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스마트시티/빌딩

ST마이크로일렉트로닉스, STM32L4+ MCU 시리즈 출시로 저전력 스마트기기 지원

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ST마이크로일렉트로닉스, STM32L4+ MCU 시리즈

소형 및 원형 디스플레이에 최적화된 첨단 컨트롤러로 픽셀 처리 효율 향상
검증된 전력 감소 아키텍처 구현으로 배터리 수명 연장 및 다양한 기능 활성화

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 일상 생활에서 사용되는 스마트 전자 기기를 보다 손쉽게 사용하고 배터리 수명은 늘릴 수 있는 최신 초저전력 마이크로컨트롤러를 출시했다.

STM32L4 시리즈의 차세대 제품인 이 새로운 STM32L4+ 디바이스는 120MHz 150DMIPS(233 ULPMark-CP)까지 성능이 향상되어, 모든 종류의 피트니스 밴드, 스마트 워치, 소형 의료 장비, 스마트 계량기, 스마트 산업용 센서 등의 애플리케이션에서 중앙 컨트롤러 역할을 할 수 있다. 이러한 애플리케이션들은 모두 복잡한 기능과 빠른 반응, 배터리 충전을 위한 정지 시간 최소화를 필요로 하며, 효율성이 탁월한 STM32L4+는 이러한 니즈에 이상적인 제품이다.

ST마이크로일렉트로닉스, STM32L4+ MCU 시리즈

ST마이크로일렉트로닉스, STM32L4+ MCU 시리즈

 

STM32L4+는 애플리케이션 설계 시 목표로 삼는 기능들을 갖추고 있다. 이러한 초저전력 마이크로컨트롤러를 위해 최대 크기의 온칩 메모리를 갖춘 강력한 프로세서 성능과 매끄럽고 유연한 사용자 경험을 위한 최첨단 그래픽 성능이다. 이 새로운 Chrom-GRC™ 그래픽 컨트롤러는 불필요한 디스플레이 픽셀들을 관리하는 데 리소스를 낭비하지 않고, 사각형 디스플레이처럼 효율적으로 원형 디스플레이(TFT-LCDs)를 조정할 수 있다. 또한 그래픽 성능이 향상된 ST의 혁신적인 Chrom-ART Accelerator™가 온칩으로 제공된다.

ST의 마이크로컨트롤러 부문 사업 본부장인 미쉘 뷔파(Michel Buffa)는 “우리 모두는 스마트 제품들이 일상 생활에 매끄럽게 녹아 들고, 우리의 니즈를 만족시켜주면서도 신경은 최소한으로 쓰이기를 바란다”라며, “STM32L4+ 마이크로컨트롤러 시리즈는 업계 최대의 컨트롤러 메모리 용량과 최고 효율의 그래픽 성능을 제공하기 때문에, 보다 차별화된 기능과 원활한 인터랙션을 갖춘 새로운 스마트 제품을 구현할 수 있을 것이다”라고 말했다.

STM32L4+ 시리즈를 사용하면 검증된 STM32 개발 에코시스템을 폭넓게 사용할 수 있어 설계를 간소화하고 출시 시간을 최소화할 수 있다. 이 에코시스템은 저렴한 가격의 시제품 제작 보드, 소프트웨어 예제, 무상 툴, 협력업체의 고품질 소프트웨어, 하드웨어, 통합 개발 환경(IDE)을 ST 파트너 프로그램(ST Partner Program)의 일환으로 제공한다. 기존의 STM32L4 마이크로컨트롤러 기반으로 개발된 애플리케이션의 경우, 향상된 성능과 함께 새로운 디바이스로 변경 사항 없이 작동할 수 있다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

 

