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ARM, 빅리틀 프로세싱 기술 도입 가속화

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ARM big.LITTLE

7개 ARM 파트너사, 2013년 빅리틀 프로세싱 기반 시스템 출시 예정

최적 성능의 저전력 프로세서 기술 선도 기업 ARM은 빅리틀(big.LITTLE) 프로세싱 기술이 세계 유수의 모바일 칩 제조사들에 의해 채택됐다고 발표했다. 삼성전자와 르네사스 모바일(Renesas Mobile)은 이미 빅리틀 프로세싱 기술을 이용한 제품 개발 계획을 발표했고, CSR, 후지쯔 반도체(Fujitsu Semiconductor) 및 미디어텍(MediaTek) 등을 포함한 다섯 개 회사의 빅리틀 제품 개발 계획이 올해 안에 추가 공개될 예정이다.

ARM www.arm.com 의 빅리틀 프로세싱은 일반적인 모바일 작업 환경에서 프로세서의 에너지 소비량을 최대 70%까지 낮출 수 있게 해주어, 2000년 이후 60배, 2008년 이후 12배로 성능이 향상되면서 콘텐츠 생성과 사용에 필요한 에너지 역시 급증하고 있는 스마트폰에 필수적인 기술이 되고 있다.

ARM의 사이먼 시거스(Simon Segars) 수석 부사장 겸 미주법인 사장은 “빅리틀 프로세서 기술은 ARM의 저전력 리더십을 토대로 높은 성능과 함께 에너지를 효율적으로 사용하는 프로세싱의 새로운 기준을 제시한다. 일반적인 작업 환경에서 프로세서의 에너지 소비를 최대 70%까지 줄임으로써, 빅리틀 기술은 사용자가 스마트폰 상에서 더 오랜 시간 동안 더 많은 작업을 수행할 수 있게 한다”며, “스마트폰과 태블릿이 사용자의 기본 컴퓨팅 디바이스로 계속해서 진화함에 따라, 파트너사들 역시 항상 켜져 있고(Always-On), 언제나 접속되어 있는(Always-Connected) 사용자 경험을 위한 혁신적인 솔루션을 제공하기 위해 꾸준히 ARM을 찾고 있다”고 말했다.

이미 태블릿 및 스마트폰 출하량이 PC를 넘어섰고, 2013년 십억 여대의 스마트폰 출시가 전망되고 있는 가운데, 스마트 모바일 디바이스의 폭발적인 성장이 예상되고 있다. 이와 함께 더욱 풍부한 모바일 경험을 원하고 있는 사용자들에게, 즉각적인 브라우징, 콘솔 수준의 게임, 수일간 지속되는 배터리 수명 등 이전에 불가능했던 경험을 가능하게 하는 것이 바로 빅리틀과 같은 저전력 기술이다.

ARM의 빅리틀 프로세싱 기술은 스마트폰 및 모바일 기기들의 다양한 요구조건을 만족시키는 SoC(시스템온칩) 개발을 가능하게 한다. 오늘날의 스마트폰은 고성능과 배터리 수명 모두를 만족시킬 수 있어야 한다. ARM의 빅리틀 기술은 ARM 프로세서 기반의 플랫폼에서 사용할 수 있는 다양한 종류의 어플리케이션과 완벽하게 호환되며, 모바일 디바이스의 성능을 폭넓게 향상시키는 동시에 에너지 효율성을 증가시킨다.

빅리틀 솔루션은 현존하는 스마트폰 대비 최대 2배 이상의 성능을 자랑하는 업계 최고의 Cortex-A15 프로세서와 최고의 효율성을 갖춘 Cortex-A7 프로세서 및 ARM CoreLink ™ 캐쉬 일관성 인터커넥트(Cache Coherent Interconnect) CCI-400와 함께 제공, 최고의 사용자 경험과 최적의 에너지 효율성을 위해 각각의 태스크별 성능에 맞는 프로세서를 적재적소에 빈틈없이 사용할 수 있게 한다. 또한, 향후에 구현될 빅리틀 프로세싱 기술은 Cortex-A53과 Cortex-A57 프로세서가 한 쌍이 되어 제공될 것으로 보인다.

