는 일몰 조항이 포함되어 있다. 이 금지 조치는 나중에 2021년 회계연도 윌리엄 M. (맥) 손베리 국방수권법 제1251조에 의해 2021년 12월 31일까지, 그리고 2023년 회계연도 제임스 M. 인호프 국방수권법 제5589조에 의해 2024년 12월 31일까지 연장되었다.
2020년 홍콩 입법회 선거에서 HKHRDA가 후보자 자격 기준으로 활용됨.
HKHRDA는 2020년 홍콩 입법회 선거의 후보자 자격 기준에 대한 우려 중 하나가 되었다. 민주화 후보 벤투스 라우는 선거 관리인 에이미 양(楊蕙心)으로부터 HKHRDA에 대한 그의 입장을 질문받았다. 양은 라우가 홍콩에 대한 미국의 제재를 계속 촉구할 것인지 물었고, 라우가 홍콩에 영향을 미치기 위해 외세의 힘을 이용하고 있다고 판단했다. 그녀는 라우가 어떻게 홍콩 특별행정구와 기본법에 충성해야 하는 요건을 충족할 수 있는지 계속 질문했다.
직렬 입출력(Serial Input/Output) 시스템(통칭 SIO)은 아타리 8비트 제품군에서 대부분의 입출력 기능을 제공하기 위해 사용된 독점적인 주변 장치 버스 및 관련 프로토콜 스택이었다. RS-232와 같은 당시의 대부분의 입출력 시스템과 달리, SIO는 수십 개의 장치를 지원하는 단일 데이지 체인 포트에 여러 장치를 연결할 수 있는 경량 프로토콜을 포함했다. 또한 플러그 앤 플레이 작동을 지원했다. SIO의 설계자인 조 디큐어는 이 시스템에 대한 자신의 작업이 USB의 기반이 되었다고 밝혔다.
SIO는 무선 간섭에 대한 FCC 문제로 인해 애플 II와 같이 내부 확장 카드 슬롯을 사용하지 않고 확장을 허용하기 위해 개발되었다. 이는 장치 지원 측면에서 상당히 유연해야 했다. SIO 인터페이스를 사용한 장치에는 프린터, 플로피 디스크 드라이브, 카세트 데크, 모뎀 및 확장 상자가 포함되었다. 일부 장치에는 부팅 시 호스트 컴퓨터로 복사되는 ROM 기반 드라이버가 있어 컴퓨터 자체에 내장된 기본 지원 없이도 새로운 장치를 지원할 수 있었다.
SIO는 프로토콜을 지원하기 위해 주변 장치에 로직이 필요했으며, 경우에 따라 상당한 처리 능력이 필요했다. 예를 들어 아타리 810 플로피 디스크 드라이브에는 MOS 6507이 포함되어 있었다. 또한, 크고 맞춤형 커넥터는 비쌌다. 이러한 요인들이 SIO 시스템의 비용을 상승시켰고, 디큐어는 이것이 "시스템을 침몰시켰다"고 비난했다. 8비트 컴퓨터 역사 동안 시스템 비용을 낮추려는 노력은 실패했다.
"SIO"라는 이름은 데이터 교환을 처리하는 운영체제 섹션만을 의미하는 것이 적절하지만, 아타리 문서에서는 버스 자체를 단순히 "직렬 버스" 또는 "인터페이스 버스"라고 부르며, 때로는 이것도 SIO라고 언급된다. 일반적으로 SIO는 운영체제부터 버스, 그리고 물리적 커넥터까지 전체 시스템을 지칭한다.
SIO 시스템은 궁극적으로 아날로그 텔레비전 신호를 직접 생성하는 모든 장치에서 유출될 수 있는 RF 간섭 허용량에 대한 FCC 규정 덕분에 존재하게 되었다. 이 규정은 매우 낮은 양의 누출을 요구했으며 광범위한 테스트 스위트를 통과해야 했다. 아타리의 그래스 밸리 그룹이 아타리 800이 될 콜린(Colleen) 기계를 설계하던 시기에 이 규정들은 개정되고 있었다.
당시 텔레비전에 연결되는 몇 안 되는 사전 제작된 기계 중 하나였던 애플 II는 컴퓨터에 RF 변조기를 포함하지 않음으로써 이 문제를 피했다. 대신 애플은 지역 전자 회사인 M&amp;R 엔터프라이즈와 계약하여 Sup'R'Mod라는 이름으로 플러그인 변조기를 판매했다. 이는 애플이 기술적으로 텔레비전 신호를 생성하지 않았고 FCC 테스트를 거칠 필요가 없다는 것을 의미했다. 아타리의 주요 공급업체 중 하나인 시어스는 이것이 자사의 기성품 판매에 적합한 해결책이 아니라고 생각했으므로, 간섭 요구 사항을 충족하기 위해 전체 시스템을 두께 2mm의 주조 알루미늄 블록으로 감쌌다.
