태그: 무선

자일링스 RFSoC 디바이스, 5G 무선통신 위한 획기적인 아키텍처 제공

팀 엘야벡(Tim Eljavec) 자일링스 플랫폼 프로덕트 마케팅 부사장

5G 매시브 MIMO 전파 및 밀리미터파 무선 백홀에서 50-75%의 전력 및 풋프린트 감소를 가능케 해

자일링스는 16나노 올 프로그래머블 MPSoC에 RF급 아날로그 기술을 융합해 5G 무선통신에서 획기적인 통합 및 아키텍처 혁신을 제공한다고 발표했다. 자일링스의 새로운 올 프로그래머블 RFSoC는 디스크리트 데이터 컨버터를 제거해, 5G 매시브 MIMO 및 밀리미터파 무선 백홀 애플리케이션에서 50-75%의 전력 및 풋프린트(footprint) 감소가 가능하다.

팀 엘야벡(Tim Eljavec) 자일링스 플랫폼 프로덕트 마케팅 부사장(사진)은 지난 2월 기자간담회를 열고, “5G 매시브 MIMO 안테나 어레이 전파 장치 및 밀리미터파 무선 백홀에서 자일링스 16나노 올 프로그래머블 MPSoC는 시스템 통합에서의 혁신을 통해 전력 및 풋프린트를 50~75%까지 획기적으로 줄였다.”고 강조했다. 매시브 MIMO 안테나 어레이는 5G 전개를 위해 도입이 필수적이다.

대규모 2D 안테나 어레이 시스템은 5G에 필요한 스펙트럼 효율성 및 네트워크 고밀화를 높이는 핵심 요소로, 제조사는 상용화에 필요한 엄격한 요건을 충족시키기 위해 새로운 방식을 찾아야 한다. 올 프로그래머블 SoC에 고성능 ADC와 DAC를 통합함으로써, 전파 및 무선 백홀 장치는 이전에는 불가능했던 전력 및 폼팩터(form factor) 요건을 충족시키면서 채널 밀도를 높일 수 있게 되었다. 또한 새로운 RFSoC 디바이스를 사용하는 제조사는 5G 배치 일정에 맞춰 설계 및 개발 주기를 간소화할 수 있다.

5G를 위한 매시브 MIMO 안테나 어레이 집적 방안의 변화
[사진. 5G를 위한 매시브 MIMO 안테나 어레이 집적 방안의 기술 발전 과정]

얼 럼(Earl Lum) EJL 무선 리서치(EJL Wireless Research) 사장은 “자일링스의 RFSoC 솔루션은 RRU/매시브 MIMO 액티브 안테나 어레이 시장을 혁신적으로 바꿔놓을 솔루션이다”라고 말하며, “또한 자일링스는 현재 및 차세대 4G, 4.5G 및 5G 무선 네트워크 시장에서 선호하는 디지털 솔루션 제공업체가 될 것이다”라고 덧붙였다.

현재 16nm 핀핏 프로그래머블 디바이스에서 RF 샘플링 테스트가 진행중인 것으로 알려졌으며, 조만간 인터넷을 통해 테스트 칩 비디오가 공개될 예정이다. 이를 통해 올 하반기에는 실제 제품이 발표될 수 있을 것으로 자일링스는 기대하고 있다.

아이씨엔 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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웨어러블 및 연결성 헬스 & 웰니스 기기에 요구되는 진화된 저전력 무선 기술

글_ 에이미 헴펠(Amy Heimpel), 온세미컨덕터

상호 연결되는 기기들이 많이 출현함에 따라 무선 반도체 산업이 향후 상당히 큰 규모로 성장될 것으로 예상되고 있다.

시장조사기관인 ABI Research가 최근 내놓은 2021년까지의 분석 자료에 따르면 무선 연결 기기들의 수요 증가로 인해 휴대폰용 통신칩을 제외하고도 연간 10억 개 가량의 IC 칩이 출하될 전망이다. 이 보고서는 또한 이 중에서도 블루투스 IC 칩이 이 분야 전체 솔루션 중의 약 2/3가량을 차지할 것으로 보고 있다.

IoT 하드웨어의 계속되는 신제품 출시 중에서도 특히 자동차 및 스마트폰 분야의 융복합화 추세는 무선 반도체 시장의 확실한 호재로 작용하고 있다. 또한 웨어러블 전자 기기들과 바디 웨어러블 의료 기술의 성장세 무선 반도체의 수요 증가를 견인하는 요소이다.