삼성전자 시스템 LSI 디바이스 솔루션 사업부 마케팅 담당 김태훈 상무는 “스마트폰과 태블릿이 사용자들의 기본적인 컴퓨팅 디바이스로 진화하고 있는 가운데, 업계 최초로 빅리틀 기반의 어플리케이션 프로세서를 탑재한 삼성의 엑시노스 5 옥타(Exynos 5 Octa)는 최적화된 전력소비와 함께 다양한 모바일 작업을 처리, 뛰어난 사용자 경험을 제공하면서 혁신을 주도할 것”이라고 말했다.

 

빅리틀, 모바일의 한계를 넘다

빅리틀 기술은 최신 반도체 공정에 성능 및 전력소모를 최적화 시킨 물리적 구현을 위한 POP ™ IP,
디버그 및 분석 툴인 DS-5 ™, 그리고 액티브 어시스트(Active Assist) 설계 서비스 지원 등과 같은 ARM의 시스템 전반에 관한 IP에 의해 보완된다.

후지쯔 반도체의 IP 및 기술 개발 부문 수석 부사장 미쯔구 나이토(Mitsugu Naito)는 “ARM의 빅리틀 기술은 스마트폰 및 모바일 컴퓨팅 디바이스에 적합할 뿐 아니라, 다양한 종류의 임베디드 어플리케이션을 위한 강력하면서도 전력 소모가 적은 SoC 개발을 가능하게 해준다”며, “ARM의 빅리틀 프로세싱 기술과 자사의 SoC 개발 전문 기술을 결합해서 혁신적인 차세대 임베디드 제품에 필요한 저전력과 고성능을 갖춘 제품을 시장에 제공할 것”이라고 덧붙였다.

요한 로데니우스(Johan Lodenius) 미디어텍 CMO는 “빅리틀 프로세싱은 SMP(Symmetric Multi-Processing) 이후 동일한 전력 범위에서 모바일 디바이스의 성능을 증가시키기 위해 필요한 차세대 논리적 확장기술이다”라며, “우리는 스마트폰에 새로운 경험을 가져올 빅리틀 프로세싱을 통해 자사의 성공적인 멀티코어 칩셋이 더욱 많은 분야에 활용될 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.

르네사스 모바일의 시니치 요시오카(Shinichi Yoshioka) 수석 부사장 겸 COO는 “모바일 디바이스 성능에 대한 요구가 점점 증가되고 있으며, 르네사스 모바일은 시장의 요구에 만족하는 고집적 통신 프로세서 및 어플리케이션 프로세서에 기반한 세계적 수준의 스마트폰 플랫폼을 공급할 수 있는 유리한 위치를 확보했다”라며, “자사의 스마트한 설계 기술과 함께 ARM의 빅리틀 프로세싱 기술은 모바일 컴퓨팅의 성장에 필요한 고성능과 배터리 수명을 갖춘 모바일 디바이스를 시장에 선보일 수 있게 할 것”이라고 말했다.

오렌지(Orange)의 이브 메트르(Yves Maitre) 모바일 멀티미디어 및 디바이스 서비스 담당 수석 부사장은 “고객들의 모바일 인터넷 사용이 용이해지면서 데이터 사용량도 크게 증가하고 있다. 이와 함께, HD 콘텐츠 소비 및 멀티미디어 서비스 사용이 증가하고 있는 것은 물론, 새로운 커넥티드 경험이 등장하고 있다”고 말하며, “초고속 모바일 네트워크의 발전을 최대한 활용, 이동통신사와 디바이스 제조사들은 커넥티드 디바이스 시장에서의 성장을 지속하고 새로운 사용자 경험을 제공하기 위해 ARM의 Cortex 프로세서와 빅리틀 기술처럼 고성능과 에너지 효율성을 두루 갖춘 프로세싱 기술이 필요하다”고 설명했다.

