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스마트 스피커 및 네트워크 오디오 등, 최신 전자기기의 장시간 구동 및 소형화에 기여

로옴(ROHM) 주식회사(본사 교토)는 NXP® Semiconductors(이하 NXP)의 어플리케이션 프로세서 ‘i.MX 8M family’에 최적인 고효율 파워 매니지먼트 IC(이하 PMIC) ‘BD71837MWV’를 개발했다고 29일 밝혔다.

‘i.MX 8M family’는 음성·음악, 영상 처리에 우수한 어플리케이션 프로세서로, 가정용 오디오/비디오에서 공업용 빌딩 자동화, 모바일 컴퓨터에 이르기까지, 폭넓은 어플리케이션에 최적인 제품이다.

‘BD71837MWV’는 지금까지 로옴이 축적해온 프로세서용 전원 기술을 구사하여 i.MX 8M 프로세서에 필요한 전원 계통(파워 레일)과 기능을 1칩에 집적한 PMIC다. 최고 전력 변환 효율 95%의 고효율 DC/DC 컨버터를 비롯하여 시스템에 필요한 전원 및 보호 기능을 1칩으로 공급함과 동시에 i.MX 8M 프로세서에 적합한 전원 ON/OFF 시퀀서를 내장했다. 이에 따라 소형화뿐만 아니라 어플리케이션 설계를 용이하게 함으로써 개발 기간의 대폭적인 단축에 기여한다.

NXP의 i.MX 시니어 마케팅 디렉터인 Leonardo Azevedo 씨는 “로옴은 i.MX의 에코 시스템 실현을 위한 중요한 파트너다. BD71837MWV는 i.MX 8M 프로세서 채용 시, 싱글 칩의 파워 솔루션을 원하는 고객에게 최적인 디바이스다”고 말했다.

이 제품은 2018년 6월부터 샘플(800엔/개:세금 불포함) 출하를 개시하고, 10월부터 월 40만개의 생산 체제로 양산할 예정이다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사 (하마마츠), 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc.(필리핀)이다.

앞으로도 로옴은 저전력화 및 시스템 최적화에 기여하는 제품과 기술을 개발하여 사회에 기여해 나갈 것이라고 밝혔다.

◇배경

최근 IoT 기술의 발전에 따라 전자기기에는 스마트 스피커의 음성 명령 및 스트리밍 오디오/비디오와 같이 유저와의 인터랙션(대화·상호 작용)이 요구되고 있다.

NXP의 ‘i.MX 8M family’는 최대 4개의 Arm® Cortex®-A53 코어와 Cortex-M4 코어, 플렉시블한 메모리 옵션, 고속 접속 가능한 인터페이스를 갖추고 있다. 또한 Full 4K Ultra HD 해상도와 HDR 비디오 기능, 오디오의 Hi-Fi (High Fidelity) 재생, 최대 20개의 오디오 채널, DSD512 오디오를 제공한다. 오디오/비디오와 기계학습(Machine Learning)을 조합한 1개의 플랫폼을 실현하여 seamless 커넥티비티와 직관적 체험을 제공한다.

로옴은 오랫동안 축적해온 아날로그 설계 기술 및 파워계 프로세스를 구사함으로써 NXP의 i.MX 어플리케이션 프로세서에 최적인 PMIC를 개발하고 있다.

◇특징

1. i.MX 8M family에 필요한 전원 기능을 1칩으로 공급
‘BD71837MWV’는 ‘i.MX 8M family’ 프로세서의 전원 계통에 따라 전원 회로를 설계하고 제어 블록, 강압 DC/DC 컨버터(Buck Converter) 8ch, LDO 7ch을 집적하여 프로세서뿐만 아니라, 어플리케이션이 필요로 하는 DDR 메모리에도 1칩으로 전원을 공급할 수 있다. 또한 SDXC 카드용 1.8V/3.3V 스위치, 32.768kHz 수정 진동자의 버퍼, 다양한 보호 기능(전원 계통별 출력 단락, 출력 과전압, 출력 과전류 및 서멀 셧다운)을 내장하고 있다.

최고 전력 변환 효율 95%의 강압 DC/DC 컨버터를 탑재하고 있으며, 입력전압은 1셀의 Li-Ion 배터리에서 USB까지 폭넓은 범위(2.7V~5.5V)에서 동작이 가능하여 i.MX 8M 프로세서가 적용되는 분야에 최적인 PMIC다.

2. 소형 QFN 패키지로 스페이스 절약에 기여
1개의 소형 QFN 패키지(8mm×8mm, 두께 1mm Max, 0.4mm pitch, 68pin)로 필요한 전원 기능을 공급함과 동시에, PMIC의 단자 배치를 i.MX 8M 프로세서와 DDR 메모리와의 접속이 용이하도록 고려하여 기판 레이아웃 설계 시의 부하 경감에 기여한다. 이 제품과 동일한 전원 계통을 디스크리트 부품으로 구성하는 경우에 비해 부품수를 56개, 실장 면적을 45% 삭감할 수 있다(단면 실장, Type-3 PCB 실장 시). 또한 양면 실장 시, 400mm2 이하의 적은 면적에서 전원 기능을 구성할 수 있다.

3. 시스템 용도에 따른 customize 가능
이 제품에는 플렉시블한 어플리케이션 설계를 위해 i.MX 8M 프로세서가 지원하는 파워 모드(RUN, IDLE, SUSPEND, SNVS, OFF)에 대응하는 시퀀서를 탑재했다. I2C 인터페이스와 OTP (On Time Programmable ROM)를 통해 시스템이 요구하는 기능 및 메모리의 종류에 따라 각 전원의 출력전압 및 ON/OFF 제어, 보호 기능의 유효·무효, 파워 모드의 변경 조건을 customize함으로써 용도에 따라 최적의 어플리케이션 설계를 실현할 수 있다.

4. i.MX 8M 프로세서와의 동작 확인을 완료하여, 어플리케이션 개발 시간 단축
i.MX 8M 제품과 조합 시의 동작 확인을 완료함으로써 어플리케이션 개발 시간을 단축할 수 있어 시장으로의 실시간 제품 릴리스가 가능하다. 로옴에서는 설계 시에 필요한 주변 어플리케이션에 관한 설계 가이드라인, 레퍼런스 회로·레이아웃을 구비하여 제공하고 있다. 또한 전원 단품 평가 및 customize시에 사전 확인이 가능한 PMIC 단품의 평가 보드도 제공 가능하다.