인피니언, 가격ㆍ코어ㆍ성능 3박자 갖춰 로우엔드 시장 공략
  • 2013-04-12
  • 김창수 기자, cskim@elec4.co.kr

인피니언은 8비트 가격으로 32비트 성능을 제공하는 마이크로컨트롤러 제품군을 선보였다. XMC1000 제품군은 ARM Cortex-M0 프로세서를 탑재한 32비트 마이크로컨트롤러로 300 mm 웨이퍼에 65 nm 임베디드 플래시 생산 기술을 적용했다. 인피니언의 스테판 지잘라(Stephan Zizala) 산업용 및 멀티마켓 마이크로컨트롤러 사업부 선임 이사는 “오늘날 애플리케이션들이 8비트 마이크로컨트롤러를 주로 적용하지만 성능과 주변장치 등의 수용이 제한적이어서, 16/32비트 마이크로컨트롤러를 사용하길 권한다”며 “XMC1000 제품군은 8비트 마이크로컨트롤러 엔지니어가 16/32비트 제품을 사용하면서 발생하는 아키텍처 문제나 32비트 마이크로컨트롤러를 사용하기 위한 비용 측면을 고려해 가격, 코어, 성능을 모두 충족할 수 있다”고 말했다. 인피니언은 XMC1000 제품군의 개발 목표를 저렴한 가격과 32비트 코어, 주변장치까지 모두 제공하는 것으로 설정했다. 기존 로우엔드 마이크로컨트롤러는 구형화된 어셈블리 라인을 사용해 많은 문제를 발생시켰다. 이런 문제를 해결하기 위해 세계 최초로 Cortex-M0를 제공하면서 65 nm 임베디드 프로세서 기술을 300 mm 웨이퍼를 통합했다. 따라서 32비트 표준형 코어를 만들면서 풍부한 주변장치와 저렴한 가격을 제공할 수 있게 됐다.

플리커 없이 컬러 컨트롤 구현
XMC1000 제품군은 세 개의 시리즈로 출시됐다. XMC1100(엔트리 시리즈)은 액츄에이터, XMC1200(피처 시리즈)은 LED 라이트닝 컨트롤, XMC1300(제어 시리즈)은 로우엔드 모터 컨트롤과 전력 변환에 집중한 제품이다.
먼저 XMC1100 시리즈는 16핀 중 14핀이 기능핀으로 탑재되어 1.8 V ~ 5.5 V까지 광범위한 전압 허용 공차를 지원한다. 최대 1.88 MSPS로 동작하는 6개의 12 bit A/D컨버터 채널과 CCU4(capture/compare unit4) 내의 16비트 타이머를 제공한다.
XMC1200 시리즈는 LED 라이팅에 집중한 제품으로 정전용량성 터치 감지 유닛, LED 디스플레이 제어, BCCU 등 애플리케이션에 특화된 기능을 통합했다. BCCU는 프로세서에 전혀 부담을 주지 않으면서 LED에 대해 플리커 현상이 없는 디밍과 컬러 제어 기능을 지원한다. 지잘라 선임 이사는 “사용자가 LED 라이팅을 트랜스미션하는 과정에서 플리커링(flickering) 없이 빠르게 실행하길 원해 하드웨어 주변장치 중 BCCU와 컬러 컨트롤러 유닛을 채택했다”며 “기존 타사가 제공하던 저렴한 가격의 마이크로컨트롤러가 아닌 LED 라이팅을 컨트롤할 수 있는 저가형 32비트 마이크로컨트롤러를 제공하는 회사는 인피니언이 유일하다”고 강조했다.
XMC1300 시리즈는 모터 제어 및 디지털 전력변환 애플리케이션을 위해 최적화됐다. 2개의 비교 채널과 비대칭 PWM 기능을 제공하여 효율적인 CCU8(capture/compare unit8)을 모터 위치의 정확한 감지를 위한 POSIF(position interface)와 함께 제공한다. 또한 전기 모터에 대해 효율적인 센서리스 FOC(field oriented control) 솔루션을 지원하는 연산 코프로세서(mathe-matical coprocessor)도 제공한다. 이것은 Cortex-M0 기반 제품에서 유일하며 최대 105 ℃의 온도 범위를 지원하는 제품들도 있다.



3개의 빠른 콤퍼레이터 탑재
전력변환을 위해서는 피크 전류센서(peak current sensor)와 제로 크로싱 검출기(zero-crossing detector), 아날로그 콤퍼레이터(analog comparator)가 필요하다. 인피니언은 3개의 빠른 콤퍼레이터를 채택해 2개를 탑재한 경쟁사에 비해 유연성을 향상시켰다. 또한 XMC4000 제품군에 탑재했던 이벤트 리퀘스트 유닛(event request unit)을 중앙 연결 매트릭스(central connection matrix)로 탑재했다. 지잘라 선임 이사는 “아웃풋 신호를 소프트웨어 주변장치에서 인풋으로 연결해 FPGA와 비슷하게 사용할 수 있다”며 “이는 완벽한 인/아웃풋을 하드웨어에서 운영할 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다.




