네트워크 오디오 및 산업용 인터페이스 등, IoT 기기의 장시간 구동 및 소형화에 한층 더 기여

로옴(ROHM) 주식회사(www.rohm.co.kr)는 NXP 반도체의 어플리케이션 프로세서 「i.MX 8M Nano Family」에 최적인 고효율 파워 매니지먼트 IC (이하, PMIC) 「BD71850MWV」를 개발했다.

NXP사의 「i.MX 8M Nano Family」는 연산 능력과 저전력 성능, 음성 • 음악의 처리에 우수한 어플리케이션 프로세서다.

             

「BD71850MWV」는 지금까지 로옴이 축적해온 프로세서용 전원 기술을 구사하여, 프로세서에 필요한 전원 계통 (파워 레일)과 기능을 집적한 PMIC다. 최고 전력 변환 효율 95%의 고효율 DC/DC 컨버터를 비롯하여 시스템에 필요한 전원 및 보호 기능을 1칩으로 공급함과 동시에, 최적의 전원 관리를 실행하는 ON / OFF 시퀀서를 내장하여, 소형화뿐만 아니라 어플리케이션 설계를 용이하게 함으로써 개발 기간의 대폭적인 단축에 기여한다. 또한, NXP사가 제공하는 i.MX 8M Nano 프로세서의 평가 Kit에 탑재된 유일한 PMIC로서, 프로세서에 대한 동작을 신속하게 평가할 수 있다.

앞으로도 로옴은 저전력화 및 시스템의 최적화를 실현하는 제품과 솔루션을 개발하여, 사회에 기여해 나갈 것이다.

어떻게 만들게 됐나

최근, IoT 기술의 발전에 따라 전자기기에는 음성 명령 및 스트리밍 오디오와 같이, 유저와의 인터랙션 (대화 • 상호 작용)이 요구되고 있다.

NXP사의 i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서는 최대 1.5GHz로 동작하는 최대 4개의 Arm® Cortex®-A53 코어와 저소비전력 스탠바이용으로 최대 750MHz로 동작하는 Arm Cortex-M7 코어를 탑재했다. 또한, 고도의 오디오 기능, 고속 인터페이스 등에도 대응하여, 폭넓은 민생기기 및 산업기기 어플리케이션에 저전력 및 고성능 솔루션을 제공한다.



로옴은 NXP사의 i.MX 8M Family에 최적인 PMIC를 개발하고 있다. 2018년 「i.MX 8M Family」에 최적인 PMIC 「BD71837AMWV」, 2019년 「i.MX 8M Mini Family」에 최적인 PMIC 「BD71847AMWV」를 출시했다. 이번에는 최첨단 프로세스를 채용하여 저전력 성능을 구비한 「i.MX 8M Nano Family」에 최적인 PMIC 「BD71850MWV」를 새롭게 개발함으로써, i.MX 8M 시리즈의 모든 어플리케이션 프로세서의 파워 매니지먼트를 서포트한다.

어떤 특징이 있나

1 . i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서에 필요한 전원 기능을 1칩으로 간단히 실현

「BD71850MWV」는 i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서의 전원 계통에 따라 전원 회로를 설계했다. 제어 로직, 강압 DC/DC 컨버터 (Buck Converter) 6ch, LDO 6ch을 집적하여, 프로세서뿐만 아니라 어플리케이션이 필요로 하는 DDR 메모리에도 1칩으로 전원을 공급할 수 있다. 또한, SDXC 카드 인터페이스용 1.8V / 3.3V 스위치, 32.768kHz 수정 진동자 버퍼, 다양한 보호 기능 (전원 계통별 출력 단락, 출력 과전압, 출력 과전류 및 서멀 셧다운)을 내장하고 있다.

              

최고 전력 변환 효율 95%의 강압 DC/DC 컨버터를 탑재하고 있으며, 입력전압은 1셀의 Li-Ion 배터리에서 USB까지 폭넓은 범위 (2.7V~5.5V)에서 동작이 가능하여, i.MX 8M Nano 프로세서가 적용되는 분야에 최적인 PMIC다.

BD71850MWV를 간단히 평가할 수 있는 환경도 제공한다.


2 . 소형 패키지에 집적하여, 42%의 스페이스 절약 실현

1개의 소형 QFN 패키지 (7mm×7mm, 두께 1mm Max,  0.4mm pitch, 56pin)로 필요한 전원 기능을 공급함과 동시에, PMIC의 단자 배치를 i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서와 DDR 메모리로의 접속이 용이하도록 고려하여, 기판 레이아웃 설계 시의 부하 경감에 기여한다.

신제품과 동일한 전원 계통을 디스크리트 부품으로 구성한 경우에 비해 부품수를 42개, 실장 면적을 42% 삭감할 수 있다 (단면 실장, Type-3 PCB 실장 시). 또한, 양면 실장의 경우, 400mm2 이하의 적은 면적에서 전원 기능을 구성할 수 있다.



3 . 시스템의 용도에 따른 커스터마이즈 가능

본 제품에는 플렉시블한 어플리케이션 설계를 위해, 파워 모드 (RUN, IDLE, SUSPEND, SNVS, OFF)에 대응하는 시퀀서를 탑재했다. I2C 인터페이스와 OTP (One Time Programmable) ROM을 통해 시스템이 요구하는 기능 및 메모리의 종류에 따라 각 전원의 출력전압 및 ON / OFF 제어, 보호 기능의 유효 • 무효, 파워 모드의 변경 조건을 커스터마이즈함으로써, 용도에 따른 최적의 어플리케이션 설계를 실현할 수 있다.

 사양 
- 입력전압 2.7V~ 5.5V
- 강압 DC/DC 컨버터×6ch, LDO×6ch
- SD 카드 구동용 파워 멀티플렉서 탑재
- 32.768kHz 수정 발진 회로 내장
- 다양한 보호 기능 탑재 (소프트 스타트 기능, 파워 레일 에러 검출, 과전압 보호, 과전류 보호 등)
- I2C 인터페이스 대응 (Max 1MHz)
- 인터럽트 기능 (마스크 기능 탑재)