-저렴한 가격의 업계 선도적인 에너지 효율성 및 32비트 성능 제공
실리콘랩스(www.silabs.com)는 ARM® Cortex®-M0+ 프로세서에 기반을 둔 업계에서 가장 에너지 친화적인 32비트 마이크로컨트롤러(MCU) (제품명: EFM32™ Zero Gecko)를 출시했다고 발표했다.
신제품 EFM32™ 제로 게코 MCU 제품군은 휴대용 건강 및 운동 제품, 스마트 시계, 활동량 측정기(activity tracker), 스마트 미터, 보안 시스템, 무선 센서 노드처럼 다양한 배터리 구동식 애플리케이션들뿐 만 아니라 에너지 하비스트로 구동하는 배터리가 없는 시스템에서도 최저 시스템 에너지 소모를 달성할 수 있도록 설계되었다.
새로운 제로 게코 제품군은 실리콘랩스가 인수한 에너지 마이크로(Energy Micro)에서 개발한 EFM32 게코 포트폴리오의 최신 확장 제품군이다. 이 제품군은 IoT(Internet of Things)를 실현하는 디바이스들을 위하여 가장 낮은 에너지 소모를 구현하도록 처음부터 설계된 16개의 효율적인 MCU 제품을 포함하고 있다.
EFM32 제로 게코 MCU 제품들은 5가지 에너지 모드를 제공하며 업계에서 가장 정교한 에너지 관리 시스템 기능을 갖추고 있다. 이 모드들을 통해 애플리케이션은 에너지 최적 상태로 유지될 수 있으며, 에너지가 많이 소모되는 액티브 모드(Active Mode)에서 소요되는 시간을 가능한 적게 유지하도록 한다.
딥슬립 모드(deep-sleep mode)에서, 제로 게코 MCU 제품들은32.768 kHz RTC, RAM/CPU리텐션(state retention), BOD (brown-out detector), 파워온 리셋 회로가 동작하는 상태에서 0.9 μA에 불과한 업계 선도적인 대기 전류를 소모한다.
액티브 모드 전력 소모는 플래시에서 실제 코드(소수 검색 알고리즘)를 실행할 때 24 MHz일 때 110 µA/MHz로 감소되었다. 셧오프 모드(Shut-off Mode)에서의 전류 소모는20 nA만큼이나 낮다. EFM32 MCU 제품군은 대기 모드로부터 불과 2마이크로초 웨이크업 시간(Wakeup Time)으로 소비전력을 더욱 감소시킨다.
다른 EFM32 게코 제품들처럼, 제로 게코 MCU제품군은PRS(Peripheral Reflex System)가 탑재되어 시스템 레벨에서 동종 업계 최고 수준의 에너지 절약 성능을 제공한다. PRS는 복잡한 시스템의 이벤트를 모니터하고 CPU의 개입 없이 서로 다른 MCU 패리페럴(Peripheral)들이 직접 자동적으로 통신할 수 있도록 한다.
PRS를 이용하여 EFM32 MCU는 CPU가 웨이크 전에, 발생하는 일련의 특정 이벤트를 점검하여 Cortex-M0+ 프로세서 코어가 에너지 절감 대기 모드로 가능한 오랜 시간 유지하고 전체 시스템 전력 소비를 낮출 수 있다.
EFM32 제로 게코 MCU제품군은 실리콘랩스의 타이니 게코(Tiny Gecko), 자이언트 게코(Giant Gecko), 원더(Wonder Gecko) 디바이스에 포함된 것과 동일한 전력 절감 정밀 아날로그 패리페럴을 갖추고 있다. 이러한 에너지 효율적인 패리페럴에는아날로그 비교기, 전원 전압 비교기, 온칩 온도 센서와1 MHz 샘플 속도일 때 350 μA 전류를 소모하는 12비트 ADC(analog-to-digital converter)가 포함된다.
EFM32 제로 게코 디바이스는 프로그래머블 전류 DAC(digital-to-analog converter)을 가지고 시장에 출시된 유일한 Cortex-M0+ MCU이다. 이 온칩 정밀 아날로그 IDAC는 오버헤드가10nA에 불과하며 0.05-64 µA 범위에서 바이어싱 전류(biasing current)를 생성한다.
IDAC는컴패니언 IC와 증폭기, 센서, 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge), 레지스터 레더(resistor ladder)를 포함한 기타 외부 회로에 정확한 바이어스 또는 제어 신호를 제공한다. 따라서 비용에 민감한 수많은 애플리케이션에 외부 전력 증폭기 부품에 대한 필요성을 없애 준다.