 

tips

ST의 첨단 STM32 마이크로컨트롤러

ST의 첨단 STM32 마이크로컨트롤러는 지금까지 30억 개 이상의 출하량을 기록했으며, 최소형 센서와 임플란트 의료 기기에서 소형 소비자 용품, 가전 제품, 전동 공구, 미디어 디바이스, 통신, 연산 및 산업 제어기에 이르기까지 최신 하이테크 제품에 탑재되었다. STM32L4+는 이 광범위한 STM32 제품군 중 가장 최신 제품이다. STM32L4+의 ‘L’은 ST의 초저전력(ultra-low-power) 설계 특성과 모드를 의미하며, 그 칩이 언제나 최소(the least) 에너지만을 소비한다는 것을 뜻한다. ‘4’는 고성능 Arm® Cortex®-M 코어를 나타낸다. 또한 ‘+’는 향상된 연산 성능, 메모리, 온칩 기능, 최근 제품 설계에 적용된 보다 효율적이고 고성능화된 그래픽을 의미한다.

STM32디바이스의 향상된 메모리 성능은 듀얼 옥토 SPI 포트에 처음 반영되어 인터페이스를 지원한다. 이 듀얼 포트는 싱글/듀얼/쿼드/옥토 SPI, HyperBus™, 플래시 또는 SRAM메모리를 이용하여 코드/ 데이터 스토리지를 비용 효율적이고 신속하게 확장시켜 준다.

STM32L 시리즈 디바이스 전반에 걸쳐 입증된 첨단 전력 절감 기술은 독점 기술인 FlexPowerControl 을 포함하고 있으며, 이는 디바이스가 저전력 모드일 때 SRAM 저장 정보 및 I/O 핀 상태와 같은 주요 데이터를 보호한다. 또한FlexPowerControl는 가장 낮은 에너지 레벨에서 프로세싱 부하를 맞추기 위해 개별 전압 조정과 파워-다운을 허용하는 별도의 파워 공급 도메인을 제공하며, 외부 부품의 사용을 줄이고 축소된 주파수에서 동작 시 전력 소모를 최소화하는 프로그래머블 초정밀 클락을 제공한다. 뿐만 아니라 선택형 서브 모드를 각각 갖춘 7개의 주 저전력 모드가 있어 저전력 소모, 짧은 스타트업 시간, 이용 가능한 주변 장치 및 웨이크-업 소스를 최적화하게 해준다. 이 모드 중 셧다운 모드는 전류를 20nA까지 줄여준다. 또한 모든 STM32L 디바이스는 BAM(Batch-Acquisition Mode)을 지원하여, 메인 CPU 전원이 꺼진 저전력 모드에서도 에너지 효율적인 데이터 캡처 및 저장을 수행할 수 있다.

STM32L4+ 디바이스의 방대한 온칩 메모리는 640KB SRAM이 탑재되어 있으며, 고속 연산 기능을 지원하고 최대 그래픽 성능을 구현할 수 있다. 또한 이 시리즈는 최대 2MB 듀얼 뱅크 플래시 메모리를 제공함으로써, 쓰기 중 읽기(read-while-write) 기능이 효율적으로 구현되는 광범위한 코드 및 데이터 스토리지를 지원한다. 이는 최근 초저전력 마이크로컨트롤러 시장에서도 가장 큰 메모리 용량이다. 플래시 메모리 또한 폭넓은 에러 수정 기능을 갖추고 있어 보안에 민감한 애플리케이션에 사용하기에 적합하다.

ST만의 Chrom-ART Accelerator™(DMA2D)는 반복적인 2D그래픽 연산을 메인 CPU에서 제거한다.  픽셀 포맷 변환뿐만 아니라 2D 복사, 투명성 및 알파-블렌딩 작업을 메인 CPU보다 2배 빠르게 진행할 수 있다. 저장된 CPU사이클은 그래픽 작업과 동시에 실시간으로 진행하거나 구동하기 위해 또는 보다 확실한 그래픽 효과를 내기 위해 재배치할 수 있다.