콜린은 원래 아타리 2600의 후속작인 게임 콘솔로 구상되었다. 애플 II의 성공으로 시스템은 가정용 컴퓨터로 재정비되었고, 이 시장에는 주변 장치가 필요했다. 애플 II와 같은 기기에서는 어댑터 카드를 기기의 내부 카드 슬롯에 넣고, 케이스의 구멍을 통해 케이블을 연결한 다음, 장치를 해당 케이블에 연결하여 주변 장치를 지원했다. 이러한 케이블을 위한 충분히 큰 구멍은 콜린이 RF 테스트를 통과하지 못하게 할 것이므로 심각한 문제를 야기했다. 또한 카드의 대류 냉각도 매우 어려웠다.
TI의 우회.
1978년 초 방문 중에 텍사스 인스트루먼트(TI) 영업사원은 양쪽 끝에 트랜시버가 성형된 광섬유 케이블로 구성된 시스템을 시연했다. 조 디큐어는 이를 사용하여 비디오 신호를 외부 RF 변조기로 보낼 수 있으며, 이는 어차피 텔레비전으로 신호를 보내는 데 필요한 동축 케이블만큼이나 간단할 것이라고 제안했다. 이제 컴퓨터는 일반 슬롯을 가질 수 있었다. 애플 II처럼 RF 부분은 전적으로 외부적일 것이며 컴퓨터와 별도로 자체적으로 테스트할 수 있었다.
디큐어가 자신의 개념을 설명했을 때, 영업사원의 "눈이 거의 튀어나올 뻔했다." 그래스 밸리 팀은 모르는 사이에 TI는 당시 TI-99/4 개발 중이었고 RF 출력과 동일한 문제에 직면해 있었다. 디큐어가 나중에 그의 상사인 웨이드 투마에게 이 아이디어를 설명했을 때, 투마는 "아니, FCC는 우리가 그런 속임수를 쓰도록 허용하지 않을 거야"라고 대답했다. 이는 사실로 밝혀졌다. TI는 디큐어의 아이디어를 사용했지만, 1979년 FCC에 제출했을 때 FCC는 이를 즉시 거부했다. TI는 시스템을 재설계해야 했고, 그로 인한 지연으로 인해 아타리가 먼저 시장에 출시되었다.
SIO.
카드 슬롯을 허용하는 이 경로가 막히자, 디큐어는 어떤 종류의 외부 시스템을 통한 확장 제공 문제로 돌아갔다.
이 무렵, 아타리의 아타리 포키 칩을 사용하여 소리 출력을 테이프에 직접 녹음함으로써 카세트 데크를 작동시키는 것에 대한 상당한 연구가 진행되었다. 적절한 수정만 가하면 POKEY가 디지털-아날로그 변환 하드웨어를 우회하고 TTL 출력을 직접 구동할 수 있다는 것이 밝혀졌다. TTL 디지털 버스를 생성하기 위해 SIO 시스템은 POKEY의 네 가지 사운드 채널 중 두 개를 사용하여 주어진 주파수의 클럭 신호를 나타내는 꾸준한 톤을 생성했다. 단일 바이트 버퍼가 데이터를 송수신하는 데 사용되었다. 클럭 신호가 전환될 때마다 버퍼에서 한 비트가 읽히거나 쓰여졌다. 8비트 모두가 읽히거나 쓰여지면 시스템은 운영체제가 더 많은 데이터를 읽거나 쓰도록 트리거하는 인터럽트를 생성했다.
일반적으로 단일 장치만 사용되는 카세트 인터페이스와 달리, 외부 확장 포트는 하나 이상의 장치를 지원할 수 있어야 했다. 이를 지원하기 위해 간단한 프로토콜이 개발되었고, 원래의 간단한 카세트 포트에 몇 개의 새로운 핀이 추가되었다. 이 중 가장 중요한 것은 COMMAND 핀으로, 버스의 장치 중 하나를 활성화하고 데이터를 요청하거나 명령을 보내는 5바이트 메시지를 장치가 수신하도록 트리거했다. 또한 장치가 호스트의 제어 레지스터에 비트를 설정하는 데 사용할 수 있는 PROCEED 및 INTERRUPT 핀을 추가했지만, 배포된 시스템에서는 사용되지 않았다. 마찬가지로, POKEY가 생성하는 타이밍 신호는 CLOCKOUT 및 CLOCKIN 핀으로 전송되었지만, 비동기 프로토콜은 이를 사용하지 않았다.
