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사물인터넷(IoT), 저전력 MCU가 핵심이다(2)

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NXP, 급성장하는 센서 시장 겨냥한 업계 최고 전력 효율의 마이크로컨트롤러 출시

다양한 산업분야에서 사물인터넷(IoT)에 대한 다양한 솔루션들이 출현하고 있다. 이 모든 사물인터넷 솔루션에서 무엇보다 중요한 과제는 저에너지에 있다. 사물인터넷의 확산을 위한 핵심기술은 저전력 마이크로컨트롤러에 있다. 항시작동이 필요한 사물인터넷용 센서 시장을 위한 저전력 제품인 NXP LPC54100 시리즈 마이크로컨트롤러 제품이 주목되는 이유다.

NXP반도체(www.nxp.co.kr)는 센서 기반 제품의 일대 혁신을 불러 올 수 있는 새로운 제품인 LPC54100 시리즈를 출시했다고 11월 7일 발표했다.

이 제품군은 매우 낮은 전력 소모량을 구현해 ‘항시 작동’센서 프로세싱을 가능케 한다. 시장에서 입증된 특허기술을 통한 아키텍처의 혁신으로 본 시리즈는 기존과는 비교할 수 없는 효율성을 자랑한다. 경쟁 제품과 비교 시, 에너지 효율은 평균 20% 수준으로 앞서는 것으로 나타나고 있다.

‘항시 작동 (always on)’ 어플리케이션의 필수적인 요소인 LPC54100는 지속적인 센서 리스닝이 이루어지는 가운데에도 3µA에 불과한 전력 소모량을 보인다. 센서 용도로는 처음 도입된 비대칭 듀얼코어 아키텍처는 확장성을 지닌 능동적 전력/성능을 통해, 개발자들이 55 µA/MHz Cortex-M0+를 사용해 센서 데이터 수집, 축적, 그리고 외부 통신 과정에서의 전력 효율을 극대화 시킬 수 있도록 해 준다.  또한, 이를 대신해 사용될 수 있는 Cortex-M4F 코어 (100 µA/MHz)는 수학 연산이 많은 알고리즘 (동작 센서 퓨전 등)을 더욱 빨리 실행하면서, 전력 소모량은 낮춘다.

NXP반도체는 “이러한 아키텍처를 보완하기 위해 다양한 아날로그 및 디지털 인터페이스를 사용하고 있는데, 이들 역시 에너지 효율성을 감안하여 기초부터 다시 설계가 이루어졌다.”고 밝혔다. 보완 인터페이스에 포함된 12-bit, 4.8 Msps ADC로, 전체 전압 범위(1.62 ~ 3.6V)를 모두 포괄하는 광범위한 성능을 지니고 있다. 또한 저전력 직렬 인터페이스도 사용이 가능하여, 이를 통해 LCP54100 시리즈가 동급의 다른 마이크로프로세서 대비 센서 처리 과정에서 소요되는 전력량을 크게 낮추는 데에 성공했다.

짐 트렌트(Jim Trent) NXP 반도체 마이크로프로세서 부문 부사장은 “오늘날 모바일 기기에서 나타나고 있는 맥락, 위치 환경 인지, 동작, 터치, 제스처 기반 상호 작용, 음성 인식 등 첨단 기능은 여러 종류의 ‘항시 작동’ 센서에 의해 가능해진 기술이다.”고 말하고, “멀지 않은 미래에는 다른 업종에서도 모바일 폰의 기능을 수용하여 유사한 종류의 발전이 이루어질 것이며, 이를 통해 고객의 체험을 더욱 개선할 수 있을 것이다. 오늘날 사용되고 있는 다수의 구식 MCU 센서 처리 아키텍처는 전력의 소모량이 지나치게 많거나, 센서 수의 증가에 대처할 수 있을 만큼의 확장성을 지니지 못하고 있다. LPC54100 시리즈는 다른 업종으로 하여금 더욱 센서를 사용해 스마트하고 사용자 중심적인 경험을 통한 혜택을 누릴 수 있도록 해 줄 것이다.”라고 밝혔다.

LPC54100 시리즈는 모바일 기기, 웨어러블 건강/의료 기기, 산업용 (환경 감시, 가정 및 건물 조명 자동화, 로봇 기술), 게임 등에 사용이 기대된다.

