Curiosity, PICDEM Lab II, 익스플로러 8 등 다양한 보드 지원
코어 독립형 주변장치(CIP)가 내장된 PIC MCU 지원해

E4ds 뉴스는 다양한 전자제품의 두뇌로 불리는 MCU(Micro Controller Unit)를 주력하는 주요 반도체 기업을 찾아간다. MCU는 단순한 전자기기에서 IoT 시대의 자동차, 로봇 등 그 활용폭이 넓어지면서 갈수록 고성능 저전력 성능이 강화되고 있다. 이에 다양한 MCU 제품의 기능과 특징을 집중적으로 소개하고 이들 MCU 주요 업체들의 취재를 통해 각 기업들이 중점을 두는 기술들과 트랜드를 살펴 독자들의 제품 선택에 도움을 주고자 한다. <편집자 주>

‘MCU 기업을 가다’는 이번에 전통적인 MCU 강자, 마이크로칩(Microchip Technology Inc.)를 소개한다. 마이크로칩은 세계적인 마이크로컨트롤러, 혼합 신호, 아날로그 및 플래시 IP 솔루션 전문기업으로, 제품 개발 위험이 적고 전체 시스템 비용이 낮으며 보다 빠른 제품 출시가 가능한 다양한 고객용 애플리케이션을 제공한다. 이에 마이크로칩 MCU8 부서 제품 마케팅 매니저, 웨인 프리먼(Wayne Freeman)과의 인터뷰를 통해 자세히 알아본다.


■ 최근 고객들은 개발 보드 제공이 MCU 선택의 중요한 요소가 되고 있다. 마이크로칩 MCU 개발보드는 경쟁사 제품과 비교해 어떤 차별화된 특징을 가지고 있는가? 

Curiosity 개발보드, PICDEM™ Lab II, 그리고 Explorer 8 개발보드는 모두 마이크로칩의 8-비트 PIC 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군을 이용해 개발하고 있는 엔지니어들의 요구를 충족시키기 위해 설계되었다.

무엇보다도 이 3종의 보드는 코어 독립형 주변장치(CIP)가 내장된 마이크로칩의 최신 PIC MCU 제품군을 지원하기 위해 개발되었다. 이 개발 보드는 CIP를 사용하는 임베디드 시스템 설계 상의 경험을 향상시키는데 초점이 맞춰져 있다.

각 PCB는 마이크로칩의 MCU와 동작 환경의 뚜렷한 특성을 잘 보여줄 수 있도록 만들어졌다. 여기에는 마이크로칩의 저전력 성능과 방대한 연결 옵션에서부터, 손쉬운 유/무선 및 센서 연결을 위한 마이크로칩 및 서드파티 모듈 확장보드에 대한 지원 등이 모두 포함된다. 


“마이크로칩의 저전력 성능과 방대한 연결 옵션에서부터, 손쉬운 유/무선 및 센서 연결을 위한 마이크로칩 및 서드파티 모듈 확장보드에 대한 지원 등이 모두 포함된다.”


■ 코어 독립형 주변장치(CIP)를 얘기했는데, 자세한 설명해달라.

코어 독립형 주변장치(CIP)는 범용 임베디드 프로세스가 MCU의 코어 프로세서 내부가 아닌 MCU의 내장 하드웨어 주변장치에서 처리되도록 한다는 점에서 특별한 기능을 가지며, 이러한 방식은 엔지니어에게 많은 장점을 부여한다. 이는 임베디드 시스템의 성능 및 전반적인 효율성을 향상시키는 동시에 전체소비전력을 절감할 수 있다. CIP는 다양한 설정이 가능한 온-칩 하드웨어 엔진으로, 설정이 간편하며 작업 실행 시 코드를 거의 필요로 하지 않는다. 또한 임베디드 시스템의 동작, 인증, 생산 준비에 소요되는 시간을 확연히 절감시켜준다.

CIP, 임베디드 시스템 성능 및 효율성 향상
동시에 전체소비전력 절감시켜

■ 코어 독립형 주변장치(CIP)가 효율성을 향상시키고 소비 전력을 절감할 수 있는 기술적인 이유는 무엇인가.

CIP(코어 독립형 주변장치)는 독립적으로 사용할 수도 있고 일종의 하드웨어 상태 머신 타입으로 만들어 조합할 수 있으므로, CPU가 슬립모드인 상태에서 다양한 시스템 태스크를 실행할 수 있다. 이런 태스크들의 예는 광원(light source)을 켜서 아날로그 센서 입력(모션 센서 등)이 자동으로 응답하는 것에서부터, 스위칭 전원을 정상 상태(steady state)로 구동하는 것에 이르기까지 매우 다양하다.

이러한 주변장치들은 MCU 코어 프로세서보다 전력 소비가 적으므로 시스템 전체 전력 소비를 줄일 수 있다. 또한, 일부 애플리케이션의 경우 프로세서 오버헤드를 90%까지 감소시킬 수 있어 이들 애플리케이션의 구동 시간을 단축시킬 수 있다.