SIO 버스는 맞춤형 13핀 D-커넥터 배열(그러나 D-subminiature는 아님)을 사용하여 구현되었으며, 장치에는 수 커넥터가, 케이블 양쪽 끝에는 암 커넥터가 있었다. 커넥터는 일반적인 D-커넥터와 같은 마찰식 연결과 달리, 장치 소켓에는 매우 견고한 핀과 케이블에는 스프링 장착 커넥터가 있어 반복 사용을 허용할 정도로 물리적으로 견고했다. 대부분의 장치는 주변 장치를 데이지 체인으로 연결할 수 있도록 입출력 포트를 모두 가지고 있었지만, 아타리 410 프로그램 레코더는 체인의 마지막에 배치되어야 했으므로 출력 포트를 포함하지 않았다.
SIO는 아타리의 아타리 포키 칩에 의해 제어되었으며, 이 칩에는 여러 범용 타이머가 포함되어 있었다. 이 중 네 개는 타이밍 속도를 세밀하게 제어할 수 있었고, 디지털-아날로그 변환회로(D-to-A)에 연결한 다음 RF 변조기에 들어가기 전에 텔레비전 신호에 믹싱하여 사운드 출력에 사용되도록 의도되었다. 이들은 SIO 시스템의 기반으로 재활용되어 일부 모드에서는 클럭으로 사용되거나 다른 모드에서는 출력 신호를 직접 생성하는 데 사용되었다.
이 시스템은 대부분의 데이터 전송을 반자동화하는 데 사용되는 단일 "시프트 레지스터"를 포함했다. 이는 LSB 우선 순위로 정렬된 단일 8비트 값으로 구성되었으며, 읽기 및 쓰기 버퍼로 사용되었다. 사용자는 쓰기를 위한 SEROUT과 읽기를 위한 SERIN이라는 두 메모리 위치를 통해 여기에 접근했다. 이들은 POKEY와 같은 다양한 지원 칩의 레지스터를 미러링하는 램의 "섀도 레지스터" 위치였다. 데이터 비트는 단일 0 시작 비트와 단일 1 정지 비트로 프레임화되었고, 패리티는 사용되지 않았다.
동기 모드에서 데이터를 쓰려면 POKEY의 주 타이머 채널을 예를 들어 9600비트/초와 같은 적절한 클록 속도로 설정했다. 그런 다음 SEROUT 레지스터에 기록된 모든 데이터는 신호가 높게 될 때마다 한 비트씩 전송되었다. 신호가 비트의 중간에서 낮게 돌아오도록 시간이 맞춰졌다. 모든 10비트(시작 및 정지 포함)가 전송되면 POKEY는 다른 바이트를 수신할 준비가 되었음을 나타내기 위해 CPU에 마스크 가능한 인터럽트를 보냈다. 읽기 시, SERIN이 읽히기 전에 다른 바이트의 데이터가 수신되면 오버플로를 나타내기 위해 SKSTAT의 3번째 비트가 참으로 설정되었다. 수신되는 개별 비트도 도착 시 SKSTAT의 4번째 비트로 전송되어 프레이밍이 완료될 때까지 기다리지 않고 데이터를 직접 읽을 수 있었다.
이 시스템은 공식적으로 최대 19,200비트/초의 속도를 지원했지만, 이 속도는 아타리 엔지니어의 프로토콜 분석기가 그 속도에서 최고조에 달했기 때문에 선택되었다. 이 시스템은 실제로는 훨씬 더 높은 성능을 낼 수 있었다. 특히 플로피 디스크 드라이브와 같은 여러 서드파티 장치는 맞춤형 하드웨어와 드라이버를 사용하여 전송 속도를 최대 72,000비트/초까지 크게 높였다.
이 시스템은 이론적으로 동기 통신에 사용할 수 있는 CLOCKOUT 및 CLOCKIN 핀을 가지고 있었지만, 실제로는 비동기 시스템만 사용되었다. 이 경우, 위에서 설명한 대로 POKEY에서 기본 속도가 설정되었으며, 이 기본 속도에서 최대 5%의 변화를 따랐다. 이는 기계적 또는 전기적 문제로 인해 시간이 지남에 따라 속도에 약간의 변화가 발생하는 실제 장치와 함께 작업하기가 훨씬 쉬웠다. 한 예는 테이프 늘어남으로 인해 속도가 변경될 수 있는 카세트 데크였고, 다른 예는 원격 시스템이 주어진 속도에 정확히 동기화되지 않을 수 있는 모뎀이었다.
장치 제어.
SIO 시스템은 장치를 데이지 체인으로 연결할 수 있었기 때문에 다양한 데이터 핀의 정보가 체인 상의 특정 장치를 위한 것임을 식별할 수 있는 방법이 필요했다. 이는 COMMAND 핀을 통해 이루어졌다.
