반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

벡터 그래픽 가속 기능 갖춘 새로운 STM32U5 디바이스로 온칩 비디오 스토리지용 대용량 SRAM 추가 

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 전용 그래픽 가속기를 갖춘 새로운 STM32 마이크로컨트롤러(MCU)를 출시해 비용에 민감한 소형 제품에서 더 강력한 사용자 경험을 제공한다. 초저전력 STM32U5F9/G9 및 STM32U5F7/G7 MCU는 3MB의 대용량 다이나믹 스토리지(SRAM)를 갖춰 그래픽 디스플레이용으로 여러 프레임 버퍼를 저장해 외부 메모리 IC 사용을 줄여준다. 또한 ST의 네오크롬VG(NeoChromVG) 그래픽 프로세서(GPU)가 내장돼 일반적으로 고비용 하이엔드 마이크로프로세서 기반 제품에서 지원되는 그래픽 효과를 처리한다.

네오크롬VG가 탑재된 이 MCU들은 하드웨어 가속 벡터 연산 기능을 지원하는 최초의 STM32 MCU로, SVG 및 벡터 폰트 렌더링에 유용하다. 전용 GPU를 통해 회전, 알파 블렌딩(Alpha Blending), 텍스처 매핑(Texture Mapping)과 같은 원근감 있는 고급 이미지 효과도 가능하다. 이외에도 MJPEG 영화를 처리할 수 있는 JPEG 코덱도 갖추고 있다. 이러한 기능을 통해 제품 개발자는 스마트 가전기기, 스마트 홈 컨트롤러, 전기자전거, 산업용 단말기에서 애니메이션 로고, 다양한 글꼴 크기, 확대 및 축소 가능한 맵, 비디오 재생 등의 기법을 사용할 수 있다. 이를 통해 소비자들에게 보다 매력적이고 흥미로우며 이해하고 사용하기 쉬운 새로운 차세대 제품 개발이 가능하다.

설계자들은 고집적 및 대용량의 RAM을 통해 외부 메모리 IC를 사용하지 않고도 고성능 그래픽 서브 시스템을 구현하면서, PCB 공간을 절감하고 고속 오프칩 시그널링(Off-Chip Signaling)을 제거할 수 있다. 3MB의 SRAM와 함께 온칩 4MB의 플래시 메모리를 통해 코드 및 데이터를 위한 비휘발성 스토리지를 풍성하게 제공한다.

모든 회로들이 경제적인 100핀 QFP(Quad-Flat Package) MCU 내에 통합돼 간단한 4-레이어 PCB 설계가 가능하므로, 신호 라우팅 및 전자파 적합성(EMC: Electromagnetic Compatibility)과 연관된 일반적 문제들을 방지해준다. ST는 이러한 MCU 전용 그래픽 개발 키트인 STM32U5G9J-DK2로 그 접근방식을 시연했으며, 이를 개발자들이 하드웨어 레퍼런스 디자인으로 사용하면 출시기간을 단축할 수 있다.

ST 공인 파트너(Authorized Partner)인 리버디(Riverdi)는 STM32U5F9/G9 MCU를 이용해 첨단 그래픽 기능을 갖춘 신제품을 개발한 바 있다. 리버디의 공동 CEO인 카밀 코즐로브스키(Kamil Kozłowski)는 “경제적인 단일 칩으로 프리미엄 그래픽 기능을 제공하는 최신 STM32 MCU를 통해 경쟁력 있는 가격으로 5인치 디스플레이 모듈을 출시할 수 있었다. 제품 제조사가 자체 설계에 따라 탁월한 맞춤형 사용자 인터페이스를 구현할 수 있도록 전문적인 올인원 디스플레이 솔루션도 제공했다”며, “리버디의 새로운 STM32U5F9/G9 기반 임베디드 디스플레이는 ST의 TouchGFX GUI 설계 프레임워크에서 완벽하게 지원되기 때문에 고객은 새로운 디스플레이를 이용해 즉각적으로 자체 UI 개발을 시작할 수 있다”고 설명했다.

새로운 MCU들은 효율적인 첨단 Arm Cortex-M33 코어가 내장된 STM32U5 초저전력 제품 라인에 속하며, 160MHz에서 최대 240DMIPS의 성능을 제공하며, ULPMark-CP(CoreProfile) 464 스코어를 획득했다. 200nA의 대기 모드, 부분적 RAM 보존 및 빠른 웨이크업 기능의 다중 정지 모드, 실행 모드 시 16µA/MHz의 효율적 동작으로 유연성을 향상시켜 전력 절감 및 성능을 최적화한다.

개발자들은 검증된 STM32 주변기기 및 IoT 하드웨어 보안 기능은 물론 소프트웨어 툴, 미들웨어, 라이브러리, 코드 예제가 포함된 STM32Cube 에코시스템도 활용할 수 있다.