휴대폰과 태블릿 프로세서의 발열 스트레스를 줄이는 방법

고성능 아날로그 IC와 센서의 세계적인 선도 제조 및 설계업체인 ams (지사장: 이종덕)는 혁신적인 원격 피드백 회로를 갖춘 전력 관리 IC(PMIC)인 AS3721을 출시했다. 이 제품은 스마트폰과 태블릿의 애플리케이션 프로세서의 발열 스트레스를 경감시켜 준다.

ams의 신제품 AS3729 로드 레귤레이터 와 한 쌍으로 구성된 고집적 AS3721은 완벽한 전력 관리 시스템을 보여준다. 이를 통해 신뢰성 있는 프로세서 성능과 고효율, 유연한 보드 레이아웃으로 부하 의 과도 특성에 대해 신속한 응답이 가능하다.

AS3721과 AS3729는 엔비디아 (Nvidia) 의 테그라 (Tegra) 애플리케이션 프로세서를 사용할 때 최적화되도록 설계됐다. AS3721 PMIC는 IC의 집적 DC-DC컨트롤러에 대해 프로세서로부터 간단한 원격 피드백 회로를 가능케 한다.

ams의 특허 출원중인 설계 혁신 덕분에 AS3721에 대한 피드백 인터페이스는 다른 PMIC에서 요하는 4~5개의 신호들을 대폭 줄여 2 개의 신호들(한 개는 제어 신호, 나머지는 온도 신호)만으로도 작동된다.

프로세서와 PMIC를 연결하는 보다 적은 신호로 인해 이 두 소자는 공간 제약이 심한 스마트폰, 태블릿, 노트북과 같은 기기의 보드 레이아웃상에서 떨어진 위치에도 배치가 가능해 극적으로 크기가 절감된다.

이 제품은 또한 나란히 배치되면서 높은 전류를 동시에 처리해야 하는 프로세서와 PMIC의 기존의 전원 아키텍처에 비해 프로세서 주변 핫스팟의 온도를 낮추어 줄 수 있어 효율적이다.

피드백 루프는 AS3721의 2개의 신호 인터페이스와 연결되어 극도로 신속한 작동을 보장하므로 극히 빠른 속도로 변화하는 부하를 공급할 때 안전한 동작 전압 내에서 지원이 가능하다.

1.0V의 출력 전압에서 불과 40μF값을 가지는 출력 캐패시터를 사용한 이 시스템은 버스트 모드에서 부하가 순간적으로 0.5A에서 5A까지 증가시 단 32mV의 전압 드롭값을 지닌다.

AS3729 5A 부하 전력 스테이지는 AS3721 PMIC를 완벽하게 보조한다. AS3729는 각각의 2개의 페이즈에서 분리 제어 가능하고 출력 전류 2.5A까지 처리할 수 있는 NMOS와 PMOSFET를 내장하고 있다. PMIC는 최대 20A 출력을 공급하는 8페이즈 설정에서 최대 4개의 소자들이 조합 가능하다.

기기 제조사들은 싱글 혹은 멀티 페이즈 설정을 선택해 비용과 보드 풋프린트(사용 부품수를 최소화하고 큰 용량의 인덕터 사용), 또는 낮은 프로파일(작은 용량의 인덕터를 많이 사용)을 선택, 설계를 최적화할 수 있다.

ams의 전력 무선 사업부 총괄 매니저이자 부사장인 캠비즈 다우디(Kambiz Dawoodi)는 “ams는 가장 가혹한 환경에서 발생되는 전력과 아날로그 문제를 해결하기 위한 솔루션을 개발해왔으며 엔비디아를 위한 최근의 전력 설계는 또 다른 걸출한 업적을 남겼다. 당사의 특허출원 중인 피드백 인터페이스 기술은 스마트폰과 태블릿의 보드 레이아웃에서 극적인 향상을 이룩했다. 이를 통해 기기 제조사들은 프로세서 및 부품과 관련한 발열 스트레스를 경감시킬 수 있게 됐다.”고 말했다. ©

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아이씨엔 매거진 2013년 06월호