COMMAND 핀은 일반적으로 높게 유지되었으며, 낮게 당겨지면 버스 상의 장치는 "명령 프레임"을 수신해야 했다. 이는 5바이트 패킷으로 구성되었다. 첫 번째 바이트는 장치 ID였고, 두 번째 바이트는 장치별 명령 번호였으며, 그 다음에는 드라이버가 어떤 목적으로든 사용할 수 있는 두 개의 보조 데이터 바이트가 왔다. 이 네 바이트 다음에는 체크섬 바이트가 왔다. 프레임이 완료되면 COMMAND 핀은 다시 높아졌다.
패킷을 수신하면 첫 번째 바이트에 지정된 장치가 응답해야 했다. 이는 단일 바이트로 구성된 ASCII 문자였는데, 패킷이 올바르게 디코딩되고 체크섬이 일치하면 "A"(Acknowledge), 그렇지 않으면 "N"이었다. 데이터를 교환하는 명령의 경우, 명령 프레임 다음에는 선택된 장치로부터 또는 장치로의 "데이터 프레임"이 이어졌다. 이 프레임은 수신자에게 "C"(Complete) 또는 "E"(error)로 승인되었다. 128바이트의 데이터 패킷마다 다음 패킷을 보내기 전에 다른 명령 프레임이 필요했기 때문에 처리량은 지연 문제의 영향을 받았다. 아타리 810 디스크 드라이브는 일반적으로 19,200비트/초의 속도를 사용했지만, 오버헤드로 인해 약 6,000비트/초로 제한되었다.
장치는 일반적으로 작은 DIP 스위치를 사용하여 기계적으로 열거되었다. 각 장치 클래스에는 16진수를 기반으로 하는 16개의 잠재적 번호 집합이 부여되었는데, 예를 들어 디스크 드라이브에는 $30 범위가, 프린터에는 $40 범위가 부여되었다. 그러나 각 드라이버는 원하는 만큼 많은 또는 적은 장치를 지원할 수 있었다. 아타리 820 프린터 드라이버는 $40번의 단일 프린터만 지원했지만, 디스크 드라이버는 $31에서 $34번까지의 네 드라이브를 지원할 수 있었다.
카세트 사용.
SIO가 된 것의 설계는 사운드 하드웨어를 사용하여 적절한 톤을 생성함으로써 카세트 레코더와 인터페이스하기 위한 시스템으로 시작되었다. 이 기능은 생산 버전에도 유지되어 아타리 410 및 그 후속 모델이 비교적 간단한 장치가 될 수 있었다.
카세트를 작동하도록 설정하면 POKEY의 채널 1과 2의 출력이 클록 핀 대신 DATAOUT으로 전송되었다. 두 채널은 테이프에 안전하게 기록될 수 있는 톤을 생성하도록 설정되었는데, 0의 경우 3995Hz는 POKEY 채널 2에, 1의 경우 5326Hz는 채널 1에 설정되었다. 이 모드에서 POKEY가 SERIN에서 비트를 읽을 때, 1은 채널 1이 데이터 핀으로 재생되고, 0은 채널 2가 재생되었다. 이런 방식으로 데이터 바이트는 테이프의 톤으로 변환되었다. 그러나 읽기는 컴퓨터에 A-D 변환기가 없었기 때문에 다른 시스템을 사용했다. 대신, 카세트 데크에는 두 주파수에 맞춰진 두 개의 협대역 필터가 포함되어 있었다. 읽기 중에 이 필터 중 하나의 출력이 테이프에서 비트가 읽힐 때마다 주장되었다. 이들은 디지털 데이터로 호스트 컴퓨터로 다시 전송되었다.
테이프가 헤드 위를 이동하는 속도를 빠르게 하거나 느리게 할 수 있는 늘어짐 및 기타 기계적 문제에 취약했기 때문에 시스템은 비동기 읽기 및 쓰기를 사용했다. 데이터는 레코드당 132바이트 블록으로 기록되었으며, 처음 두 바이트는 비트 패턴 "01010101 01010101"이었다. 블록 사이에 톤이 없는 레코드 간 간격은 운영 체제가 선행 0을 찾아 새 레코드가 시작되는 시점을 알 수 있도록 했다. 그런 다음 포트를 빠르게 읽고 타이밍 비트가 0에서 1로, 그리고 다시 0으로 전환되는 시간을 측정하여 정확한 데이터 속도를 결정했다. 다음 바이트는 128 데이터 바이트의 일반 레코드인지, 짧은 블록인지, 또는 파일 끝인지를 지정하는 제어 바이트였다. 최대 128바이트의 데이터가 이어졌고, 그 다음에는 체크섬 이전의 모든 것을 포함하는 체크섬 바이트가 왔다.
작동은 SIO 포트의 MOTOR 핀에 의해 추가로 제어되었으며, 이 목적에 전념했다. 이 핀이 낮을 때 데크의 모터는 꺼졌다. 이를 통해 사용자는 테이프가 움직이기 시작하지 않고 재생 또는 재생 및 기록을 누를 수 있었다. 컴퓨터에서 적절한 명령이 입력되면 MOTOR가 주장되고 카세트가 회전하기 시작했다.