향후에 웨어러블 기기들이 어떤 형태로 융합 될 것인지에 대해서는 아직 정확히 알려져 있지 않지만 조만간 큰 화두가 될 생체 콘텍트 렌즈나 센서와 인터페이스되는 “문신” 등의 등장에 보조를 맞춰서 반도체 기술도 빨리 진화하는 수요에 부응해야 함은 자명한 사실이다.

미래의 솔루션에 요구되는 필수 사항들
1. 에너지 효율성(Energy efficient): 엄청난 기능성을 가진 제품들은 대체로 전원 소비를 크게 증가시킨다. 코인 셀 배터리의 작동을 멈추게 하는 기기들에 관한 한 배터리의 수명은 가장 우선시 되는 중요한 기능이므로 IC 칩의 전원 관리 능력을 최적화 하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.

2. 초소량화(Ultra-miniature): 몸에 착용하는 소자들은 바디 웨어와 같이 입는 형태로 불편함을 주지 않도록 반드시 작은 크기와 가벼운 재질의 초소량화 기능을 제공해야만 한다. 이러한 제품은 무선 연결성 외에도 데이터 저장 용량과 신호 프로세스를 포함하는 여러 기능들이 전반적인 시스템 크기를 최소화하도록 돕기 위해서 IC칩 내에 집적되거나 위에 실장되어 융합되어야 함을 의미한다.

3. 고도의 유연성(Highly flexible): 스마트 시계는 시스템 레벨 단계에서 보자면 보청기와 동일한 기능을 요구하지 않는다. 특정한 제품에 요구되는 스펙들을 만족시키려는 엔지니어들은 최적화된 시스템을 만들 수 있는 고도의 유연성과 다양한 융통성이 보장되는 플랫폼을 필요로 한다.

온세미컨덕터는 의료 기기용 시장에 이미 그동안 업계 유수의 저전력 기술과 무선 솔루션 기술의 경쟁력을 바탕으로 설계 전문성을 제공해왔다. 이러한 경험을 바탕으로 헬스 & 웰니스 분야와 웨어러블 기기들이 더욱 새로이 필요로 하는 수요를 충족시키기 위해 최상의 솔루션들을 적기에 공급하고 있다.

온세미컨덕터는 초저전력, 멀티 프로토콜 블루투스 5 인증 무선 시스템 온 칩(SoC: 제품명 RSL10)을 업계에 공급중이다. 이 칩이 내장된 심장 박동기는 스페인 바르셀로나에서 2월 27일부터 3월 2일까지 개최되는 모바일 월드 콩그레스 2017 기간 동안 전시, 시연된다.

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리니어 테크놀로지, 5G 대응 PGA 통합 광대역 듀얼 믹서 출시

프로그래머블 가변 이득 중간주파수 증폭기(PGA)를 통합한 뛰어난 동적범위 성능의 광대역 듀얼 채널 믹서

리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 프로그래머블 가변 이득 중간주파수 증폭기(PGA)를 통합한 뛰어난 동적범위 성능의 광대역 듀얼 채널 믹서 신제품(제품명: LTC5566)을 출시한다고 밝혔다. 이 듀얼 믹서 신제품은 입력 주파수 범위가 300MHz~6GHz로 매우 넓고, 특히 기존 4G 대역은 물론 새롭게 부상하는 3.6GHz와 4.5GHz 5G 대역에 최적화되었을 뿐 아니라 다양한 특성들을 제공한다. 뿐만 아니라 점점 늘어나는 6GHz 이하 5G 무선 액세스 장비의 요구를 충족할 수 있도록 최대 400MHz의 대역폭을 지원한다.

이 듀얼 믹서는 동적 범위가 매우 뛰어난데, 3.6GHz에서 +11.5dBm의 입력 P1dB 와 +25.5dBm의 입력 IP3(IIP3)를 나타낸다. 이보다 높은 5.8GHz에서는 +24dBm 이상의 IIP3(입력IP3)값을 유지한다. 이 디바이스에 통합된 중간주파수(IF) 증폭기는 전반적인 전력 변환 이득을 최대 12dB까지 향상시킨다. 각 채널의 이득은 온칩 SPI 버스를 통해0.5dB 단위로 정밀하고 독립적으로 프로그램된다. 따라서 각각의 채널이 ADC를 구동할 경우, 이득을 미세하게 제어함으로써 손쉽게 두 채널의 이득을 균형 있게 조절할 수 있으며, 최소한의 외부 부품을 사용하여 최적의 수준으로 교정할 수 있다.