제로 게코는 128비트 AES (Advanced Encryption Standard) 하드웨어 블록을 포함하는 유일한 Cortex-M0+ MCU 제품이기도 한다. 하드웨어 AES 암호화 가속 엔진의 지원으로 제로 게코 MCU 제품들은 IoT 를 위한 애플리케이션에 사용되는 RF 트랜스미터 및 트랜시버를 위한 이상적인 조합을 제공한다.
실리콘랩스의 게이르 푀레 (Geir Førre) 수석 부사장이자 마이크로컨트롤러 제품 사업부 총괄 매니저는 "IoT는 저렴한 배터리 구동식기기와 나노암페어급 에너지를 조금씩 사용하는 무선 센서 노드로 실현될 수 있는 엄청난 규모의 시장으로 매우 관심을 기울여야 하는 분야이다"면서 "IoT 시장은 배터리 친화적이면서 에너지 및 시스템 비용 모두를 절감시킬 수 있는 Cortex-M0+ 기반 MCU 제품을 필요로 하고 있다. 우리의 새로운 EFM32 제로 게코 MCU는 현재 비용 측면에서 매우 경쟁력 있는 가격으로 선적되고 있으며, 개발자들은 다른 Cortex-M0/0+ MCU 제품을 사용하는 것보다 4배 더 에너지 효율적인 임베디드 시스템을 설계할 수 있다"라고 말했다.
EFM32 제로 게코 제품군은 실리콘랩스의 거의 250여개 이르는 EFM32 게코 MCU 제품 포트폴리오와 핀 및 소프트웨어 호환이 가능하다. 이 같은 호환성은 DSP 전체 명령 셋트 및 전용 FPU(floating point unit)의 기능을 제공하는 ARM Cortex-M4 코어 기반의 새로운 원더 게코(Wonder Gecko)를 포함해 고성능 게코 디바이스에 대해 비용 효율적이며 에너지 친화적인 진입 시점을 개발자들에게 제공한다.
신속한 시장 출시를 위한 무료 소프트웨어 툴
시장 출시 시점을 가속화하고 개발 비용을 절감하기 위해, EFM32 제로 게코 제품군은 심플리시티 스튜디오(Simplicity Studio) 소프트웨어 슈트를 무료로 지원한다.
심플리시티 스튜디오 소프트웨어 슈트는 Microsoft® Windows®, Linux, Mac/OS X룰 포함해 모든 주요 컴퓨팅 플랫폼에 적합한 포괄적인 그래픽 유저 인터페이스이다. 제로 게코 스타터 킷과 함께 무료로 사용할 수 있는 심플리시티 스튜디오는 개발자들에게 한 번의 클릭으로 모든 정보, 문서 내용, energyAware 툴, 소프트웨어를 비롯해 에너지 친화적인 애플리케이션을 신속하게 개발하기 위해 필요한 소스 코드 라이브러리를 제공한다.
심플리시티 스튜디오의 핵심 요소는 낮은 에너지 임베디드 시스템 개발을 위한 강력하면서 사용하기 쉬운 디버깅 툴인 energyAware Profiler와I/O 핀 충돌을 디버깅하는 시간 소모적인 전통적 작업을 쉽게 해주는 툴인 energyAware Designer를 포함하고 있다.
energyAware 툴을 이용하게 되면, 개발자는 가장 높은 전력을 소모하는 정확한 코드 라인에 쉽게 접근할 수 있다. 심플리시티 스튜디오는 ARM 표준 CMSIS 기반에 구축되고 주류 툴 체인을 지원하는 energyAware 소프트웨어 라이브러리를 포함한다. 써드 파티 툴 지원은 IAR의 Embedded Workbench, Keil의 MDK-ARM, Rowley Associates의 CrossWorks를 포함한다.
실리콘랩스의 EFM32 제로 게코 MCU 제품 샘플은 4 ~ 32 kB 플래시의 QFN 및 QFP 패키지로 지금 바로 이용할 수 있으며, 대량 생산은 2013년 4분기에 제공될 예정이다. 제로 게코 MCU의 가격은 100,000개 수량 기준으로 개당 0.49달러에서 시작한다.
사용하기 쉽고, 비용 효율적인 EFM32ZG-STK3200 스타터 킷트는 지금 이용 가능하며 69달러로 공급된다. EFM32 제로 게코 MCU 제품, 샘플, 개발 툴에 대한 추가정보는 www.silabs.com/zero-gecko에서 확인할 수 있다.
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신윤오 기자
(yoshin@techworld.co.kr)