Chrom-GRC™ 그래픽 메모리 관리자는 사용자가 ‘비사각형(unsquare)’ 원형 디스플레이를 사용할 수 있도록 하여 그래픽 처리 부하를 최대 20%까지 줄여준다. 메모리 측면에서 보면, 원형 디스플레이는 사각형 디스플레이와 동일한 방식으로 관리되는 경우가 많기 때문에 디스플레이 되지 않는 영역의 픽셀까지 처리함으로써 메모리를 낭비하게 된다. Chrom-GRC™ 는 메모리 리소스를 더욱 효율적으로 관리할 수 있도록 유효한 픽셀만 처리하게 한다.

또한 호스트, 디바이스, OTG 기능을 갖춘 확장형 USB 지원, 모터 제어와 같은 기능을 위한 17개의 타이머, SPI, SAI, CAN을 포함하는 디지털 통신 인터페이스, 신호 처리용 고속 디지털 필터를 비롯해 풍부한 디지털 및 아날로그 기능이 가능하다.

아날로그 주변 기기로는 고속 A/D 컨버터, D/A 컨버터, 정밀 전압 레퍼런스, 비교기, OP 앰프가 있으며, 샘플 캡처 도중에도 컨버터의 전력을 낮추는 등 어떠한 동작 모드에서도 에너지 효율성을 최대화할 수 있게 설계되었다.

STM32L4+ 시리즈는 최대 125°C의 고온 버전에서도 이용 가능하여, 열방출이 제대로 되지 않는 제한적인 환경에서 사용 가능하다.

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마이크로칩, 업계 최저 소비전력 LoRa SiP 제품군 출시

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원거리 무선 커넥티비티 및 시스템 배터리 수명 증대 구현

LoRa® (Long Range) 기술은 저전력 성능과 원거리 무선 커넥티비티를 결합해 사물인터넷(IoT)의 통신 거리를 넓히고 있다. 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 반도체 및 플래시-IP 솔루션 분야의 세계적인 리더인 마이크로칩테크놀로지(북아시아 총괄 및 한국 대표: 한병돈)는 LoRa 기반 커넥티드 솔루션 개발을 가속화하기 위해 초저전력 32비트 마이크로컨트롤러(MCU), sub-GHz RF LoRa 트랜시버 및 소프트웨어 스택을 갖춘 고도로 통합된 LoRa 시스템 인 패키지 (SiP, System-in-Package)를 출시했다고 밝혔다. SAM R34/35 SiP 는 인증된 레퍼런스 디자인과 함께 주요 LoRaWAN™ 게이트웨이와 네트워크 제공 업체를 통해 검증된 상호운용성을 제공하므로 하드웨어, 소프트웨어 및 지원을 통해 전체 개발 프로세스를 크게 간소화할 수 있다. 이들 디바이스는 슬립 모드에서 업계 최저 소비전력을 지원하고 원격 IoT 노드의 배터리 수명을 더욱 늘려 준다.

대부분의 LoRa 엔드 디바이스는 장시간 슬립 모드를 유지하며 적은 양의 데이터 패킷을 전송할 경우에만 깨어나 동작한다. 초저전력 SAML21 Arm® Cortex® -M0+ 기반 MCU가 탑재된 SAM R34 디바이스는 전력 소비를 크게 줄이고 엔드 애플리케이션에서의 배터리 수명을 연장할 수 있도록 최저790nA에 불과한 소비전력으로 슬립 모드를 지원한다. 소형 6×6 mm 패키지에 고도로 통합된 SAM R34/35 제품군은 작은 폼팩터 설계 및 수년간의 배터리 수명을 요하는 장거리용 저전력 IoT 애플리케이션에 적합하다.

이러한 초저 소비전력 외에도, 개발자들은 간소화된 개발 프로세스를 통해 애플리케이션 코드를 마이크로칩의 LoRaWAN 스택과 결합하여 Atmel Studio 7 SDK(Software Development Kit)로 지원되는 ATSAMR34-XPRO 개발 보드(DM320111)를 활용하여 신속히 프로토타입을 제작해 보다 빠른 디자인을 구현할 수 있다. FCC(Federal Communications Commission), IC(Industry Canada), RED(Radio Equipment Directive) 로부터 인증 받은 이 개발 보드를 통해 개발자들은 자신들의 설계가 여러 지역에 걸쳐 규제기관 요건을 충족시킬 수 있을 것이라는 신뢰성을 확보할 수 있다.