무료 통합 개발 플랫폼
XMC1000 제품군은 XMC4000 제품군과 동일한 무료 통합 개발 플랫폼을 탑재했다. DAVE 플랫폼은 XMC1000과 XMC4000 제품군 간 전환을 간편화시킨다. 또한 DAVE apps를 통해 그래픽 개발 환경 내에서 소프트웨어 콤포넌트를 통합 및 구성하고 이를 가용 마이크로컨트롤러 리소스(resource)에 자동으로 맵핑하여 C코드와 소프트웨어 문서들을 자동으로 생성할 수 있다. DAVE는 무료 GNU 컴파일러와 디버거를 통합하며, 컴퍼일러, 디비거, 소프트웨어 분석, 플래시 프로그래머 등은 물론 XMC 제품군을 위한 임베디드 소프트웨어 솔루션, 교육, 기술지원 등을 제공하는 다양한 개발 협력업체들과 협력하고 있다. 지잘라 선임 이사는 “DAVE apps는 소프트웨어 API와 UI(user interface)를 함께 구성할 수 있어 효율성 측면서 큰 장점을 가진다”고 말했다. 인피니언은 XMC1000 제품군과 함께 출시된 20개의 DAVE apps를 몇 달 후 150개로 추가해 고객에게 제공할 계획이다.


저가이면서 강력한 MCU
XMC1000 제품군은 3개의 패키지 모두 온-칩 플래시 크기가 8 KB에서 200 KB까지 제공되어 8비트 마이크로컨트롤러에서 현재 사용되는 것보다 한층 더 넓은 메모리 크기 범위를 제공할 수 있다. XMC1000 제품군의 양산가격은 25유로 센트에서 1.25유로 센트로 기존 8비트 수준의 가격으로 현재 16, 28, 38핀 TSSOP 패키지로 제공되는 23개 제품으로 구성됐다. 지잘라 선임 이사는 “XMC1000 제품군을 통해 8비트 마이크로컨트롤러가 서서히 사라질 것”이라며 “고객사가 필요한 성능과 기능, 헤드룸을 제공하는 32비트 제품군을 지속해서 출시할 계획이다”고 말했다.  ES

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에너지 절약이 관건
전기 컨소시엄에서 오랫동안 고민하던 부분이 바로 에너지 절약이다. 개인적으로 임베디드 컨트롤러를 활용하는 방법이 대안이 될 수 있을 것으로 생각한다. 예를 들어 가전제품이나 세탁기, 냉장고, 에어컨 등을 컨트롤하는 애플리케이션이 모터다. 이런 제품의 모터를 컨트롤하지 않아 매우 큰 전력 소비가 발생한다. 최근에는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 모터를 더 스마트하게 컨트롤하여 전력을 25~40%까지 절약할 수 있게 됐다. 스마트 개념의 컨트롤러를 적용하기 위해서는 반드시 임베디드 마이크로컨트롤러가 필요하다. 기존 마이크로컨트롤러는 8비트 정도의 성능이면 모든 문제가 해결됐었다. 하지만 최근 16, 32비트가 적합한 시스템 로직이 소개되면서 에너지 절약에 대해 고려하지 않을 수 없다.

저가형 32비트 MCU가 대세
인피니언은 마이크로 임베디드 컨트롤러에서 전세계 오토모티브와 인더스트리얼 분야서 강자다. 원동력이 된 3가지 제품은 8비트에 AUDO MAX, 16비트에 XC2000, 32비트에 XC800이다. 인피니언의 32비트 솔루션은 완성차의 엔진 컨트롤과 트랜스미션 컨트롤러 유닛에 다수 탑재됐다. 특히 8비트 마이크로컨트롤러를 탑재했던 자동차는 점차 많은 로직과 복잡한 알고리즘의 내재화로 16, 32비트 마이크로컨트롤러를 사용하기 시작했다. 기존 8비트 마이크로컨트롤러가 출시됐을 때 32비트 코어를 8비트 안에 탑재했지만 주변장치는 8비트 그대로였다. 8비트 주변장치를 사용하는 마이크로컨트롤러는 대부분이 저가형이다. 이런 저가형 32비트 마이크로컨트롤러는 8비트와 비슷한 성능을 낸다. 따라서 인더스트리얼 분야의 시스템 전체 가격은 기존 8비트와 비슷하다. 굳이 8비트 마이크로컨트롤러를 사용할 이유가 없다. 따라서 인피니언은 32비트 인더스트리얼 타깃의 XMC1000 마이크로컨트롤러를 출시했다.

다양한 MCU 포트폴리오
인피니언의 새로운 XMC1000 제품군은 32비트 코어와 모든 주변장치를 탑재했다. 또한 오토모티브 분야서 많이 사용되는 32비트 마이크로컨트롤러 AURIX 제품군은 ASIL-D를 충분히 방어할 수 있다. 특히 임베디드한 코어를 만들고자 듀얼 코어와 트리플 코어, 쿼드코어로 구성해 더욱 진보된 자동차 전용 마이크로컨트롤러로 볼 수 있다. 전체적으로 인피니언은 인더스트리얼과 오토모티브 산업 모두를 커버할 수 있는 마이크로컨트롤러 포트폴리오를 갖췄다고 자신한다.

신뢰성이 최대 장점
가장 중요한 부분이 신뢰성이다. 인피니언의 마이크로컨트롤러는 차량의 핵심 부품인 엔진 부품에 솔루션을 공급했다. 완성차 업체에 공급했던 솔루션은 약 10여 년간 문제가 없었다. 이런 우수한 솔루션 품질로 인더스트리얼 분야에서도 많은 성과를 거둘 것으로 예상한다. 기존 인더스트리얼 분야는 중국산 저가형 마이크로프로세서를 갖고 미흡한 주변장치를 탑재했다. 하지만 인피니언의 높은 신뢰성과 우수한 품질의 마이크로컨트롤러를 사용하면 개발자가 원하는 방향으로 정확하게 제품을 만들 수 있을 것이다. 신뢰성과 품질, 인피니언이 가장 자신 있는 핵심요소다.

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