전체 시스템 전력 소모를 최소화하는 혁신적인 혼합신호 기술 기반의 업계 최고효율 MCU 제품군

2012년 1월 12일 – 세계적인 고성능 아날로그 집약적 혼합 신호 IC 전문기업인 실리콘 래버러토리스(Silicon Laboratories Inc., NASDAQ: SLAB, 지사장 이종찬)는 오늘, 전력에 민감한 임베디드 애플리케이션을 위한 업계 최고효율의 마이크로컨트롤러(MCU)와 무선 MCU 솔루션을 발표했다. 이번에 발표된 C8051F96x MCU 및 Si102x/Si103x 무선 MCU 제품군은 경쟁 MCU 솔루션 대비 시스템 전력 소모량은 40%나 낮추면서도 배터리 수명은 65%나 늘릴 수 있는 특허 기술을 기반으로 한 제품들이다. 배터리 기반의 임베디드 시스템이 요구하는 고유의 전력 요건에 맞춰 설계된 실리콘랩의 초저전력 MCU제품들은 스마트 미터링(수도, 가스, 난방 계측), 가정용 유틸리티 모니터링, 무선 보안, 가정 및 빌딩 자동화, 휴대형 의료기기 및 자산 추적 제품에 적합하다.

배터리 기반한, 특히 무선 데이터 링크를 사용한 임베디드 시스템 개발자들은 각각의 애플리케이션의 니즈에 맞춘 전력 최적화 전략을 필요로 한다. 실리콘랩의 F96x 8비트 MCU는 이러한 초저전력 및 무선 연결 요건을 염두에 두고 설계되었다. Si102x/3x 무선 MCU는 에너지 효율성과 업계 선도적인 RF 성능을 모두 요하는 배터리 기반의 임베디드 시스템에 적합한 단일 칩 솔루션에 F96x MCU의 절전 기능과 서브GHz 트랜스시버인 ‘이지라디오프로(EZRadioPRO®)’를 결합한 제품이다.

동급 최상의 저전력 및 최적 무선을 구현하기 위해 실리콘랩의 F96x and Si102x/3x 제품군들은 시스템단에 있어서 다음과 같은 3가지의 혁신을 제공한다.

• 배터리 구동 방식의 시스템을 위한 뛰어난 에너지 전달 효율성. 베터리에서 에너지를 전달할 때의 효율성이 뛰어날수록 열 소멸에 따른 에너지 손실이 적어 시스템 단 에서의 전력소모를 낮추고 배터리 수명을 증가시킨다. F96x 와Si102x/3x 제품군의 온칩 DC-DC 벅 컨버터(Buck converter)는 리니어 레귤레이터와 비교해 전압변환 시, 뛰어난 효율성을 제공하여 에너지 전달 효율성을 최고 85%까지 증가시킨다. 온칩 벅 컨버터는 최대 250mW 의 전력으로 MCU는 물론 RF 트랜스시버와 같은 시스템의 다른 회로에도 전력을 전달한다. 실리콘랩은 뛰어난 에너지 효율성에 컴포넌트 수를 낮춰 소요부품(BOM) 비용을 절감할 수 있도록 DC/DC 벅 컨버터를 MCU에 통합한 첫 반도체 회사이다.

• 액티브 모드 시간 감소. MCU들은 액티브 모드에서 최대 전력을 사용하기 때문에 F96x, Si102x/3x에는 액티브 모드에 소요되는 시간을 줄이기 위한 혁신적 기술이 적용되었다. 하드웨어 가속 블록이 내장된 온칩 DPPE(Dedicated Packet Processing Engine )는 RF 메시징 처리 속도를 5배나 증가시켜 CPU가 송수신 시간 동안 동작하지 않아도 되도록 지원하여 액티브 시간과 배터리의 전류 부하를 낮춘다. 이번 MCU 제품들은 또한 수면 모드에서 CPU를 개입시키지 않고 자동적으로 작동하는 저전력 펄스 카운터(pulse counter)가 통합되어 있다. 온칩 펄스 카운터는 특히 액체의 유동성을 모니터링 하는 동안, 펄스열(pulse train)이나 스위치 클로저를 사용하는 유틸리티 계측 애플리케이션의 전력을 낮추는데 유용하다. 

• 대기모드에서의 전력 소모 감소. 신형MCU는 업계에서 가장 낮은 전력 실시간 클럭(RTC)을 통합하여 경쟁 MCU 대비 대기모드에서의 전력 소모를 40%나 낮췄다. 3V에서 RTC 작동 시 이번에 출시된 제품의 수면모드 전류는 400nA 이며 RTC가 작동하지 않을 때의 수면모드 전류는70nA 다. 최소 전압에서 극히 낮은 10nA 수준의 수면모드 전류 제공도 가능하다. 이번에 출시된 MCU는 또한 수면모드에서 액티브 모드로 전환되는 시간이 2 마이크로 초로 업계에서 가장 빠르다. 최첨단 저전력 설계 기술의 결과로 F96x, Si102x/3x 제품군에 기반한 시스템들은 20년 이상의 배터리 수명을 지원한다.

실리콘랩의 영업책임자인 마이크 살라스(Mike Salas)는 “F96x, Si102x/3x 제품군은 초저절전 MCU시장에서 최고의 혼합 신호 혁신 기술을 바탕으로 개발되었다. 시스템의 전반적인 전력소모를 크게 낮춤으로써, 신형 MCU는 개발자들로 하여금 완제품에 업계를 선도하는 RF 성능을 제공하면서도 임베디드 시스템에 사용되는 배터리의 크기와 비용을 낮추거나 혹은 배터리 수명을 크게 향상시켰다”고 말했다.

포괄적 개발 지원 환경
실리콘랩의 F96x, Si102x/3x 제품군은 단일 마더보드, 모듈식 보드, 통합 LCD와 프로토타이핑, 확장 및 시스템 통합을 위한 충분한 공간이 제공되는 새로운 통합 개발 플랫폼(UDP)이 지원된다. 이 UDP는 MCU 코드, 펌웨어 개발, RF 설계, 최적화, 네트워크 및 스마트 계측 애플리케이션용 무선 M 버스 스택과 같은 프로토콜 스택을 지원한다. 실리콘랩은 또한 RF설계 경험이 적거나 아예 없는 개발자들이라 할지라도 손쉽게 효과적이고도 강력하면서 비용 효율적인 무선 애플리케이션 설계를 할 수 있도록 무선 개발 세트(WDS) 소프트웨어를 제공한다. 상세 문서, 레퍼런스 디자인, 런타임 MAC/PHY, 코드 예시의 제공을 통해 신속한 제품평가를 지원한다. UDP와 WDS 소프트웨어에 대한 보다 자세한 사항은 www.silabs.com/UDP 와 www.silabs.com/WDS를 통해 확인할 수 있다.

가격 및 제품공급
실리콘랩의 F96x MCU와 Si102x/Si103x 무선 MCU는 다양한 소형 패키지 형태로 대량 공급이 가능하다. 가격은 1만개를 기준으로 F96x MCU는 2.4달러부터, Si102x 무선 MCU는 4.39달러, Si103x 무선 MCU는 2.37 달러부터 각각 시작된다.

실리콘랩은 129달러에서 829달러(미국 달러, 소매권장가격 기준)에 이르는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 개발키트를 제공한다. F96x and Si102x/3x 제품군에 대한 추가 제품정보, 샘플, 개발 툴은 www.silabs.com/pr/lowpower 와www.silabs.com/pr/wirelessmcu 
에서 각각 확인할 수 있다.