인프런 커뮤니티 질문&답변

안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

먼저 혼동을 풀기 위해, 디지털 회로에서 말하는 “게이트(gate)”와 MOSFET의 “게이트 단자(gate terminal)”는 다른 개념입니다.

1. 디지털 논리에서의 게이트

- AND, OR, NOT, NAND, NOR 등 논리 연산을 수행하는 기본 논리 블록을 가리킵니다.

- 예를 들어 “NAND와 NOT을 조합해서 AND를 만든다”라고 할 때의 “게이트”는 이러한 논리 블록입니다.

2. MOSFET에서의 게이트

- MOSFET의 세 단자(게이트, 드레인, 소스) 중 게이트 단자를 의미합니다.

- 회로설계에서 “MOSFET 게이트를 몇 개 썼다”라고 하면, 실제 소자(트랜지스터)를 몇 개 사용했는지를 말할 수 있습니다.

“6개의 게이트를 쓴다”의 의미

- 일반적으로 “2입력 AND 게이트를 만든다”라고 할 때, 이를 트랜지스터 레벨로 구현하면 보통 다수의 MOSFET이 필요합니다.

- 예를 들어 NAND + NOT 방식으로 AND를 만들 경우, NAND에 4개의 MOSFET(풀 CMOS 기준) + NOT에 2개의 MOSFET = 총 6개가 들어갈 수 있습니다.

- 이를 “6개의 게이트(논리 게이트)”라고 줄여 부를 수도 있지만, 실제 물리 소자의 관점에서는 “6개의 MOSFET”을 사용한다고도 표현합니다. 다만 교재나 문맥마다 “게이트”가 의미하는 것이 논리 블록인지 트랜지스터 소자인지는 다릅니다.

- MOSFET 구조상 소스(Source)·드레인(Drain)·게이트(Gate)가 있으며, 게이트는 전기적으로 분리(절연)된 전극으로서, 채널 전류를 제어하는 “문(gate)” 역할을 합니다.

- 따라서 물리 구조에서 전하를 ‘통과시키거나(ON) 차단(OFF)’한다는 의미에서 게이트라는 용어가 사용됩니다.

정리하자면, “6개의 게이트를 쓴다”라는 표현은 보통 디지털 논리 블록(AND, OR, NOT 등)을 몇 개 조합했다는 맥락일 때가 많으며, 이를 실제 트랜지스터 수준으로 바라보면 “MOSFET 6개가 쓰였다”고 해석할 수 있습니다. 한편 MOSFET의 물리 단자 이름 역시 ‘Gate’인데, 이는 “논리 게이트”와는 별개의 개념이므로 문맥을 보고 구분해서 이해해야 합니다.

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 디지털로가자님께서 질문해주신 내용에 대해 답변 드리겠습니다.

디지털 회로의 문맥에서 ‘게이트’란 일반적으로 논리 게이트(logic gate)를 의미하며, 이는 전자적인 논리 연산을 수행하는 물리적인 장치를 지칭합니다. 여기서 사용되는 각 게이트는 소문자 ‘gate’와 구별하기 위해 전자적 구성 요소로서의 ‘MOSFET’의 게이트 부분도 사용되긴 하지만, 보통 ‘MOSFET’ 자체가 아닌, 그것이 구현하는 논리 회로를 말합니다.

MOSFET을 게이트라 부르는 이유는 MOSFET의 구조상 게이트(gate) 단자가 실제로 전압을 조절하여 드레인(drain)과 소스(source) 사이의 전류 흐름을 제어하는 기능을 하기 때문입니다.

따라서 AND 게이트가 NAND와 NOT을 사용하여 총 6개의 게이트로 구성된다는 것은 실제로 6개의 MOSFET 소자를 사용하여 설계될 수 있음을 의미합니다. 이는 주어진 논리 기능을 달성하기 위해 필요한 MOSFET의 총 개수를 나타냅니다.

관련해서 더 많은 정보를 원하시면, NAND 게이트와 NOT 게이트가 어떻게 조합되어 특정 논리 함수를 구현하는지 배우고 싶은 것이 있을 경우, 아래 링크를 참고하시면 도움이 될 것입니다:
- NAND Gate와 NOT Gate를 사용하여 AND Gate 구현하기

저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다. 현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏 추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.