▲마이크로칩은 코어 독립형 주변장치가 내장된 혁신적인 8비트 PIC 마이크로컨트롤러 포트폴리오용 개발 플랫폼을 확장했다. 


■ 손쉬운 유무선 및 센서 연결을 위한 마이크로칩 및 서드파티 모듈 확장 보드에 대한 지원은 모든 MCU 개발 보드에 해당되는가.

이전에 언급된 개발 보드는 Curiosity 개발 보드, PICDEM Lab II, 그리고 익스플로러 8이며 MikroElectronika 및 Digilent 사의 확장 보드는 물론 위의 세 가지 보드 및 MikroElektronika와 Digilent 사의 다른 보드와도 함께 사용이 가능하다. 

■ 마이크로칩에서 제공하는 Curiosity 개발 보드는 개발자들에게 어떠한 이득을 제공하는가?

마이크로칩은 Curiosity 보드를 마이크로칩 제품 중 가장 인기있는 로우 핀 카운트 8-비트 PIC MCU를 지원하는 완벽한 올인원 개발 솔루션으로 설계했다. 디자이너들은 개발을 바로 시작(온-보드 프로그래머/디버거 내장)할 수 있으며 확장 가능한 보드를 개발 상의 필요에 따라 매우 저렴한 가격($20)으로 구입할 수 있다.

사용자들은 센서에서부터 GPS와 Wi-Fi 연결에 이르기까지 모든 곳에 서드 파티 모듈을 추가하여 개발할 수 있다. 이러한 기능을 바탕으로 Curiosity 보드는다양하게 “연결된” 센서 노드 애플리케이션을 개발하는데에 최적의 도구가 된다. Curiosity 보드는8,14, 20 핀 PIC MCU를 지원한다.


Curiosity 보드 통해 스마트폰, 노트북, 
인터넷 라우터 액세스 위한 
무선 커넥티비티 기능을 매우 손쉽게 추가


■ Curiosity 보드는 다양하게 “연결된” 센서 노드 애플리케이션을 개발하는 데에 최적의 도구라고 했는데, 이는 IoT 애플리케이션에도 적합한 보드라고 생각된다. 최근 트렌드인 IoT 애플리케이션을 위한 어떤 특성이 있는가.

Curiosity 보드는 IoT 설계를 위한 훌륭한 시작점이 될 것이다. 이 보드를 사용하면 스마트폰, 노트북, 인터넷 라우터 액세스를 위한 무선 커넥티비티 기능을 매우 손쉽게 추가(마이크로칩의 RN4020 또는 MikroElecktronica 사의 Wifi Click 보드를 통해)할 수 있기 때문이다.  마이크로칩은 이후 당사 웹사이트에서 Curiosity의 커넥티비티(connectivity) 부분을 강조하는 실습 및 기술 자료를 선보일 계획이다.

■ PICDEM Lab II 개발보드는 초보자들도 비교적 쉽게 이용할 수 있는 보드라고 했는데.

PICDEM Lab II는 아날로그디자이너 및 취미로 디자인하는 이들을 대상으로 개발되었다. 대형 브레드보드 및 PIC MCU를 다양한 센서, 모터드라이버, 기타 외부 하드웨어에 연결하는 다양한 옵션이 있다. 이 보드는 아날로그 회로에 지능을 추가하고자 하는 디자이너들에게 큰 유연성을 제공한다.

8-비트 PIC MCU는 지능형 아날로그 모듈(비교기, 연산 증폭기, DAC, ADC, 슬로프보상)을 포함하고 있으므로, 이 제품은 다양한 스위칭 전원장치 설정 및 복잡한 모터 컨트롤 방식을 테스트할 수 있는 쉬운 플랫폼을 제공하고자 개발되었다. PICDEM Lab II는 이들 기능을 제공하는 동시에 Curiosity 보드와 같은 써드파티 MikroElektronika 사의 클릭 보드도 지원하고 있다. 6, 8, 14, 18, 20, 28, 40-핀 PIC MCU를 지원한다.

실습 및 기술 자료를 선보이는데 주력

■ 그렇다면 Explorer 8 개발 보드의 주 타깃층은 어디인가.

Explorer 8 개발 보드는 가장 폭넓고 다양한 8-비트 PIC MCU를 지원한다. 넓은 범위의 핀 카운트에 걸쳐 PIC MCU를 사용하는 개발자에게는 Explorer 8이 가장 현명한 선택이다. USB-시리얼 인터페이스와 2x16 LCD 디스플레이 등 PIC MCU와 함께 널리 쓰이는 여러 외부 하드웨어장치들이 추가되었다.