협력적 센서 처리 솔루션 및 개발자 생태계

임베디드 개발자가 센서 기반 설계를 더욱 빨리 시장에 선보이도록, NXP는 제조업체 및 센서 처리 미들웨어 공급업체와 전략적인 제휴를 맺고 있다. 이러한 전략적 파트너에는 Bosch Sensortec, CyWee Motion, Hillcrest Labs 등이 포함되어 있다. NXP는 또한 Bosch Sensortec과 협력하여 LPC54102 마이크로컨트롤러, Bosch Sensortec의 동작 및 압력 센서를 포함한 9 개의 모듈형 센서, 센서 퓨전 미들 웨어,그리고 NXP의 LPCXpresso 개발 플랫폼과 지원 서비스를 결합한 일체형 어플리케이션으로 센서 처리/모션 솔루션을 선보이고자 하고 있다. 이러한 솔루션은 동작과 다른 센서 기반 기능을 하나로 통합함으로써 고객이 차세대 제품의 개선 작업을 더욱 간편하게 진행할 수 있다.

댄 심프킨스(Dan Simpkins) Hillcrest Labs 대표이사는 “LPC54100이 지닌 탁월한 전력 효율성 및 다양한 DSP 명령으로 인하여 “항시 가동”, 맥락 탐지, 활동 추적 등 차세대 센서 기반 장비를 실현하도록 해 주는 당사의 최첨단 처리 소프트웨어에 이상적인 플랫폼이 될 것으로 생각한다.”고 말했다.

아이씨엔 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

 

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산업용사물인터넷

아나로그디바이스, 산업제어용 PLC 및 DCS 모듈 개발 간소화 지원

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아나로그디바이스, PLC 모듈 개발 간소화하는 ±10V, 0~20mA ADC 출시

아나로그디바이스(지사장 홍사곽: 이하 ADI)는 산업제어용 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)와 분산형 제어 시스템(DCS) 모듈 개발을 보다 간소화하는 다채널 ±10V 및 0~20mA 정밀 ADC 신제품 2종을 출시한다고 밝혔다.

스마트팩토리 및 Industry 4.0 구현은 깊은 산업 전문 지식과 전문성을 필요로 한다. 또한 산업 시스템이 더 많이 분산화되면 용량, 구성 가능성 및 효율성에 대한 요구도 더욱 커질 수 밖에 없다. ADI는 고객이 제조 및 처리 요구 사항을 충족시키기 위해 현재 필요로하는 제품을 제공 할 수있는 유연한 아날로그 I/O 솔루션을 제공하고 있다.

아나로그디바이스, PLC 모듈 개발 간소화하는 ±10V, 0~20mA ADC 출시

아나로그디바이스, PLC 모듈 개발 간소화하는 ±10V, 0~20mA ADC

ADI의 iPassives® 통합 정밀 패시브 기술을 적용한 AD4111과 AD4112 ADC는 정밀 매칭 전류 감지 저항 및 저항 분배기를 통합하고 있다. 신제품은 차원 높은 채널대채널 매칭 특성 덕분에 교정 요구사항들이 간단하며, 최대 8개의 싱글엔드 전압 입력과 4개의 전류 입력을 지원하기 때문에 재구성이 가능한 플랫폼 솔루션으로 사용하기에 이상적이다. 이와 함께 PLC (Programmable Logic Controllers) 및 DCS (Distributed Control Systems) 모듈의 크기와 복잡도, 비용을 줄일 수 있다.

AD4111및 AD4112 ADC는 성능 사양을 충족하면서 ±10V의 입력 전압을 수용할 수 있고, 일반적인 ±10V 입력에 오버레인지 마진을 더해 ±20V의 기능적 범위를 갖는다. 이들은 또한 성능 사양을 충족하면서 -0.5 ~ 24mA의 입력 전류를 수용할 수 있다. 이들 제품은 전압 핀에 ±50V, 전류 핀에 ±50mA의 절대 최대 정격(Absolute Maximum Rating)을 제공한다. AD4111은 +5V 또는 +3.3V 단일 공급전원으로 동작하면서 ±10V 전압 입력 상에서 외부 센서나 신호 소스가 시스템 입력으로부터 분리되는 것을 감지하기 위해 개방 배선 감지 기능을 고유한 방식으로 활성화한다.