LTC5566은 보다 높은 주파수 대역에서 더 나은 성능과 더 넓은 대역폭을 요구하는 5G 무선 멀티채널 RRH(remote radio head) 무선 액세스 장비에 이상적이다. 집적도도 매우 높아 하나의 소형 패키지에 많은 수의 채널을 통합할 수 있다. 5G 외에 4G LTE-A(advanced), 다이버시티 수신기, 분산형 안테나 시스템, 그리고 SDR(software-defined radio) 애플리케이션에도 매우 적합하다.

LTC5566은 변환 손실이 전혀 없고 포트 간 절연 성능이 매우 뛰어난 능동형 이중 균형 믹서 코어를 기반으로 제작되었기 때문에 외부 RF 필터링의 사용 필요성을 줄여준다. 각각의 믹서 입력은 광대역 발룬(balun) 트랜스포머를 통합하고 있어, 간단한 싱글 엔디드 인터페이스를 제공한다. 이 믹서의 입력은 SPI 또는 병렬 핀을 사용하여 디지털적으로 조정할 수 있기 때문에, 1.3GHz~5.3GHz의 주파수 범위에서 여러 개의 폭넓은 오버래핑 주파수 대역에 대한 반사 손실을 최적화할 수 있고, SDR 애플리케이션에서 별도의 부품을 추가하지 않고도 사용이 가능한 유연성을 보장한다. 450MHz, 700MHz, 900MHz의 낮은 주파수 대역들 역시 지원이 가능한데, 적합한 매칭과 뛰어난 동적 범위 성능 달성을 위해 하나의 외부 션트 인덕터를 추가하면 된다. 5.3GHz 이상의 높은 주파수, 예컨대 5.8GHz 대역도 간단한 외부 매칭 회로를 사용하여 지원할 수 있다.

아이씨엔 매거진 오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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전기차 충전소에 WiFi를 달자… 원격 모니터링 및 충전 제어 가능

TI, 전기차 충전소에 와이파이 기능을 추가할 수 있는 레퍼런스 디자인

TI, 전기차 충전소에 와이파이 기능을 추가할 수 있는 레퍼런스 디자인 선보여

텍사스인스트루먼트(이하, TI)는 업계 최초로 전기차(EV, electric vehicle) 충전소에 와이파이(Wi-Fi) 커넥티비티 기능을 추가할 수 있는 레퍼런스 디자인을 제공한다고 밝혔다. EV 운전자들은 와이파이가 되는 곳이면 어디서나 자신의 자동차를 원격으로 모니터링하고 충전을 제어할 수 있게 되었으며, 이로 인해 홈 자동화부터 인근의 충전소를 검색하는 것과 같은 다양한 활용 사례들도 가능하게 되었다.

배터리 기술이 발전하고 정부에서 관련 규정을 시행하면서 전세계적으로 전기차 수가 빠르게 증가하고 있다. 하지만 운전자들이 좀 더 편하게 자동차를 충전하기 위해서는 보다 많은 충전소가 필요하다. TI의 SimpleLink™ 와이파이 무선 마이크로컨트롤러(MCU) 기술을 사용한 새로운 레퍼런스 디자인을 통해 피크 시간대를 피해서 충전을 하거나, 충전소가 언제 이용 가능한지 인지하고 알려주는 충전소를 설계할 수 있다.

TI, 전기차 충전소에 와이파이 기능을 추가할 수 있는 레퍼런스 디자인

EV 충전소 보급에 걸림돌이 되는 문제는 자동차 충전에 너무 오랜 시간이 소요된다는 것이다. 이 레퍼런스 디자인은 가정용 콘센트와 호환되는 레벨 1 충전뿐만 아니라 상업용 건물에서 더 높은 전류(15A~30A 혹은 그 이상)로 충전할 수 있는 레벨 2 EV 충전도 가능하다. 레벨 2 충전은 일반적으로 자동차를 완전히 충전하는 데 최대 8시간 정도 소요되어 직장에서 근무하는 동안 충전시킬 수 있다.