또 다른 전용 핀은 AUDIOIN으로, POKEY의 D-to-A 변환기와 최종 출력 사이의 사운드 출력 회로에 직접 연결되어 핀의 모든 신호가 POKEY의 사운드(있는 경우)와 혼합되어 텔레비전 스피커로 전송되었다. 이것은 카세트의 왼쪽 사운드 채널에 연결되었고, 오른쪽 채널은 데이터 핀에 연결되었다. 이를 통해 사용자는 왼쪽 채널에 일반 사운드를 녹음한 다음 텔레비전을 통해 재생할 수 있었다. 이는 종종 직접 모터 제어와 결합되어 대화형 언어 학습 테이프 및 유사한 프로그램을 제작하는 데 사용되었다. 일부 소프트웨어 회사에서는 이 채널에 사운드나 음악을 녹음하여 로딩 과정을 더 즐겁게 만들기도 했다.
CO 스트리핑(CO stripping)은 전기화학(electrochemistry)에서 사용하는 한 종류의 전압전류법(voltammetry) 기법으로, 전기 촉매(electrocatalyst) 표면에 미리 흡착(adsorption)된 일산화 탄소(carbon monoxide, &lt;chem&gt;CO&lt;/chem&gt;) 단일층(monolayer)을 전기화학적으로 산화하여 표면에서 제거(stripping)하는 방법을 말한다.
대표적인 예로 탄소 지지 백금 촉매(Pt/C electrocatalyst)에서의 CO 스트리핑을 들 수 있으며, 이 경우 CO의 전기산화 피크는 촉매의 구조적·전기화학적 특성에 따라 대략 0.5~0.9 V 범위에서 관찰된다.
CO 스트리핑의 기본 원리는 백금과 같은 특정 금속이 일산화 탄소를 잘 흡착하는 성질에 기반한다. 일반적으로 일산화 탄소는 촉매의 활성점을 막아 활성 저하를 유발하는 촉매 피독(catalyst poisoning)의 원인으로 간주된다.
그러나 CO가 촉매 표면과 강하게 상호작용한다는 점은 역으로 활용될 수 있다. CO 분자는 작고 촉매 표면에 대한 친화도가 커서, 충분한 양의 CO를 주입하면 전기화학적으로 이용 가능한 표면 대부분을 덮는 단일층이 형성된다. 이때 전극에 흡착된 CO를 전기화학적으로 산화하여 제거하면서 발생하는 전하량을 측정하면, 간접적으로 촉매의 표면적 및 전기화학 활성 표면적(electrochemically active surface area, ECSA)을 평가할 수 있다. 또한 CO 스트리핑 곡선의 형태와 피크 위치는 전극 구조, 입자 크기, 표면 상태 등에 대한 정보를 제공한다.
CO 스트리핑 측정은 보통 사이클릭 전압전류법(cyclic voltammetry, CV)을 이용한다. 이는 일정한 주사 속도(scan rate)로 작동 전극의 전위를 증가·감소시키면서 기준 전극에 대한 전류–전압 곡선을 측정하는 기법으로, 표면 흡착에 의해 지배되는 전하 이동 반응이 일어나는 전위 범위에서 여러 개의 전류 피크가 관찰된다. 이 가운데 CO에 해당하는 전류 피크는 촉매 표면에서 CO가 산화·탈착될 때 방출되는 전하에 대응한다.
CO 스트리핑에서 CO의 전기화학적 산화는 산소화된 종(예: &lt;chem&gt;H2O&lt;/chem&gt;, &lt;chem&gt;OH&lt;/chem&gt; 등)과의 반응으로 표현할 수 있으며, 전형적인 총괄 반응은 다음과 같다.
&lt;chem&gt;M-CO + H2O -&gt; M + CO2 + 2H+ + 2e-&lt;/chem&gt;
여기서 &lt;chem&gt;M&lt;/chem&gt;은 금속 촉매 표면을, &lt;chem&gt;M-CO&lt;/chem&gt;는 CO가 흡착된 상태를 나타낸다.
측정 절차.
일반적인 CO 스트리핑 측정은 다음과 같은 단계로 진행된다.
전기화학 활성 표면적(ECSA) 평가.
CO 스트리핑의 가장 널리 알려진 응용은 전기화학 활성 표면적(ECSA, electrochemically active surface area)의 정량이다. 수소 흡·탈착을 이용한 방법과 비교했을 때, 특히 합금 촉매나 복잡한 표면 상태를 가진 촉매에서는 CO 스트리핑이 보다 신뢰성 있는 표면적 평가 방법으로 보고된다.