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LoRa 기술은 저전력 애플리케이션이 LoRaWAN 오픈 프로토콜을 통해 지그비®(Zigbee®), Wi-Fi® 및 Bluetooth® 대비 훨씬 넓은 범위에서 통신할 수 있도록 설계됐다. 스마트 도시, 농업 모니터링 및 공급망 추적과 같은 다양한 응용 분야에 적합한 LoRaWAN은 도시 및 농촌 환경에서 모두 동작할 수 있는 유연한 IoT 네트워크를 구현한다. 로라 얼라이언스(LoRa Alliance™)에 따르면, LoRaWAN 사업자 수는 1년새 40곳에서 80곳으로 2배 이상 증가했으며, 100여개가 넘는 국가에서 LoRaWAN 네트워크를 활발하게 구축하고 있다.

마이크로칩의 무선 솔루션 사업부 부사장인 스티드 콜드웰 (Steve Caldwell)은 “LoRa 생태계는 급속한 성장 단계에 접어들고 있으며, 마이크로칩은 로라 얼라이언스(LoRa Alliance)의 창립 멤버로서 LoRa 기술 성공을 위한 강력한 성장 동력이다”라고 전하며, “마이크로칩은 SAM R34를 통해 무료 소프트웨어, 우수한 고객 지원 및 신뢰할 수 있는 공급 등의 혜택을 제공하는 소형 및 저전력 디바이스를 위한 종합 공급업체로서 명성을 이어나간다”고 덧붙였다.

SAM R34/35 제품군은 마이크로칩의 LoRaWAN 스택 지원과 인증 및 검증된 칩 패키지를 통해 고객의 위험 부담을 낮추고 RF 애플리케이션 설계를 가속화할 수 있도록 돕는다. 862-1020 MHz 범위에서 동작하는 전세계 LoRaWAN 지원으로 개발자는 디자인 프로세스를 간소화하고 재고 부담을 줄이는 동시에 어느 곳에서나 단일 가변부(part variant)를 이용할 수 있다. SAM R34/35 제품군은 특허권을 보유한 포인트 투 포인트 연결은 물론 Class A, Class C 엔드 디바이스를 지원한다.

마이크로칩의 SAM R34/35 LoRa 제품군은 6가지 변형 디바이스로 출시되어 개발자들에게 엔드 애플리케이션을 위한 주변장치 및 메모리의 최적 조합을 선택할 수 있는 유연성을 제공한다. 해당 제품군은 64-리드 TFBGA 패키지로 제공되는 SAM R34 디바이스와 USB 인터페이스가 없는 SAM R35 디바이스를 포함한다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트시티/빌딩

자일링스, 16nm 방산-등급 XQ 울트라스케일+ 기반 고집적 적응형 솔루션 출시

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방산-등급 XQ 울트라스케일+ 제품 포트폴리오 주요 기능

적응형 및 지능형 컴퓨팅 부문의 선두주자인 자일링스(지사장 안흥식)는 방산-등급의 XQ 울트라스케일+(UltraScale+) 제품 포트폴리오를 출시했다고 밝혔다. 이 포트폴리오는 울트라스케일+ 아키텍처 제품의 이점을 제공할 뿐 아니라, 항공우주 및 방위산업의 주요 요구사항을 해결하기 위해 확장된 온도범위와 견고한 패키지를 기반으로 제공된다.

XQ 징크(Zynq®) 울트라스케일+ MPSoC 및 RFSoC를 비롯해 XQ 울트라스케일+ 킨텍스(Kintex®) 및 버텍스(Virtex®) FPGA로 구성된 새로운 제품들은 최고 수준의 보안 및 신뢰성을 필요로 하고, 크기/무게/전력(SWaP)에 민감한 까다로운 동작 환경을 위해 업계에서 가장 광범위한 라인을 갖춘 고성능 프로그래머블 실리콘 솔루션이다.

