칩을 그리지 않고 글로 쓰기 — 베릴로그

트랜지스터가 수십억 개라면 사람이 하나하나 그릴 수는 없습니다. 그래서 요즘 설계자는 회로를 그림 대신 글로 적습니다. 이때 쓰는 말을 하드웨어 기술 언어(HDL)라고 하고, 가장 널리 쓰이는 것이 베릴로그(Verilog)입니다.

예를 들어 두 신호가 모두 1일 때만 불이 켜지는 회로는 `assign y = a & b;` 한 줄로 적습니다. 이 글을 도구에 넣으면 도구가 알아서 게이트 회로로 바꿔 줍니다. 이 과정을 합성이라고 합니다.

겉보기에는 프로그래밍과 비슷하지만 뜻은 꽤 다릅니다. 보통의 프로그램은 위에서 아래로 한 줄씩 차례로 실행됩니다. 베릴로그로 적은 것은 실제로는 회로이기 때문에, 적어 놓은 줄들이 모두 동시에 살아 있습니다. 처음 배우는 사람이 가장 많이 헷갈리는 지점입니다.

또 하나 다른 점은, 적은 대로 물건이 만들어진다는 것입니다. 무심코 적은 한 줄이 칩 위에서 자리를 차지하고 전기를 씁니다. 그래서 설계자는 '이 표현이 실제로 어떤 회로가 되는가'를 늘 머릿속에 그립니다.

베릴로그 말고 VHDL이라는 언어도 많이 쓰이고, 요즘은 칩셀(Chisel)이나 SystemVerilog처럼 더 새로운 방식도 쓰입니다. 어느 것을 쓰든 바탕 생각은 같습니다.