맥북 로직보드 전원 레일 완벽 해설: S3·S0 상태와 ALL_SYS_PWRGD 신호의 이해

애플 로직보드 S3 전원 레일 생성 과정

1. U0500(CPU/PCH)은 PM_SLP_S5_L 제어 신호를 출력하여 SMC(System Management Controller, 시스템 관리 컨트롤러)에 맥북의 전원 상태 전환이 곧 시작될 것임을 알립니다.
2. 이어서 U0500(CPU/PCH)이 PM_SLP_S4_L 신호를 U7501(PMIC)에 전달하여 PP5V_S3 전원 레일을 활성화합니다. PP5V_S3는 S3 상태에서 가장 먼저 생성되는 첫 번째 전원 레일로, 전압은 5V입니다.

1. PM_SLP_S4_L 신호는 저항 R8112를 통과하며 P3V3S3_EN으로 이름이 변경된 후, PP3V3_S3 전원 레일을 활성화합니다. PP3V3_S3 전원 레일의 전압은 3.3V입니다.
2. PM_SLP_S4_L 신호는 저항 R8116을 통과하며 P1V8S3_EN으로 변경되어 PP1V8_S3 전원 레일을 생성합니다. 이 레일의 전압은 1.8V입니다.
3. PM_SLP_S4_L 신호는 20kΩ 저항 R8116을 통과하며 DDRREG_EN으로 변경되어 PP1V2_S3 전원 레일을 생성합니다. PP1V2_S3는 DDR3 메모리 칩에 전원을 공급하는 레일로, 전압은 1.2V입니다.
4. PM_SLP_S4_L 신호는 100Ω 저항 R8117을 통과하며 USB_PWR_EN으로 변경되어 USB 포트 전원인 VBUS를 활성화합니다. USB 포트 전원 레일 VBUS의 전압은 5V입니다.
5. PM_SLP_S4_L 제어 신호는 터치패드와 블루투스 장치를 활성화하는 데에도 사용됩니다.

참고: 이러한 S3 전원 레일들은 동시에 생성되지 않습니다. RC 지연 회로가 지연 시간, 즉 타이밍을 제어하며, 저항과 커패시터의 값을 조절하면 원하는 지연 시간을 얻을 수 있습니다.

애플 로직보드 S0 전원 레일 생성 과정

1. U0500(CPU/PCH)은 PM_SLP_S3_L 신호를 출력하여 맥 로직보드의 전원 상태를 S3에서 S0 상태(전원 켜짐)로 전환합니다.
2. PM_SLP_S3_L 제어 신호는 저항 R8187을 통과하며 P5VS0_EN으로 변경되어 PP5V_S0 전원 레일을 생성합니다. 이 레일의 전압은 5V입니다.
3. PM_SLP_S3_L 제어 신호는 20kΩ 저항 R8186을 통과하며 P3V3S0_EN으로 변경되어 PP3V3_S0 전원 레일을 생성합니다. 이 레일의 전압은 3.3V입니다.
4. PM_SLP_S3_L 제어 신호는 저항 R8185를 통과하며 P1V05S0_EN으로 변경되어 PP1V05_S0 전원 레일을 생성합니다. 이 레일의 전압은 1.05V이며, 인텔 CPU/PCH와 해당 시스템 버스에서 사용됩니다.
5. PM_SLP_S3_L 제어 신호는 AND 논리 게이트 U8180을 통과하며 PM_SLP_S3_BUF_L로 변환됩니다. AND 논리 게이트는 PM_SLP_S3_L 제어 신호의 구동 능력을 강화하는 역할을 하며, PM_SLP_S3_BUF_L 신호의 전압은 3.3V입니다.

1. PM_SLP_S3_BUF_L 제어 신호는 U7870 스위치로 전달되어 PP1V5_S0 전원 레일을 생성합니다. 이 레일의 전압은 1.5V입니다.
2. 또한 3.3V의 PM_SLP_S3_BUF_L 제어 신호는 10kΩ 저항 R8167을 통해 ALL_SYS_PWRGD 제어 신호를 풀업(pull-up)하는 전원으로도 사용됩니다. 바로 이 때문에 구동력이 약한 원래 신호인 PM_SLP_S3_L 대신, 강한 구동력을 갖춘 PM_SLP_S3_BUF_L이 필요한 것입니다.

참고: 이러한 S0 전원 레일들 역시 동시에 생성되지 않습니다. 타이밍은 PM_SLP_S3_L 제어 신호와 이에 연결된 RC 지연 회로에 의해 결정됩니다.

ALL_SYS_PWRGD 신호의 중요성

애플은 생성된 모든 전원 레일이 안정적이고 양호한 상태(GD는 Good의 약자)인지 확인하기 위한 복잡한 검증 메커니즘을 갖추고 있습니다. 모든 전원 레일이 정상이라면 유효한 ALL_SYS_PWRGD 신호가 생성되며, ALL_SYS_PWRGD의 전압은 3.3V입니다.

유효한 ALL_SYS_PWRGD 신호는 다음 전원 레일들을 점검합니다: PP1V8_S3, PP5V_S3, PP1V2_S3, PP1V05_S0, PP5V_S0, PP3V3_S0, PP1V5_S0. 이 중 S3 또는 S0 상태의 어떤 전원 레일 하나라도 오작동하면 ALL_SYS_PWRGD 신호가 풀다운(pull-down)되어, 애플 컴퓨터의 정상적인 전원 켜기 과정이 즉시 중단됩니다.

ALL_SYS_PWRGD 신호는 SMC에 보고됩니다. SMC는 이 신호를 처리한 후, 마지막 단계인 CPU/PCH Vcore 전원 레일을 생성할 준비를 하게 됩니다.