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산업 자동화 및 스마트 팩토리에 대한 요구가 확산되면서 다양한 애플리케이션 분야에서 자동화 시스템 구축이 활발히 전개되고 있다. 시장조사기관의 자료에 따르면 전 세계 산업 자동화 시장 규모는 2027 년까지 3,261억 달러 규모로 성장하고, 로보틱스 시장은 2020년에서 2027년까지 연평균 13.5%의 성장이 예상되고 있다.

차세대 자동화 시스템을 위해 향상된 정밀 모터 제어 기능과 예지정비, 실시간 네트워킹 및 사이버 레질런시 등이 요구되고 있으며, 이를 위해서는 저전력의 짧은 지연시간과 균일한 성능, 높은 신뢰성 및 각기 다른 통신 프로토콜을 지원할 수 있는 인터페이스 유연성을 갖춘 솔루션이 필요하다.

래티스 반도체는 자사의 저전력 FPGA를 기반으로 한 새로운 래티스 오토메이트(Lattice Automate) 스택을 출시하고, 차세대 자동화 시스템 구현을 지원한다고 밝혔다. 오토메이트 솔루션 스택은 하드웨어 플랫폼과 IP 코어, 소프트웨어 및 툴, 레피런스 디자인 등으로 구성되어 있으며, 확장 가능한 다축 모터 제어 및 예지정비용 AI 기반 다채널 모터 제어, EtherConnect를 통한 임베디드 실시간 감지 및 제어 등의 애플리케이션을 구현할 수 있도록 지원한다.

래티스 반도체 코리아의 이기훈 부장은 “래티스 오토메이트 솔루션 스택은 IP 코어에서 레퍼런스 디자인, 소프트웨어 툴까지 설계에 필요한 모든 요소들을 제공하기 때문에 설계자가 FPGA에 대한 경험이 없더라도 GUI 기반의 드래그&드롭 방식으로 손쉽게 IP를 사용하고, 기능을 구현할 수 있다. 특히 기존의 MCU 기반 모터 제어 설계에 비해 래티스 FPGA 솔루션을 이용하면 전력소비량을 14배 감소할 수 있고, 한 번에 제어할 수 있는 모터 수를 2배까지 늘릴 수 있어 많은 이점을 얻을 수 있다.”고 밝혔다.

오토메이트 솔루션 스택은 하드웨어 플랫폼과 IP 코어, 소프트웨어 및 툴, 레피런스 디자인 등으로 구성되어 있으며, 확장 가능한 다축 모터 제어 및 예지정비용 AI 기반 다채널 모터 제어, EtherConnect를 통한 임베디드 실시간 감지 및 제어 등의 애플리케이션을 구현할 수 있도록 지원한다.

래티스 오토메이트 스택의 다축 모터 제어 레퍼런스 디자인은 서로 다른 모터들을 지원할 수 있는 유연성을 갖추고 있어 확장이 가능하며, 폐쇄 루프 제어로 보다 우수한 성능과 포지셔닝, 정밀도, 효율, 균일한 제어가 가능하다. 이 레퍼런스 디자인은 다채널의 BLDC 모터 제어가 가능하고, GUI 기반 제어 및 모니터링이 가능하기 때문에 FPGA 설계 경험이 없어도 손쉽게 구현할 수 있다.

제조업체들은 지난 3년간 평균 최소한 2번 이상 공장 가동이 중단되는 경험을 한 것으로 나타났다. 공장가동이 중단되면 수백만 달러에 이르는 많은 비용이 발생하고 상당한 손실이 초래된다. 따라서 이러한 다운타임을 최소화할 수 있는 예지정비가 필수적으로 요구되고 있다. 래티스 오토메이트 스택은 예지정비용 AI를 이용하여 다채널 모터를 제어하기 때문에 조기에 모터 성능 저하를 탐지할 수 있으며, 여러 대의 모터로 확장이 가능하도록 AI 및 머신러닝 기능을 적용할 수 있도록 지원한다.

또한 래티스는 임베디드 실시간 감지 및 제어를 위해 EtherConnect IP를 제공한다. 이는 임베디드 실시간 산업용 네트워킹을 기반으로 다중 모터를 제어할 수 있고, EtherConnect IP로 여러 칩을 연결하여 제어 기능을 중앙화할 수 있도록 해준다. 이외에도 플랫폼 펌웨어 레질런시를 위한 가장 빠른 솔루션인 사이버 보안 및 레질런시를 지원하며, 하드웨어 RoT 및 펌웨어 레질런시를 위한 소프트웨어 프로그래머블 RoT 솔루션 등의 레퍼런스 디자인을 제공한다.