이 포트폴리오에는 유연하게 동적으로 재구성이 가능한 고성능 프로그래머블 로직 및 DSP를 비롯해 16Gb/s 및 28Gb/s 트랜시버, 쿼드-코어 Arm® Cortex™-A53 임베디드 프로세서와 듀얼-코어 Arm Cortex-R5 임베디드 프로세서로 구성된 업계 최초의 방산-등급 이기종 멀티 프로세서 SoC 디바이스를 포함하고 있다.

자일링스는 “XQ 울트라스케일+ 제품 포트폴리오는 항공우주 및 방위산업 애플리케이션을 위한 향상된 최첨단 단일 칩 솔루션”이라며, “TSMC의 16나노미터 핀펫(FinFET) 공정 기술을 기반으로 고도의 통합 솔루션을 구현함으로써 이전 세대 제품에 비해 와트당 성능이 최소 두 배까지 향상”됐다고 밝혔다.

방산-등급 XQ 울트라스케일+ 제품 포트폴리오 주요 기능

방산-등급 XQ 울트라스케일+ 제품 포트폴리오 주요 기능

또한 이 포트폴리오의 고집적 프로그래머블 SoC는 일반적으로 고객들이 소싱을 해야 하거나 다중 칩을 사용해야 하는 방식에 비해 상당한 이점을 제공한다. 이 디바이스는 민간 및 군용 항공기는 물론, 확장된 온도범위와 안정적인 환경, 긴 수명 및 최고 수준의 보안을 지원해야 하는 다른 방위 시스템 애플리케이션에 이상적인 SWaP 요건을 비롯해 다른 여러 이점을 제공한다.

데이비드 감바(David Gamba) 자일링스 항공우주 및 방위 사업부문 선임이사는 “이 새로운 라인은 현재 공급되고 있는 울트라스케일 및 7 시리즈 방산-등급 제품군을 기반으로 구현”됐으며, “고객들이 가장 까다로운 애플리케이션 요건을 충족시킬 수 있도록 여러 강력한 옵션”을 제공한다고 밝혔다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트기계

인피니언, 산업용 저전력 모터 드라이브용 고성능 IPM CIPOS™ Maxi 출시

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인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 자사의 지능형 전력 모듈(IPM) 제품군에 새로운 제품을 추가했다. CIPOS™ Maxi IM818 시리즈는 다양한 전력 및 제어 소자들을 통합하여 신뢰성을 높이고 PCB 크기와 시스템 비용을 최적화한다. CIPOS™ Maxi는 1200V IPM으로는 업계 최소형인 DIP 36x23D 패키지로 제공되며 동급 최고의 전력 밀도와 성능을 제공한다.

회사측은 CIPOS Maxi가 HVAC(난방, 환기, 냉방) 시스템의 모터, 펌프, 팬, 능동 PFC 애플리케이션의 저전력 드라이브에 사용하기에 적합하다고 밝혔다. 이 제품은 최대 1.8kW 전력 정격으로 5A 및 10A 제품들로 구성되었다.

인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

IM818 시리즈는 절연형 듀얼-인-라인 몰드 하우징을 채택함으로써 열 성능과 전기 절연이 우수하다. 까다로운 디자인의 EMI 요건과 과부하 보호 요구를 충족한다. 보호 기능에 더해서 별도의 UL 인증 온도 서미스터를 내장하였다. 또한 CIPOS Maxi는 견고한 6채널 SOI(Silicon-On-Insulator) 게이트 드라이버를 포함하여 데드 타임 기능을 사용해서 트랜션트로 인한 손상을 방지한다.

또한 모든 채널에서 저전압 록아웃 기능과 과전류 셧다운 기능을 제공한다. 또한 다기능 핀을 사용해서 다양한 용도에 따라서 설계 유연성을 높인다. 하측 이미터 핀을 액세스하여 모든 위상 전류 모니터링을 할 수 있으므로 디바이스를 손쉽게 제어할 수 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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