CO 탈착 피크에 해당하는 전하(formula_1)는 CO가 제거되는 전위 구간에서 측정된 전류에서 기준 전류(이중층 전류 등)를 보정해 적분함으로써 구한다. 전하량은 다음과 같이 표현된다.
전기화학 활성 표면적은 이 전하량을 이상적인 평활 백금 표면에서의 CO 단일층 흡착에 필요한 이론 전하(formula_8)로 나누어 얻는다. 백금의 경우 보통 formula_9으로 가정한다.
이오노머–금속 계면 특성 평가.
고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 등 고체 전해질 기반 전기화학 셀에서 전극은 보통 이온 전도성 이오노머(ionomer) 박막으로 덮인 촉매층으로 구성된다. 이오노머는 이온 전달 경로를 제공하는 동시에, 특정 이온 종의 흡착에 의해 촉매 표면을 부분적으로 피독시켜 반응물 전달을 방해하기도 한다.
CO 스트리핑 측정에서 초기 단계에 관찰되는 전하 변화를 분석하면, 표면에 흡착된 이온 종이 CO에 의해 치환될 때 발생하는 전하(치환 전하, displacement charge)를 통해 이오노머–금속 계면 특성을 추정할 수 있다.
흡착되어 있던 종이 양이온(&lt;chem&gt;X^+&lt;/chem&gt;)인지 음이온(&lt;chem&gt;Y^-&lt;/chem&gt;)인지에 따라 산화 또는 환원 방향의 치환 전류가 측정되며, 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
&lt;chem&gt;M-X + CO -&gt; M-CO + X^+ + e^-&lt;/chem&gt;
&lt;chem&gt;M-Y + CO + e- -&gt; M-CO + Y^-&lt;/chem&gt;
CO 산화 반응이 전자 2개를 수반한다는 점을 이용하면, 치환 전하 formula_11와 CO 스트리핑 전하 formula_1의 비로 이온 피복도(coverage)를 다음과 같이 정의할 수 있다.
이오노머 피복 평가.
CO 스트리핑 기반 기법은 이오노머 피복 정도와 분포를 정량·정성적으로 평가하는 데도 활용된다.
특히 반응물 공급이 제한된 조건(reactant-limited conditions)에서, 이오노머 박막을 통한 확산 저항은 전극의 활성 면적과 선형적인 관계를 보이며, 이오노머 층을 통과하는 확산 저항이 증가하면 CO 스트리핑으로 측정된 활성 면적은 감소하는 경향이 보고되어 있다.
또한 CO로 촉매 표면의 일부를 인위적으로 피독시킨 상태에서 수소 제한 전류(hydrogen limiting current) 등을 측정하면, 이오노머 배치에 따른 기체 수송 저항 변화를 정량화할 수 있다. 이와 같이 CO 스트리핑과 다른 전기화학 측정을 조합하면, 이오노머 피복과 전극 구조 사이의 상관관계를 도출할 수 있다.
촉매의 CO 내성 평가.
수소를 연료로 사용하는 연료전지나 기타 전기화학 시스템에서는, 수소 생산 과정에서 유입되는 미량의 CO에 의해 촉매가 피독되는 문제가 발생한다. 상업적으로 널리 사용되는 수소는 주로 메탄의 수증기 개질(steam reforming)로 생산되며,
이어지는 수성 가스 전환 반응(water–gas shift reaction)을 통해 CO는 &lt;chem&gt;CO2&lt;/chem&gt;로 산화되고, 수소가 추가로 생성된다.
그러나 불완전한 정제 때문에 연료 중에 ppm 수준의 CO가 잔류할 수 있어, CO에 대한 내성이 높은 촉매 개발이 중요하다. 이때 CO 스트리핑은 촉매 표면에서 CO 산화가 시작되는 기전력(onset potential)을 평가하는 도구로 활용되며, 일반적으로 CO 산화 개시 전위가 낮을수록 CO 내성이 우수한 촉매로 간주된다.
NSH는 다음 뜻이 있다.
소켓 495(Socket 495), 다른 이름으로 μPGA2는 인텔 펜티엄 III와 셀러론 모바일 프로세서에 사용되는 CPU 소켓이다. 이 소켓은 마이크로소프트의 엑스박스 콘솔에 엑스박스 CPU용으로 사용되었으나, BGA (볼 그리드 배열) 형식이었다. 이것은 펜티엄 II와 초기 셀러론 모바일 프로세서에 사용되었던 소켓 615 (μPGA1)를 대체한다.
이 소켓은 소켓 495 패키지의 모든 프로세서를 장착하도록 설계된 495핀 CPU 소켓이다. 소켓은 1.27mm 피치를 가지며 히트싱크를 지원하도록 설계되었다.
