공간 제약적인 임베디드 애플리케이션에 더 많은 성능 제공

[테크월드=정환용 기자] 센싱 애플리케이션이 물리적으로 점점 더 작아지고 있다. 공장 안에 설치해야 하는 원격 산업용 센서 노드(그림 1), 스마트 웨어러블 기기에 쓰이는 센서 등 설계 공간은 갈수록 부족해지고 있다.

반면 마이크로컨트롤러(MCU) 레벨 또는 시스템 레벨에서 로컬로 사용 가능한 기능을 통합하거나 프로세싱 할 수 있는 성능에 대한 필요성은 계속해서 높아지고 있다. 랙이나 테스트 벤치 상에서 하던 측정을 곧바로 노드로 옮기고 로컬 분석을 지원하기 위한 첨단 프로세싱을 결합해, 원격 노드가 좀 더 많은 정보를 가지고 좀 더 신속하게 의사결정을 할 수 있어, 통신 지연 시간을 최소화하고 통신 링크의 사용을 줄일 수 있다.

물리적 크기의 소형화와 통합의 가속화, 이 두 가지 경향은 각각 매력적이기는 하지만 많은 경우에 있어 상충된다. 그러므로 임베디드 애플리케이션 개발자는 물리적인 크기와 컴퓨팅 성능의 두 가지 제약을 모두 충족하는 적합한 제품을 선택해야 한다.

TI의 MSP432 MCU 제품군은 80핀 BGA(ball-grid array) 패키지 제품을 추가해, MSP432 MCU와 동일한 높은 성능을 소형화된 5 x 5mm 풋프린트(그림 2)에 통합하고, 공간 제약적인 산업용 애플리케이션의 요구를 충족한다. 1Msps SAR(successive approximation register) 기반 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 통합한 이 BGA 패키지의 MSP432 MCU 제품은 초소형 마이크로컴퓨팅에 최대 16 ENOB(effective number of bits)에 이르는 동급 최상의 아날로그 성능을 제공한다. 이 애플리케이션은 외부 ADC를 사용할 때와 같이 PCB 크기를 늘릴 필요 없이 더 높은 정밀도와 더 낮은 전력으로 보다 우수한 센서 데이터를 샘플링할 수 있다.

뿐만 아니라 48MHz ARM Cortex-M4F CPU에 TI의 프로세싱 알고리듬을 결합하면, 현장에서 곧바로 데이터 처리 및 트렌드 감지, 궁극적으로는 빠르게 지능적인 의사결정을 내릴 수 있도록 한다. 로컬 분석의 좋은 예로 MSP432 MCU 음성 인식기 라이브러리가 있는데, 인터넷 접속을 할 필요 없이 음성을 인식할 수 있다.

BGA 패키지의 MSP432 MCU는 웨이퍼 칩스케일 패키지(WCSP)의 SimpleLink 블루투스 저에너지 CC2640R2F 무선 MCU처럼 소형 패키지로 제공되는 무선 네트워크 프로세서와 함께 사용할 경우, 무선 호스트 MCU로 작동할 수 있다. 파티셔닝을 통해 각각의 구성 요소는 디바이스로 하여금 최상의 성능을 발휘할 수 있다. 네트워크 프로세서 모드의 CC2640R2F 디바이스는 견고한 초저전력 블루투스 저에너지 링크를 제공하는 반면, MSP432 MCU는 홈키트 기술용 블루투스 저에너지 같이 추가적인 블루투스 프로파일이나 프로토콜을 실행하면서 풍부한 양의 256kB 플래시 메모리 공간을 남겨 애플리케이션 코드를 저장할 수 있다.

아날로그 및 무선 통합, 프로세싱 기능을 갖춘 “다이내믹 듀오”는 IoT 개발자가 까다로운 공간 제약적인 환경에 대한 향상된 센싱과 측정을 통해 고도로 통합적인 무선 센서 노드를 설계하는 데 도움을 줄 수 있다.

제공=텍사스인스트루먼트(TI)