반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

• OEM 전력 수요 예측 내에서 상시 상황 인식을 지원하는 최초의 센서 허브
• 다축 상황 인식 감지 장치의 소비 전력을 시스템 전력의 약 1% 수준으로 절감
• 센서 허브 아키텍처의 패러다임 변화로 모바일 기기에서 이전에는 불가능했던 새로운 센서 활용 사례 지원

퀵로직은 모바일 기기용 초저전력 센서 허브 솔루션 플랫폼(제품명: ArcticLink® 3 S1)을 출시한다고 발표했다. S1 플랫폼은 소비 전력을 시스템 전력의 약 1% 수준으로 절감하여 센서 관리와 퓨전 기능을 통합하고 애플리케이션 프로세서 통신을 최적화하며 상시 상황 인식을 지원한다.

현 세대 스마트폰에서는 일반적으로 마이크로컨트롤러/마이크로프로세서에서 실행되는 소프트웨어 또는 고정 기능 ASSP(특정 용도 표준 제품)를 사용하여 센서 퓨전 기능을 구현한다. 이러한 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서 기반 솔루션은 배터리 수명에 미치는 영향을 1% 미만으로 유지할 만큼 저전력으로 작동하지 않기 때문에 비용, 크기, 무게에 있어서 상당히 불리하다. 게다가 현재의 ASSP 솔루션은 상황 인식을 지원하도록 개발되고 있는 새로운 알고리즘을 활용하는 데 요구되는 유연성을 갖추지 못했다.

퀵로직은 프런트 엔드 센서 관리를 위한 마이크로 코드형 상태 기계와 실시간 센서 데이터 처리를 위한 초저전력 CISC(복잡 명령 집합 컴퓨터) 기반 ALU(산술 논리 연산 장치), 재프로그래밍이 가능한 내장형 논리를 결합한 새로운 개념의 센서 허브 아키텍처를 개발했다. 이 신개념 플랫폼은 센서 데이터를 실시간으로 관리하고 연산하는 데 따른 스마트폰 애플리케이션 프로세서의 작업 부하를 해소함으로써, 모바일 기기의 차세대 센서 활용 사례, 즉 상시 상황 인식 기능을 지원할 수 있는 수준의 소비 전력을 실현한다. 덕분에 OEM과 써드 파티 소프트웨어 개발자들은 걸음 수 집계 및 기타 건강/운동 모니터링, 보행자 항법 장치/실내 네비게이션, 소비자 행동 분석, 타깃 광고, 실시간 스포츠 데이터 수집, 증강 현실 등 상시 상황 인식 기능을 필요로 하는 무수한 응용 사례를 실현할 수 있게 되었다.

ArcticLink 3 S1 플랫폼에는 퀵로직의 다양한 고유 기술이 집약되었다. 가속도계, 자기계, 자이로스코프, 환경광 센서, 압력 센서 등의 다축 센서와 통신하는 초저전력 I2C 마스터 인터페이스를 구현하는 센서 매니저(Sensor Manager)는 시스템의 애플리케이션 프로세서가 유휴 상태인 동안 극히 낮은 수준의 전력만 소비하면서 몇 초 분량의 센서 데이터를 샘플링하고 버퍼링한다.

통합된 FFE(Flexible Fusion Engine)는 호스트 애플리케이션 프로세서로 전송하기 전에 센서 데이터를 처리하고 필터링하고 해석하도록 특별히 설계되었다. FFE에서 실행되는 마이크로 코드는 센서 퓨전, 백그라운드 센서 보정, 상황 변화 알고리즘과 관련하여 다양하고 복잡한 연산 함수를 구현하도록 프로그래밍할 수 있다.

ArcticLink 3 S1 플랫폼은 고속 게이밍 및 이미지 안정화 애플리케이션에 적합한 응답 성능이 뛰어난 동작 감지 기능을 구현할 수 있으며, 호스트 애플리케이션 프로세서로의 데이터 전송을 최적화하는 프로그래밍 방식의 통신 관리자를 제공한다. 마지막으로, S1 플랫폼은 QuickLogic의 최신 초저전력 실시간 재프로그래밍 가능 논리를 기반으로 하기 때문에 OEM마다 고유한 요구 사항에 맞추어 사용자 지정이 가능하다.

퀵로직은 플랫폼 외에 FFEAT(Flexible Fusion Engine Algorithm Tool)라는 소프트웨어 도구도 개발했다. 이 도구는 개발자들이 자신들의 알고리즘을 정의하고 시뮬레이션하고 FFE에 매핑하는 데 사용된다. 특허 출원 중인 AL3S1 플랫폼과 FFEAT 도구 기반의 시스템 솔루션은 OEM이 에너지 효율이 높은 구현 사례에서 센서 알고리즘을 구축하는 방식의 패러다임이 변화하고 있음을 보여 준다.

IHS의 MEMS 및 센서 담당 이사이자 수석 분석가인 제레미 부쇼(Jeremie Bouchaud)는 "향후 스마트폰 시장은 MEMS 분야에서 가장 크고 빠르게 성장하는 시장이 될 것"이라며 "2016년이면 모든 스마트폰과 태블릿에 가속도계, 자기계, 자이로스코프와 같은 내부 MEMS 센서가 탑재될 것이다. 이러한 센서와 배터리 소모를 최소화하면서 상시 상황 인식이 센서 허브 기술에 결합된다면 새로운 서드 파티 애플리케이션이 쏟아져 나올 수 있다"고 말한다.

퀵로직의 글로벌 영업 및 마케팅 담당 부사장인 브라이언 페이스(Brian Faith)는 "스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기 업계에서는 시스템 전력의 1%만 소모하면서 컴퓨팅 성능을 제공할 수 있는 센서 허브 솔루션을 필요로 했다. 새로운 ArcticLink 3 S1 센서 허브 솔루션 플랫폼은 그러한 요구에 대한 우리의 대답"이라며, "OEM은 이 솔루션을 기반으로 상시 상황 인식 기능을 구현함으로써 이전에는 불가능했던 차세대 기능과 애플리케이션을 지원할 수 있을 것이다"라고 평가했다.

구입 및 공급
퀵로직의 ArcticLink 3 S1 센서 허브 솔루션과 FFEAT 도구는 현재 구매 가능하다. 퀵로직은 OEM의 센서 허브 요구 사항을 직접 지원하는 한편, 규격화된 카탈로그 솔루션도 공급한다. 자세한 내용은 www.quicklogic.com/sensorhub을 참조하기 바란다.