본 맥코넬(Von McConnell) 스프린트(Sprint) 이사는 “배터리 소비는 오늘날 스마트폰의 대중화와 함께 데이터 사용량이 기하급수적으로 증가하면서 중요한 요소로 자리잡았다. ARM의 Cortex 프로세서와 빅리틀 프로세싱은 스마트폰의 성능과 에너지 효율성 증가를 돕는 무한한 잠재력을 갖추고 있다”고 말했다.

아이씨엔 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트공장

TI 데이터 컨버터, 산업 및 통신 애플리케이션에서 시스템 풋프린트 절감

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TI(텍사스인스트루먼트)이 새롭게 가장 작은 4개의 초소형 정밀 데이터 컨버터 IC 제품을 출시한다고 밝혔다. 이들 새로운 데이터 컨버터를 사용함으로써 개발자들은 기능 집적도는 높이면서 시스템 보드 공간은 줄일 수 있다. 신제품 DAC80508과 DAC70508은 8채널 정밀 디지털-아날로그 컨버터(DAC)로 각각 16bit 및 14bit 분해능을 제공한다. 또한, ADS122C04와 ADS122U04는 24bit 정밀 아날로그-디지털 컨버터(ADC)로 각각 2와이어 I2C 호환 인터페이스 및 2와이어 UART 호환 인터페이스를 제공한다.

정밀 ADC 및 DAC 포트폴리오에 새롭게 추가된 이들 신제품은 산업용, 통신, 개인용 전자기기를 비롯한 작은 크기로 높은 성능을 요구하거나 비용에 민감한 다양한 애플리케이션에 적합하다. 예를 들어 광학 모듈, 필드 트랜스미터, 배터리 구동 시스템, 빌딩 자동화 및 웨어러블 등이 있다.

DAC80508과 DAC70508: 컴팩트한 크기로 고성능 달성

· 시스템 크기 축소: 두 DAC 제품은 2.5V 5ppm/°C 내부 레퍼런스를 통합함으로써 외부 정밀 레퍼런스를 필요로 하지 않는다. 2.4mm x 2.4mm DSBGA 패키지 및 WCSP와 3mm x 3mm QFN-16 패키지로 제공되어 경쟁 제품보다 최대 36% 더 작다. 이들 DAC 제품을 사용하면 높은 성능과 작은 크기 간의 절충이 필요하지 않아 최상의 시스템 정확도를 달성하고 보드 크기를 줄이거나 채널 밀도를 높일 수 있다.

· 최대의 시스템 정확도와 높은 신뢰성: DAC80508과 DAC70508은 컴팩트한 크기뿐만 아니라, 진정한 1 LSB(least significant bit) INL(integral nonlinearity)을 특징으로 하여 16bit 및 14bit 분해능으로 최대의 정확도를 달성한다. 경쟁 제품과 비교해서 최대 66%까지 선형성이 더 우수하다. 또한 -40°C~+125°C 확장 온도 범위로 동작하고, CRC(cyclic redundancy check) 기능을 제공하여 시스템 신뢰도를 높인다.

ADS122C04와 ADS122U04: 시스템 크기 축소 및 고성능 달성

· 풋프린트 최소화: 이들 초소형 24bit 정밀 ADC 제품은 3mm x 3mm WQFN-16 및 5mm x 4.4mm TSSOP-16 패키지로 제공된다. 이들 제품은 2와이어 인터페이스를 채택하여 표준 SPI(serial peripheral interface)보다 더 적은 디지털 절연 채널을 필요로 하기 때문에 절연 시스템의 전체 비용을 절감할 수 있다. 또한 이들 정밀 ADC는 유연한 입력 멀티플렉서, 저잡음 프로그래머블 이득 증폭기, 2개 프로그래머블 여자 전류원, 오실레이터 및 정밀 온도 센서를 통합함으로써 외부 회로를 줄일 수 있다.