Analog Input Temperature

Analog Input Temperature

ADuM5411 4채널 디지털 절연기과 함께 사용될 경우, AD4111은 IEC 61000-2, IEC 61000-3, IEC 61000-4, IEC 61000-5, IEC 61000-6 및 CISPR 11의 EMC/EMI 표준을 지원한다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트자동차

마우저, 라이다용 TI LMG1020 로우 사이드 GaN 드라이버 공급

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마우저 로고 logo

글로벌 전자부품 유통기업 마우저 일렉트로닉스가 라이다 애플리케이션용 TI(텍사스 인스트루먼트)의 GaN(질화갈륨) 드라이버 LMG1020를 공급한다. 단일, 로우 사이드 드라이버인 LMG1020를 사용하면 라이다, ToF 레이저 드라이버, 안면 인식, 증강현실, 클래스 E 무선 충전기 등 속도가 중요한 애플리케이션에서 고효율, 고성능 설계가 가능하다.

마우저가 공급하는 TI의 LMG1020 로우 사이드 GaN 드라이버는 GaN FET 및 로직 레벨 MOSFET을 구동하며, 전파 지연 시간은 2.5 나노초, 최소 펄스 폭은 1 나노초에 불과하다. 게이트와 OUTH, 게이트와 OUTL 사이에 각각 외부 저항기를 연결하면 드라이브 강도를 개별적으로 풀업과 풀다운 에지에 맞게 조정할 수 있다.

견고한 LMG1020 드라이버는 과열 보호 및 부족 전압 차단 기능을 갖춰 과부하와 오작동 조건으 로부터 보호한다. 공통 모드 과도응답 내성이 300V/ns 이상이며 업계 최고 수준의 시스템 잡음 내성을 갖췄다.

LMG1020은 0.8 × 1.2mm WCSP 패키지로 생산되므로 게이트 루프 유도용량을 최소화하며 고주파 애플리케이션에서 전력 밀도를 최대화한다. 소형 소자이므로 설계자는 부품 갯수를 줄일 수 있고 전력 공급을 최대 80%까지 줄일 수 있다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트홈/컨수머

ARM, 중국 암호 표준 충족하는 CryptoCell 보안 IP 출시

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Arm CryptoCell-713 하드웨어

Arm은 성능 기준에 맞는 시스템을 겨냥해 현재까지 출시된 것 중 가장 포괄적인 CryptoCell 보안 IP를 발표했다. 여러 사용 사례에 중점을 둔 CryptoCell-713은 탁월한 보안 수준을 제공하며, 광범위한 위협과 디바이스, 시장을 겨냥하는 제품이다. 특히 중국 시장에 특화된 모바일, DTV, 셋톱 박스도 포함된다. 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 적용 계층과 도구는 물론, 하드웨어 및 펌웨어를 위한 간단하고 쉬운 통합 패키지가 포함된 포괄적인 구성요소 세트를 제공한다.

보안에 대한 시장에서의 문제들이 개발자들을 혼란에 빠뜨리기도 한다. 보안 솔루션 개발시 모바일 및 그 밖의 환경에 존재하는 신뢰 실행 환경(Trusted Execution Environment)을 모두 고려해야 하기 때문이다. 이러한 과제들로는 프리미엄 콘텐츠나 머신러닝(ML), 인공지능(AI) 알고리즘 등 디바이스가 매일 사용하는 자산 가치 증가, 중국 시장의 복잡한 규제 요건, 보안 IP와 기존 IP 통합에 따른 출시 시간 지연 등이 되따르고 있다.

Arm은 결국 CryptoCell-713 보안 IP를 새롭게 발표했다. 여기에 기존 보안 솔루션 기능을 보완하고자, 중요한 중국어 암호화 기능을 아직 갖추지 못한 파트너를 위해 CryptoCell-703도 함께 선보인다.

Arm CryptoCell-713 하드웨어

CryptoCell-713 하드웨어 구조 (이미지. arm)

무엇보다도 새로운 혁신 시장으로 떠오르고 있는 중국 시장의 보안 정책 요건을 충족하고 있다.

