nRF51 시리즈 SoC, RAM 용량 증대 및 초소형 패키지 제공

노르딕 세미컨덕터가 최신 nRF51 시리즈 SoC(System-on-Chip)를 출시했다. 새로운 nRF51 시리즈는 32 kB RAM과 128 kB 플래시 메모리, WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package) 옵션을 제공한다. 새로운 기능들은 nRF51822 블루투스 스마트(Bluetoothⓡ Smart) 및 2.4 GHz 전용 SoC를 비롯해 nRF51422 ANT, ANT/블루투스 스마트 SoC 제품을 통해 이용할 수 있다.

지난 2012년 6월 처음 출시된 nRF51 시리즈 SoC는 ULP 무선 접속에 최적화됐다. 이 SoC 제품들은 2.4 GHz 무선 멀티 프로토콜 및 32bit ARMⓡ 코어텍스(Cortex™) M0 프로세서, 최고 256 kB의 플래시 메모리와 RAM(Random Access Memory)을 통합했다. 특히 nRF51 시리즈 소프트웨어 아키텍처는 프로토콜 스택 및 유저 애플리케이션 코드를 분리함으로써 애플리케이션 개발자들에게 유연성 극대화 및 개발 용이성, 코드 안전성 등의 혜택을 제공했다.

애플리케이션 구동 능력 향상

최신 nRF51 시리즈 SoC는 RAM 용량이 두 배 늘어 더 복잡하고 연산 집약적인 애플리케이션 구동 능력이 크게 향상됐다. 특히 SoC 성능을 증대하는 다른 향상된 기능과 큰 용량의 RAM을 갖춰 기존 nRF51 시리즈보다 더욱 복잡한 애플리케이션 소프트웨어나 동일한 애플리케이션 코드를 훨씬 빠르게 구동할 수 있다. 이러한 향상된 기능들은 최종 제품의 애플리케이션에서 핵심 프로세싱 디바이스로 동작할 수 있도록 SoC 성능을 향상시킨다.

증가된 RAM은 더 많은 운영 메모리 리소스가 필요로 하는 새로운 SoftDevices를 구동할 수 있다(노르딕의 SoftDevices는 nRF51 시리즈 SoC를 위한 독자적인 완벽한 스택으로 RF 프로토콜 및 관련 매니지먼트 프레임워크를 통합하고 있다.). 또한 nRF51 시리즈 SoC는 엔지니어들이 더욱 소형의 제품을 디자인할 수 있도록 다양한 패키지 옵션으로 제공되어 빠르게 성장하는 웨어러블 시장에 적합하다.

기존 솔루션과 드롭-인 호환

새로운 nRF51 시리즈 SoC는 기존 nRF51 시리즈 SoC와 드롭-인(Drop-in) 호환이 가능하며 6 mm x 6 mm QFN 패키지와 더불어 11.8 mm2에 불과한 WLCSP 제품도 제공된다. WLCSP 디바이스를 써드파티 파트너의 박막 칩 발룬(Balun)과 함께 사용할 경우, 무선 디바이스의 전체 풋프린트를 불과 12.8 x 13.8 mm2까지 줄일 수 있다. 또한 새로운 nRF51 개발 키트는 블루투스 스마트, ANT, 2.4 GHz 전용 애플리케이션을 단일 보드 상에서 개발할 수 있다. nRF51 개발 키트는 아두이노 우노(Arduino Uno) 폼팩터 쉴드와 호환할 수 있으며 네이티브 Keil/IAR/GCC 및 ARM mbed™ 개발 툴-체인을 모두 지원한다.

노르딕 세미컨덕터의 토마스 엠블라 보네루드(Thomas Embla Bonnerud) 제품관리 디렉터는 “엔지니어들은 노르딕의 nRF51 시리즈 SoC와 새롭게 개편된 제품군을 기반으로 더욱 강력한 무선 접속 애플리케이션을 개발할 수 있다”면서 “빠르게 확대되는 웨어러블 시장을 위해 소형의 nRF51822 및 nRF51422 솔루션과 새로운 소형 패키지 옵션으로 이러한 요구를 만족시킬 것”이라고 말했다. 그는 “증가된 RAM은 종종 단기 작업 메모리 측면에서 추가적인 비트를 필요로 하는 실시간 애플리케이션에 수많은 혜택을 제공하지만, 이전 버전의 nRF51 시리즈의 RAM 용량은 프로세서가 성능 수준 내에서 제대로 동작하더라도 칩 상에서 수행되는 애플리케이션에 완벽하게 부합하기에는 한계가 있었다”면서 “최신 nRF51 시리즈 SoC는 RAM 할당이 두 배가 되면서 이러한 제약은 완벽하게 해결했다”고 덧붙였다.

USB형 소형 동글

이와 함께 노르딕은 블루투스 스마트 및 ANT, 2.4 GHz 애플리케이션의 테스트 및 분석, 개발을 지원하는 USB 동글 타입의 nRF51-Dongle도 발표했다. nRF51-Dongle은 USB와 연결할 수 있는 소형 동글로, nRF51 시리즈 SoC 상에서 표준 소프트웨어를 개발하는 데 사용할 수 있다. 이는 유저-프로그래머블 버튼과 RGB LED를 갖췄으며 노르딕의 nRF 스니퍼(Sniffer)와 MCP(Master Control Panel) 펌웨어 및 소프트웨어와 함께 사용 시 유용하다.

nRF 스니퍼는 노르딕 웹사이트에서 다운로드해 이용할 수 있는 유틸리티로 nRF51-DK와 함께 사용할 경우, 블루투스 스마트 패킷을 무선으로 캡처할 수 있다. 이후 다음 정보를 무료 오픈소스 프로토콜 분석 툴인 와이어샤크(Wireshark)를 이용하여 확인 및 분석 할 수 있다. DK 및 동글, 그리고 이러한 두 개의 유틸리티(노르딕 웹사이트에서 다운로드 가능)는 현재 개발하고 있는 애플리케이션의 블루투스 스마트 통신을 테스트, 모니터, 분석할 수 있도록 개발자들에게 매우 강력한 툴을 제공한다.

한편 nRF51-Dongle은 16 mm x 28 mm 크기로 Keil, IAR, GCC(Gnu Compiler Collection)를 비롯한 표준 툴-체인 옵션으로 지원된다.