애드온 보드 또한 가장 폭넓게 지원되어, MikroElektronika 사의 Click, Digilent사의 PMOD, PICtail™ 도터보드 및 온-보드 사용자 인터페이스의 연결도 지원된다. Explorer 8은 생산 단계 이전에 표준화된 하드웨어에서 전체 시스템을 개발하고자 하는 산업용 컨트롤 시스템 디자이너들에게 완벽한 선택이 될 것이다. 6-핀에서100-핀에 이르는 모든 핀 카운트가 지원된다.

■ 향후 개발 보드의 로드맵을 듣고 싶다. 앞으로 어떤 점들을 중점적으로 개발해 나갈 예정인가.

현재 마이크로칩은 이 세 가지 새로운 개발 보드의 성능을 부각시킬 수 있는 실습 및 기술 자료를 선보이는데 주력하고 있다. 이들 보드는 다양하게 활용할 수 있으며, 대부분의 8비트 애플리케이션 개발을 위한 좋은 길잡이가 되어 줄 것이다



마이크로칩 최신 MCU 제품

1. 새로운 저가형 저전력 PIC MCU,
배터리 수명 연장 및 1 MB 듀얼-파티션 플래시로 외부 메모리 절감


마이크로칩테크놀로지가 자사의 저전력 PIC® 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군의 포트폴리오를 확장한다고 밝혔다. 새로운 PIC24F ‘GB6’ 제품군은 마이크로칩 제품군 중 최초로 대용량 메모리를 갖춘 16-bit MCU로서, ECC(Error Correction Code) 기능을 갖춘 최고 1MB의 플래시 메모리와 32 KB RAM을 내장하고 있다.

또한, 라이브 업데이트 기능을 제공하는 듀얼-파티션 플래시를 갖춘 이 디바이스는 독립된 2개의 소프트웨어 애플리케이션을 구현할 수 있으며, 하나의 파티션에서 애플리케이션 코드를 실행하는 동시에 다른 파티션의 프로그래밍도 가능하다. 이러한 강력한 조합을 갖춘 PIC24F ‘GB6’ 제품군은 오랜 배터리 수명과 함께, 외부 메모리 없이도 데이터 전송 및 저장이 필요한 산업, 컴퓨터, 의료/피트니스 및 포터블 애플리케이션에 이상적이다. 이러한 애플리케이션으로는 전력 계량, HVAC 제어, 지문인식 스캐너, 게이밍(Gaming) 등이 있다. 


2. 부동소수점 처리 유닛 탑재한 고성능 32비트 MCU 제품군 확장
집약적인 단정도 및 배정도 수학 애플리케이션에서 뛰어난 성능과 최소의 지연시간 제공

 마이크로칩테크놀로지는 자사의 고성능 PIC32MZ 32비트 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군에 하드웨어 부동소수점 유닛(FPU)이 내장된 새로운 제품 시리즈를 추가한다고 밝혔다. 이 새로운 제품 시리즈는 집약적인 단정도(single-precision) 및 배정도(double-precision) 수학 애플리케이션에서 뛰어난 성능과 최소의 지연시간을 제공한다.
48개의 제품으로 구성된 이 새로운 PIC32MZ EF 시리즈는 12비트 18 MSPS 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 탑재하여 다양한 유형의 고속 광대역폭 애플리케이션에 사용하기에 적합하다. 또한 PIC32MZ EF 시리즈는 포괄적인 DSP 명령어 세트를 제공한다. 이 제품은 DSP 명령어, 배정도 FPU, 고속 ADC를 모두 제공함으로써 프로세스 집약적인 애플리케이션에서 코드 밀도를 향상시키고 지연시간을 줄이며, 성능을 가속화한다.



3. PIC32MX1/2 32비트 마이크로컨트롤러 시리즈 확장
최적화된 비용의 256KB 플래시 및 최대 83DMIPS 성능 갖춰

마이크로칩테크놀로지는 대용량 256KB 플래시 구성과 16KB RAM을 내장하고 소형 풋프린트 패키지로 제공되는 PIC32MX1/2 32비트 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군의 새로운 시리즈를 발표했다. 범용 MCU 제품군에 추가된 이번 최신 제품은 복잡한 알고리즘과 애플리케이션 코드를 필요로 하는 저비용 애플리케이션에 유연성을 제공하며, 마이크로칩의 광범위한 그래픽, 터치 센싱 및 범용 임베디드 컨트롤 설계용 소프트웨어 및 툴과 함께 사용할 수 있다. 
신제품 PIC32MX1/2 MCU 시리즈는 고급 컨트롤 애플리케이션과 mTouch® 정전식 터치 센싱 실행을 위한 최대 50 MHz/83 DMIPS 성능 등의 다양하고 풍부한 기능을 갖추고 있다. 이외에도 그래픽 또는 외부 메모리를 위한 향상된 8비트 병렬 마스터 포트(PMP)와 10비트, 1 Msps, 13채널의 아날로그-디지털 컨버터(ADC), SPI 및 I2S 직렬 통신 인터페이스 지원, USB 디바이스/호스트/OTG(On-the-Go) 기능 등을 제공한다.