또한 TI는 올해 하반기에 600V/400A가 가능한 레벨 3 EV 교류 충전기 레퍼런스 디자인을 선보일 예정이다. 이 경우, 충전 시간을 단 20~30분으로 단축할 수 있다. 점심 시간에 와이파이가 가능하며 충전소를 보유하고 있는 레스토랑에 들러서 자동차를 충전하기에 충분한 시간이다.

와이파이가 가능한 EV 충전소 레퍼런스 디자인 -> http://www.ti.com/tool/tidc-evse-wifi?HQS=sys-auto-hevp-tidcevsewifi-pr-rd-tidcevsewifi-kr 다운로드

아이씨엔 매거진 news@icnweb.co.kr

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노르딕 세미컨덕터, 싱글칩 블루투스 저에너지 SoC로 차세대 웨어러블 시장 공략

WL-CSP(Wafer Level Chip Scale Package) nRF52832 블루투스 저에너지(Bluetooth® Low Energy) SoC(System-on-Chip)

WL-CSP(Wafer Level Chip Scale Package) 타입으로 제공되는 nRF52832는 3.0 x 3.2mm의 초소형 풋프린트 사이즈로, 표준 6.0 x 6.0mm QFN48 패키지 타입의 nRF52832 디바이스 보다 면적이 4분이 1에 불과하지만, 동일한 모든 기능을 제공한다.

노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)는 표준 패키지 타입의 nRF52832 풋프린트 면적의 4분의 1에 불과한 WL-CSP(Wafer Level Chip Scale Package) nRF52832 블루투스 저에너지(Bluetooth® Low Energy) SoC(System-on-Chip)를 공급한다고 밝혔다. 이 제품은 차세대 고성능 웨어러블 애플리케이션을 위해 설계되었다.

nRF52832 WL-CSP는 기존 6.0 x 6.0mm 풋프린트 사이즈인 동종 nRF52832 QFN 타입의 제품에 비해 매우 컴팩트한 3.0 x 3.2mm 크기에 불과하지만, 동일한 모든 기능을 단일 칩에 통합하고 있으며, 최고 수준의 초저전력 애플리케이션 구동이 가능하다. 특히 강력한 온보드 64MHz ARM® Cortex®-M4F 프로세서를 통해 매우 짧은 시간 안에 프로토콜 및 애플리케이션 프로세싱 작업을 완료할 수 있어 경쟁 디바이스 보다 훨씬 짧은 시간 안에 슬립 모드로 진입함으로써 전력소모를 절감할 수 있다.

nRF52832와 마찬가지로, nRF52832 WL-CSP는 512kB 플래시 및 64kB RAM, 소비자들에게 익숙한 터치-투-페어(Touch-to-Pair) 지원 온칩 NFC™ 태그를 비롯해 최고 수준의 초고성능 및 초저전력 다중-프로토콜 블루투스 저에너지 및 ANT™, 독자적인 2.4GHz 무선 프로토콜, 5.5mA의 RX/TX 피크 전류, 온칩 RF 발룬(Balun)을 갖추고 있으며, 독창적인 완전 자동 전력관리 시스템을 통해 디자이너들이 손쉽게 최적의 전력 소모를 달성할 수 있도록 해준다.

nRF52832 WL-CSP는 노르딕의 블루투스 4.2 스택과 호환되며, 다양한 기능을 갖춘 최신 S132 소프트웨어 스택과 ‘nRF5 SDK’, ‘nRF5 SDK for HomeKit(홈킷)’, 공진식 무선충전을 위한 ‘nRF5 SDK for Airfuel(에어퓨엘)’ 등이 지원된다.

노르딕 세미컨덕터의 초저전력 무선 제품 매니저인 키에틸 홀스타드(Kjetil Holstad)는 “매우 컴팩트한 풋프린트의 nRF52832 제품이 출시됨으로써 웨어러블 및 공간 제한적인 IoT 애플리케이션에서 새로운 디자인 가능성을 열었다.”고 말하고, “지금까지 웨어러블 마켓은 이전보다 훨씬 뛰어난 성능 및 기능을 더욱 슬림하고, 가벼운 폼팩터로 구현하는 방향으로 진화하고 있다. nRF52832 WL-CSP는 최소형의 최첨단 블루투스 저에너지 SoC로 현재 마켓에서 제공되는 솔루션과는 현저하게 차별화된다.”고 밝혔다.

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