· 성능 향상: 두 제품 모두 내부적으로 드리프트가 낮은 2.048V 5ppm/°C 레퍼런스를 통합하고 있다. 또한 2% 정확도의 오실레이터를 내부에 통합하여 전력선 사이클 잡음 제거를 향상시킴으로써 잡음이 심한 환경에서 더 높은 정확도를 구현하도록 한다. 1부터 128까지 이득이 가능하고 잡음이 100nV로 낮으므로 하나의 ADC를 사용해서 소신호 센서와 넓은 입력 범위를 모두 측정할 수 있다. 이들 제품군은 핀-대-핀으로 호환 가능한 16bit 제품들을 제공하는 이들 제품군은 성능 확장 또는 축소를 통해 개발자들이 원하는 시스템 요구 사항을 충족시킬 수 있는 유연성을 제공한다.

설계를 돕기 위한 툴 및 지원

· DAC80508 평가 모듈, ADS122C04 평가 모듈 및 ADS122U04 평가 모듈을 제공하여 새로운 데이터 컨버터 제품을 평가할 수 있다. 이들 평가 모듈은 TI store와 공인 대리점에서 99달러에 구입할 수 있다.

· DAC80508은 정밀하게 제어된 전류를 필요로 하는 레이저 다이오드 애플리케이션을 위한 레퍼런스 디자인과 ADS122C04와 ADS122U04는 냉난방 계량기용 고정밀 온도 측정 레퍼런스 디자인을 활용하여 개발 작업을 빠르게 할 수 있다.

· DACx0508 IBIS 모델, ADS122C04 IBIS 모델, ADS122U04 IBIS 모델을 사용해서 설계를 시뮬레이션하고 이들 데이터 컨버터 회로 동작을 예측을 할 수 있다.

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스마트물류

ABB Ability에 기반한 B&R 클라우드 어플리케이션

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BnR ABB safety collabo

Asset Performance Monitor는 산업 간의 디지털 솔루션을 제공하는ABB의 ABB Ability™를 기반으로 한B&R의 첫번째 클라우드 어플리케이션이다. OEM 업체들은 현장에 있는 모든 기계의 상태를 확인하고 잠재된 개선 사항을 파악하여 서비스 운영을 한 단계 끌어올린다. 그리고 새로운 비즈니스 모델을 구상하여 수익을 창출하게 된다.

Asset Performance Monitor는 24시간 1년 365일 생산 속도, 에너지 소비 및 온도에 대한 데이터를 제공한다. 사용자는 필요한 정보를 정의할 수 있으며, 어플리케이션은 설비종합효율 (Overall Equipment Effectiveness)과 같은 핵심성과지표 (Key Performance Indicators)를 자동으로 계산하여 개선할 기회를 제공한다. Asset Performance Monitor는 데이터를 준비하고 명확하게 구성된 대시보드에 표시한다. 그러면 OEM 업체들은 이 데이터를 사용하여 기계를 목적에 맞게 업그레이드 시킴으로써 고객에게 한 단계 위의 서비스를 제공할 수 있다.

BnR ABB safety collabo

클라우드 어플리케이션은 24시간 1년 365일 기계 데이터를 수집하여 명확하게 구성된 대시보드에 표시한다.

기계 또는 생산 라인으로부터 데이터를 수집하기 위해 현장에 엣지 디바이스가 설치된다. 엣지 디바이스는 OPC UA를 통해 기계 컨트롤러로부터 데이터를 받아 MQTT 프로토콜을 사용하여 클라우드로 전달한다. 엣지 디바이스는 ABB Ability 클라우드에 자동으로 연결되고 필요한 소프트웨어를 설치한다. 사용자 이름과 암호로 로그인하기만 하면 OEM 업체들은 Asset Performance Monitor에서 제공하는 모든 기능에 액세스할 수 있다.

