고성능 애플리케이션 지원하는 업계 최초 18nm 마이크로컨트롤러 출시
차세대 18nm FD-SOI 기술로 설계 및 첨단 임베디드 PCM 탑재돼


“이번에 소개하는 STM32V8 제품은, ‘MCU와 MPU의 경계선을 좀 더 늘렸다’고 표현해야 하나, 시장을 확대하는 것이 목표입니다. 이렇게 시장 확대를 목표하게 된 동기는 산업의 변화가 가장 큽니다. 실제 산업 현장에서는 엣지AI를 도입하거나 AI 데이터센터에서 소비하는 전력이 엄청나게 많은 상황입니다.”

ST마이크로일렉트로닉스 코리아 GPM 마케팅 총괄, 이동구 상무는 4일 개최된 차세대 고성능 마이크로컨트롤러(MCU)인 STM32V8 발표 현장에서 신제품의 성격을 이렇게 규정하였다.
 

이 상무의 말처럼 STM32V8 제품은 MPU의 기능까지 일부 포괄하는 고성능 MCU라는 의미를 담았다. 그렇다면 왜 고성능이라는 수식어를 달았을까. ST는 이에 최첨단 공정 기술과 메모리 탑재를 들었다.

STM32V8은 ST의 최첨단 18nm 공정 기술로 설계됐으며, 동급 최고 수준의 임베디드 PCM(Phase-Change Memory)을 탑재했다는 것. 이 제품은 프랑스 크롤(Crolles)에 위치한 ST의 300mm 팹에서 제조되며, 삼성 파운드리와의 협력을 통해서도 생산된다. 

ST 측은 STM32V8이 지금까지 출시된 STM32 마이크로컨트롤러 중 가장 빠른 제품이며 훨씬 크고 전력 소모가 큰 애플리케이션 프로세서를 대체할 수 있다고 설명한다. STM32V8은 산업용 제어, 센서 융합, 이미지 처리, 음성 제어 등 까다로운 임베디드 및 엣지 AI 애플리케이션에서 고성능 MCU의 미래 가능성을 제시한다는 것이다. 

STM32V8은 Arm® Cortex®-M85 코어와 18nm 공정 기술을 기반으로 최대 800MHz의 클록 속도를 달성한다. 보다 빠르고 용량이 큰 임베디드 메모리를 갖춰 다양한 보안 및 커넥티드 애플리케이션을 구현하는 데 핵심 역할을 한다.

임베디드 PCM과 FD-SOI 공정 기술은 혹독한 동작 환경에서도 뛰어난 견고성과 신뢰성을 제공한다. 스페이스X(SpaceX)는 스타링크(Starlink) 위성군에 STM32V8을 채택했으며, 저궤도에서 초고속으로 이동하는 위성들의 연결 솔루션인 미니 레이저 시스템에 이를 사용하고 있다.

이동구 상무는 “18나노 공정은 미세 공정 측면에서 가격적인 측면과 사이즈를 줄일 수 있는 장점이 있습니다. ST는 FD-SOI 기반의 28나노 공정을 양산하면서 기술력을 인정 받았습니다. FD-SOI와 핀펫(FinFET) 공정은 모두 기본적으로 저전력 설계를 목표로 한 기술인데 각각 장단점이 있는 기술이라고 생각합니다”라고 공정에 대해 밝혔다.
  특히, ST의 FD-SOI(Silicon-on-Insulator) 기술은 탁월한 에너지 효율과 견고성을 제공하며, 최대 140°C의 접합 온도를 지원한다. STM32V8의 상변화 비휘발성 메모리(PCM)는 업계에서 가장 작은 셀 크기를 자랑하며, 4MB의 임베디드 비휘발성 메모리(NVM)를 구현하고, 뛰어난 비용 효율성을 유지하면서도 높은 집적도를 제공한다.

간담회에 참석한 ST 마이크로일렉트로닉스 코리아 GPM 기술 마케팅, 현대성 부장은 “DSP, 디지털 시그널 프로세싱하는 인더스트리얼 애플리케이션이 굉장히 많은데, 이런 애플리케이션은 실시간으로 병렬 연산을 빠르게 처리해야 합니다. 이런 경우, STM32V8은 굉장히 높은 성능과 내부에 있는 큰 사이즈의 메모리가 있어, 여러 가지 부가 연산에 필요한 가속기라든가 혹은 외부 메모리를 안 붙이고도 안정적으로 고성능 애플리케이션을 쉽게 디자인할 수 있습니다”라고 말했다.
 
이 MCU는 STM32 Trust 프레임워크와 함께 최신 암호화 알고리즘 및 수명주기 관리 표준을 활용한 최첨단 보안 기능도 통합하고 있다. STM32V8은 PSA 인증 레벨 3(PSA Certified Level 3) 및 SESIP 인증을 목표로 설계됐다. STM32V8의 3.3V 지원은 전력 소모 절감, 신호 무결성 향상, 최신 산업 통신 표준과의 통합 등 산업용 애플리케이션에 다양한 이점을 제공한다.

공장 자동화, 모터 제어, 로보틱스 등 최고난도 산업용 애플리케이션에 적합

STM32V8은 MCU에서 MPU급 프로세싱 성능을 제공하는 동시에, 시스템 동작, 부팅 시간, 리소스 사용, 공격 저항성을 최적화하도록 베어메탈 또는 RTOS 기반 개발을 지원한다. 이 디바이스는 STM32Cube 소프트웨어 개발 환경을 비롯해 디스커버리 키트(Discovery Kit)와 비용 효율적인 누클레오(Nucleo) 평가 보드 등 턴키 하드웨어가 포함된 STM32 개발 에코시스템을 통해 지원된다. 

이동구 상무는 “STM32V8의 타깃 시장은 일단 스마트 인더스트리얼이라고 말할 수 있습니다. 이미 STM32H7 제품이 국내 휴머노이드나 AMR 분야에 자리를 잡고 있고, 업계에서는 갈수록 더 많은 퍼포먼스를 요청하고 있습니다. 이에 STM32V8이 로보틱스나 스마트 인더스트리 분야에 많이 적용되지 않을까 기대하고 있습니다”라고 말했다.