Cryptocell-713과 Cryptocell-703은 콘텐츠 보호나 뱅킹 등 중국형 암호화(SM2/3/4)가 필요한 일상적인 사용 사례를 위한 고성능 보안 기능을 제공한다. 두 제품 모두 콘텐츠 보호 규격(ECP) 요건을 포함해 모든 프로파일에 대한 중국 DRM 인증 요건을 충족한다. Arm측은 “미래에 대비해 GM/T 0028-214규격 구현으로 중국어 암호를 제공한다(국제적으로 사용되는 미국 보안 표준인 FIPS140-2의 중국 버전)”고 밝혔다. 또한 CryptoCell-713은 최근 CryptoCell-712 인증과 유사한 FIPS 140-2 인증을 획득했다. 파트너들은 CryptoCell-713만 사용해 기존 보안 IP를 유지하면서 중국어 암호 구현을 활용할 수 있으며, 기존 보안 설계를 중단하지 않고도 중국 시장을 겨냥할 수 있다는 것.

다양한 디바이스와 비즈니스 분야에 대한 유연한 IP 제공에 대응하고 더욱 빨라진 출시 시간을 자랑한다.

Cryptocell-713과 Cryptocell-703은 모바일, DTV, 셋톱박스 등을 필두로 한 다양한 디바이스에 강력한 고성능 플랫폼 보안을 제공한다. 두 제품 모두 측면 채널(Side Channel) 공격 (CryptoCell-7x3P)에 대한 보호가 가능한 향상된 기능을 갖추고 있어 고급 콘텐츠 소비가 가능하다. 이 두 가지 새로운 IP가 가진 또 다른 강점은 제조 프로세스로부터 완전히 격리된 상태에서 디바이스 보안 스토리지에 자산을 전달할 수 있는 새로운 프로비저닝 인프라(도구와 하드웨어 RoT, 온-디바이스 펌웨어로 제공됨)에서 나온다.

Arm은 SiP 및 개발자들이 주로 겪는 고충은 여러 IP에 보안을 통합하는데 시간이 걸린다는 점을 들었다. 특히 점점 더 복잡해지고 여러 다른 서브 시스템으로 구성되어 있는 모바일, DTV, STB SoC 등의 경우 더욱 그렇다. Arm은 TF-A와 말리 멀티미디어 제품군 (Mali Multimedia suite)과 같은 Arm IP와 CryptoCell을 사전 통합하는데 투자하고 있으며, 이러한 통합으로 SiP 및 개발자들의 출시 시간을 대폭 단축시키도록 했다. 특히 ‘하루 종일’ 계속될 수 있는 콘텐츠 소비 사용 사례에 대해 파트너들에 CryptoCell을 사용해 (소프트웨어 암호화 사용과 반대로) 얻을 수 있는 효율성 이점에 대한 가치 있는 정보를 제공할 수 있다는 점도 중요한 성과이다.

arm CryptoCell-703 하드웨어

CryptoCell-703 하드웨어 (이미지. arm)

우디 마오르(Udi Maor) Arm 보안IP 제품 매니저는 “지난 몇 년에 걸쳐 보안은 우리 파트너와 고객들에게 중요한 문제로 자리잡았다. 그러나 OEM사와 칩 설계자 (SiP), 개발자들은 여전히 수 많은 과제에 직면해 있다.”고 밝히고, “우리 파트너들이 마주하는 이러한 과제들 외에도, 곧 발표될 Arm의 보안 선언문(security manifesto) 업데이트 버전에 포함된 조사에 따르면 보안 업계 전문가들은 소비자 절반 가량이 제품 보안 수준에 대해 ‘대체적으로 인식하지 못한다’고 생각하는 것으로 나타났다.”고 진단했다.

Arm은 포괄적인 보안 IP 제품 외에도 트러스티드 부트 프로세스(Trusted Boot Process)와 그 외 가치 있는 소프트웨어 구현을 제공하는 트러스티드 펌웨어-A (Trusted firmware-A)에 대한 액세스를 제공하며 파트너들을 지원해 온 그간의 행보를 이어간다. 또한 파트너 생태계가 더욱 쉽게 보안을 제공할 수 있도록 향후 몇 주 내에 모바일과 DTV, STB 등의 디바이스용 트러스티드 베이스 시스템 아키텍처(TBSA) 사양을 공개할 예정이다. 여기에는 핵심 산업 보안 표준을 준수하는 트러스티드 서비스를 지원하는 SoC 아키텍처가 포함되어 있다. FIP 및 중국 표준 인증 준비를 통해 소프트웨어 개발에 드는 수 십 년 간의 인적 노력을 절감할 수 있다.

CryptoCell-713과 CryptoCell-703 제품에 대한 보다 자세한 정보는 여기 (링크)에서 찾을 수 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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