B&R 클라우드 어플리케이션은 ABB Ability에서 실행되고 이것은 최신 보안 표준 및 전송 프로토콜을 통해 보안 및 데이터의 완전성을 보장한다. Microsoft Azure Infrastructure는 향후 인공지능 및 머신러닝을 수행하는 클라우드 어플리케이션의 사전 요구 사항을 모두 충족하는 전 세계 ABB Ability 서비스에 안정적으로 액세스할 수 있도록 보장한다.

 

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신제품

ST마이크로일렉트로닉스, 초저전력 마이크로컨트롤러 엔트리 제품 출시

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Ultra low power MCU

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 자사의 STM32L0 시리즈에 저비용의 엔트리 제품인 STM32L0x0 밸류 라인 마이크로컨트롤러(MCU)를 새롭게 추가했다고 밝혔다. 이 제품군은 비용 및 크기나 전력 제약 조건을 해결해야 하는 설계자들을 위해 Arm® Cortex®-M0+ 코어 기반의 효율적인 32비트 성능과 초저전력 기술을 제공한다.

최대 128kbyte의 플래시 메모리와 20KByte SRAM 및 512Byte 트루 임베디드 EEPROM을 내장한 STM32L0x0 MCU는 외부 부품을 줄임으로써 보드 공간과 재료비용을 절감한다.

Ultra low power MCU

ST의 전력절감 저누설 프로세스 기술과 저전력 UART, 저전력 타이머, 41µA 10ksample/s ADC, 절전모드에서 5µs의 웨이크업 기능을 갖춘 이 디바이스로 에너지 관리 목표를 아주 높은 수준까지 달성할 수 있다. 설계자는 이 디바이스를 사용하여 제품의 기능에 영향을 주지 않고 배터리 수명을 늘리고 무선 이동성을 향상시킬 수 있으며, RTC 및 RAM 보존 상태에서 매우 낮은 670nA의 파워-다운 전류를 활용함으로써 스마트 계량기나 IoT 센서와 같은 기기의 배터리 수명을 최대 10년까지 유지할 수 있다.

이 경제적인 새로운 밸류 라인 디바이스를 지원하는 개발 에코시스템을 활용하면 낮은 비용으로 설계를 손쉽게 시작할 수 있다. Keil MDK-ARM 프로페셔널 IDE는 STM32L0x0 디바이스를 무료로 지원하며, STM32CubeMX 컨피규레이션-코드 생성기는 전력소모 계산기를 비롯해 사용이 편리한 설계 분석 기능을 제공한다. 또한 HAL(Hardware Abstraction Layer) 라이브러리를 지원하는 호환 가능한 누클레오-64(Nucleo-64) 개발 보드(NUCLEO-L010RB)가 이미 공급 되고 있어 프로젝트를 신속하게 시작할 수 있다.

ST에 따르면, 새로운 STM32L0x0 밸류 라인 MCU는 “피트니스 트래커, 컴퓨터나 게임 액세서리, 리모콘과 같이 비용에 민감하고 공간 제약이 있는 컨슈머 기기뿐만 아니라 개인용 의료기기 및 산업용 센서와 빌딩 제어, 기상관측, 스마트 잠금 장치, 연기 감지기, 화재경보 등의 IoT 기기에도 이상적”이다.

STM32L0x0 밸류 라인은 16Kbyte, 64Kbyte, 128Kbyte 플래시 메모리와 128Byte, 256Byte, 512Byte EEPROM 및 다양한 패키지 옵션을 선택할 수 있는 6개의 새로운 제품으로 구성된다. 또한 다양한 코어 성능과 통합 기능을 제공하는 800개 이상의 모든 STM32 제품군과 핀 호환이 가능하기 때문에 기존에 투자한 코드, 문서, 툴들을 자유롭게 활용할 수 있도록 설계 유연성 및 확장성을 제공한다. 보다 자세한 정보는 www.st.com/stm32l0vl에서 확인할 수 있다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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