애로우레이크(Arrow Lake)는 인텔이 설계한 코어 울트라 (시리즈 2) 프로세서의 코드명으로, 2024년 10월 24일에 출시되었다. 이는 인텔이 모놀리식 실리콘에서 분리형 MCM 설계로 전환한 메테오레이크의 후속작이다. 메테오레이크는 모바일 출시에 한정되었지만, 애로우레이크는 소켓형 데스크톱 프로세서와 주류 및 매니아층 모바일 프로세서를 모두 포함한다. 코어 울트라 200H 및 200HX 시리즈 모바일 프로세서는 2025년 초에 출시되었다. 애로우레이크 데스크톱 CPU는 선더볼트 4 및 USB4 지원을 CPU에 통합하여 PCIe 3.0 속도에 제한받지 않고 간단한 리타이머를 사용할 수 있도록 했다. 칩셋은 최대 5개의 통합 USB 3.2 2×2를 동일하게 지원하며, 별도의 보드를 사용하는 경우 선더볼트 5를 지원할 준비가 되어 있다. 통합 GPU는 HDMI 2.1 FRL 48 Gbit/s (메테오레이크에서도 지원) 및 가변 주사율(VRR) 지원을 추가했다. CU-DIMM DDR5 메모리 지원이 추가되었으며 최적의 성능을 위해 필요하다.
애로우레이크에 대한 첫 공식 언급은 2022년 2월 17일 인텔 투자자 회의에서 있었으며, 애로우레이크가 메테오레이크의 후속작이 될 것이라고 확인되었다. 애로우레이크는 분리형 구조를 사용하며 인텔의 20A 노드 및 외부 노드에서 제조될 것이 확인되었다.
2023년 9월, 인텔 CEO 팻 겔싱어는 인텔 혁신 행사에서 20A 웨이퍼를 선보였으며, 애로우레이크 테스트 다이가 포함되어 애로우레이크 제품이 예정대로 진행 중임을 재확인했다. 2023년 12월 14일, 메테오레이크는 프리미엄 노트북용 9 W 및 15 W 폼 팩터로 출시되었고, 2024년 1월 9일 CES에서 엔트리 레벨 노트북용 15 W 랩터레이크-U 리프레시가 출시되었다.
또한 CES 2024에서 인텔은 애로우레이크가 2024년 하반기에 데스크톱용으로 출시될 것이라고 밝혔다. 인텔은 애로우레이크가 "AI 가속기가 탑재된 세계 최초의 게이밍 프로세서"가 될 것이라고 주장했지만, AMD의 라이젠 8000G 데스크톱 APU(코드명 "피닉스-G")는 전용 XDNA AI 엔진을 탑재하고 2024년 1월에 먼저 출시되었다. 2024년 5월 20일, 인텔은 애로우레이크가 2024년 4분기 출시를 예정하고 있으며, 몇 주 후 컴퓨텍스에서 업데이트가 있을 것이라고 재확인했다. 2024년 6월 4일, 인텔은 애로우레이크와 루나레이크에 공통으로 사용되는 라이언 코브 P-코어 및 Skymont E-코어 아키텍처에 대한 세부 정보를 공개했다.
애로우레이크-S 데스크톱 프로세서는 2024년 10월 10일에 발표되었으며, 10월 24일에 출시되었다.
애로우레이크는 28W 모바일 폼 팩터부터 125 W 매니아층 데스크톱 부문까지 확장 가능하도록 설계된 양방향 X86 아키텍처이다. 애로우레이크의 아키텍처 구조는 메테오레이크의 직접적인 요소를 많이 유지한다. 이는 TSMC의 다양한 노드에서 제조된 분리형 MCM 설계이다. 애로우레이크는 메테오레이크의 동일한 SoC 및 I/O 확장 타일을 재사용하면서 새로운 컴퓨트 타일과 데스크톱용으로 더 작은 그래픽 타일을 추가했다.
컴퓨트 타일.
이전 세대 메테오레이크는 컴퓨트 타일에 인텔 4 공정을 사용했으며, 애로우레이크는 원래 인텔의 20A 노드로 전환할 계획이었다. 2024년 9월, 인텔은 18A 개발에 집중하기 위해 20A 노드 취소를 발표했다. 인텔의 20A 노드는 인텔이 RibbonFET이라고 부르는 GAA(gate-all-around) 트랜지스터를 도입하고, 이 트랜지스터는 인텔이 PowerVia라고 부르는 후면 전력 공급을 받을 예정이었다. RibbonFET은 2011년 FinFET 도입 이후 인텔의 첫 번째 새로운 트랜지스터 설계이다. 애로우레이크의 컴퓨트 타일은 20A 대신 TSMC의 N3B 노드에서 제조된다. 이전 세대 메테오레이크와 유사하게, 애로우레이크의 컴퓨트 타일은 새로운 라이언 코브 P-코어와 새로운 스카이몬트 E-코어를 모두 도입한다. 애로우레이크의 라이언 코브 및 스카이몬트 코어 아키텍처는 루나레이크와도 공유된다.
라이언 코브.
라이언 코브 P-코어는 더 넓은 디코더 및 디스패치 엔진, 더 많은 ALU 정수, 더 큰 L2 캐시, 그리고 재설계된 캐시 계층을 특징으로 한다. 인텔은 애로우레이크의 라이언 코어 코어가 IPC(클럭당 명령어 처리 횟수) 성능에서 9% 향상되었다고 주장한다. 애로우레이크의 라이언 코브는 루나레이크의 라이언 코브 구현에서 2.5 MB였던 L2 캐시가 3 MB로 증가했다. 라이언 코브의 L2 캐시는 이전 세대 랩터 코브 코어의 2 MB L2 캐시보다 50% 더 크다. 라이언 코브는 사이클당 32바이트의 L2 대역폭을 가진다. 라이언 코브 P-코어는 AVX-512 명령어 지원을 포함하지만, 이기종 아키텍처로 인해 애로우레이크 프로세서에서는 AVX-512가 비활성화되었다. 스카이몬트 E-코어는 AVX-512 명령어를 지원하지 않으므로, 두 코어 유형이 동일한 기능을 가지도록 AVX-512가 비활성화된다.
애로우레이크-S 데스크톱 프로세서의 라이언 코브 P-코어 클럭 속도는 퇴보했다. 코어 울트라 9 285K의 최대 클럭 속도는 5.7GHz인 반면, 랩터레이크 코어 i9-14900KS는 6.2GHz로 더 높다. 라이언 코브에 도입된 주요 기능 중 하나는 사이클당 3개의 곱셈을 수행할 수 있는 기능이다(물론 독립적인 경우).
동시 멀티스레딩 (SMT).
애로우레이크의 라이언 코브 P-코어에서는 동시 멀티스레딩 (SMT)이 제거되었다. SMT는 2002년 11월 노스우드 기반 펜티엄 4와 함께 인텔 데스크톱 프로세서에 처음 도입되었다. 애로우레이크에서 SMT가 제거된 것은 이후로 X86-64 인텔 성능 지향 코어 아키텍처에서 SMT가 단순히 일부 하위 셀러론 및 펜티엄 SKU에서 비활성화된 것이 아니라 완전히 제거된 두 번째 사례이다. SMT, 또는 인텔의 마케팅 용어인 하이퍼스레딩,은 두 개의 스레드를 가진 단일 물리적 CPU 코어가 두 가지 작업을 동시에 실행할 수 있도록 한다. 2000년대 초반 SMT는 다이 공간을 너무 많이 사용하지 않으면서 듀얼 및 쿼드 코어 CPU에 더 많은 처리 스레드를 추가하는 방법이었다. SMT 제거는 물리적 코어 다이 면적을 줄일 수 있게 한다. 더 많은 물리적 코어로 처리 스레드 수를 늘리면 코어당 두 개의 스레드를 제공하는 SMT 제거를 보완할 수 있다. 애플 M 시리즈 SoC와 같은 많은 ARM 기반 프로세서는 프로세서 파이프라인이 짧은 프로세서에서는 SMT의 이점이 적고, 이를 포함하면 물리적 코어 면적이 증가하기 때문에 SMT를 사용하지 않는다. 인텔이 사용하는 것과 같이 더 긴 프로세서 파이프라인을 사용하면 워크로드에서 CPU 코어에 유용한 데이터를 계속 공급하기가 더 어렵다. 파이프라인이 긴 코어는 높은 클럭 속도를 지원할 수 있지만 클럭당 명령어 처리 횟수(IPC)는 더 적다.
스카이몬트.
스카이몬트 E-코어는 향상된 분기 예측 및 명령어 페치, 128비트 부동소수점 및 SIMD 벡터 데이터 유형에 대한 처리량 증가, 그리고 L2 캐시 대역폭이 두 배로 증가하는 데 중점을 둔다. 인텔은 그레이스몬트와 비교하여 멀티스레드 정수 워크로드에서 32%, 멀티스레드 부동소수점에서 55%의 IPC 향상을 주장한다.
코어 레이아웃.
P-코어와 E-코어의 물리적 레이아웃은 애로우레이크에서 변경되어, 두 개의 P-코어 사이에 4개의 E-코어 클러스터가 배치되었다. 대조적으로 앨더레이크, 랩터레이크 및 메테오레이크는 모든 P-코어를 한 그룹으로, 모든 E-코어를 다른 그룹으로 배치하여 P-코어와 E-코어 간에 명령어 또는 데이터를 이동할 때 코어 간 지연 시간을 줄였다. 이전 접근 방식에서는 두 코어 유형 간의 링 버스를 따라 데이터가 더 긴 거리를 이동해야 했다.