Here is "PLDWorld.{블로그}"...: 2012

2012년 11월 22일 목요일

PLDWorld server is On-Line again~!!!

지난 9/27 고장났던 기존 PLDWorld server는 버리고, 이번에 중고 server를 하나 장만해서 다시 가동을 시작했습니다...
OS설치하고, application 설치하고, backup 자료 복사하고, 등등등...
간만에 복구작업 진행하려니 힘도들고 귀찮아서 update도 거의 안하는 마당에 아예 운영을 관둘까 했습니다만, 그동안 운영했던게 아까워서 그냥 하기로 맘먹고 복구작업 진행을 했습니다...
많은 어려움이 있었습니다만, 지금은 다시 정상상태로 복귀되어 정상적인 service를 진행하고 있습니다...^^

2012년 9월 28일 금요일

제품 안 이모저모: 구글 ‘넥서스7’

디스플레이/광전자

게재:2012년09월28일

Allan Yogasingam
EE Times

아마존은 작년에 최초의 200 달러 미만 태블릿인 '킨들 파이어'를 선보이며 가전 시장을 뒤흔들어 놓았다. 많은 이들이 이 온라인 업체의 전자 시장 진입에 대해 회의적이었지만, 일부에선 이를 천재적인 일격으로 보았다. 아마존은 자신들이 보유하고 있는 방대한 온라인 타이틀 자산을 이용해 업계 리더인 애플과 콘텐츠 면에서 경쟁할 수 있는 위치에 올라섰다.

'킨들 파이어'는 e북, 음악 및 영화를 망라하는 아마존의 라이브러리와 최저 가격대의 태블릿을 결합함으로써 즉각적인 히트 제품이 되었다. 2011년 4사분기에는 600만 대가 넘는 '킨들 파이어'가 판매되어 아마존은 전체 시장의 16.8 퍼센트를 차지하며 세계 제2위의 태블릿 제조업체로 올라섰다고 IDC는 밝혔다.

그런데도 아마존의 모델을 따라 하려는 업체들이 별로 없었다는 것은 이상한 일이었다. 태블릿 제조업체들은 아직도 애플과 경쟁하려 하고 있으며, 아이패드에 가깝거나 보다 나은 사양의 제품들을 내놓고 있다. 덕분에 400 달러 이하의 태블릿은 별로 없는 형편이다.

아마도 '킨들 파이어'에 대적할 수 있는 태블릿을 제공할 만한 자원과 콘텐츠를 보유하고 있는 업체는 구글 하나뿐일 듯싶다.

최초의 구글 브랜드 핸드폰인 '구글 넥서스 원(Google Nexus One)'은 HTC에 의해 제조되었으며, 구글이 소비자들에게 직접 판매한 최초의 핸드폰이기도 하다. 이 제품은 '넥서스 S', '넥서스 원' 및 '갤럭시 넥서스(Galaxy Nexus)'와 같은 다른 구글 장치들을 위한 템플릿 역할도 했다. 매번 제품을 내놓을 때마다 구글은 저명한 장치 제조업체와 협력관계를 맺는 한편으로 자신들은 사용자 인터페이스에 노력을 집중하고 특정 장치를 위한 안드로이드 운영체제를 최적화했다.

그리고 마침내 구글은 자사 최초의 브랜드 태블릿인 '넥서스7(Nexus 7)'을 지난 6월 27일에 개최된 I/O 컨퍼런스에서 선보였다. '넥서스7'의 가격은 199 달러로서, 이는 '킨들 파이어'와 직접 경쟁하게 될 것임을 뜻한다. 안드로이드 OS, 그 중에도 특히 '허니콤(Honeycomb)'은 아이패드의 경쟁자들에 의해 오래 전부터 사용되어 왔다. '넥서스7' 태블릿에는 안드로이드의 최신 4.1 버전인 '젤리빈(Jelly Bean)'도 포함되어 있다.

그림 1. 구글 '넥서스7'은 199 달러에 불과하며 풍부한 어플리케이션 라이브러리를 갖추고 있다.

'킨들 파이어'처럼 '넥서스7'은 다른 태블릿에 견줄만한 사양을 제공할 뿐만 아니라 구글 안드로이드 마켓을 통해 구입 가능한 풍부한 어플리케이션 라이브러리를 갖고 있다. 또한 7인치 디스플레이를 탑재한 '넥서스7'은 엔비디어의 쿼드코어 프로세서 '테그라3'와 1 GB RAM을 내장하고 있으며, 최대 16 Gb의 저장공간을 옵션으로 제공한다.

내부에는 무엇이?

'테그라3' 프로세서는 ASUS Transformer Prime 내부에 처음으로 사용된 이래로 꾸준히 그 채택이 늘어왔다. 우리의 IRIS 데이터베이스에 따르면, '테그라3'는 새로운 마이크로소프트 서피스(Surface) 태블릿에 사용된 것을 비롯해 최소한 다섯 개의 디자인 윈을 달성했다.

이 1.3 GHz의 저전력 SoC는 CPU와 GPU에 각각 네 개의 코어를 포함하는 최초의 모바일 어플리케이션 프로세서였다. '테그라3'는 "가변 대칭 멀티프로세싱" 기능을 갖는데, 이것은 전력소모가 덜한 작업에 저전력의 단일 코어를 사용한다.

그림 2. '넥서스7'의 통신 보드 앞면

새로운 벤더들

'넥서스7'의 칩 공급업체들 가운데는 주요 전력관리 IC(MAX77612A)를 제공하는 맥심(Maxim)사와 같은 친숙한 업체들도 있으며, 텍사스 인스트루먼츠(TI)사의 디자인 윈 두 개도 전력관리와 관련이 있다. 우리는 샌디스크/도시바(SanDisk/Toshiba)사에서 제조한 Kingston사의 8Gb 메모리 모듈과 NXP사의 PN65 NFC 보안 모듈도 발견했다. 후자의 경우, 최근 삼성 '갤럭시S3'에서도 찾아볼 수 있었다.

브로드컴(Broadcom)사의 블루투스 무선 트랜시버용 BCM4330 802.11n과 BCM4751 통합 GPS 수신기가 채택된 것도 주목할 만하다. BCM4330은 AzureWave AW-NH665 802.11n 와이파이/블루투스/FM 무선 모듈과 짝지어져 있다.

태블릿에서는 보통 볼 수 없는 칩 제조업체들 가운데 하나인 ELAN Microelectronics사는 '넥서스7'의 터치스크린용 컨트롤러를 제공했다. 전에는 이 회사의 마이크로컨트롤러가 중국 시장용으로 제조된 핸드폰에 사용된 것을 본 적이 있는데, '넥서스7'은 이 대만 벤더에게 있어서 중요한 디자인 윈인 셈이다.

하이엔드 프로세서와 안드로이드 4.1 젤리빈(Jelly Bean)용으로 최적화된 다수의 어플리케이션들 그리고 8Gb 모델의 경우 199 달러라는 가격의 조합은 구글에게 태블릿 시장에 영향을 미칠 수 있는 기회를 주고 있다. 초기 징후들로 봐서는 '넥서스7'의 선주문은 상당해 보인다. 구글이 '넥서스7'에서 성공을 거둔다면 애플도 7인치 모델을 내놓아야 한다는 압박이 커질 것이다. 이를 싫어한 고 스티브 잡스의 뜻에도 불구하고 말이다.

주요 부품들:
· 엔비디아 테그라3: 쿼드코어 모바일 어플리케이션 프로세서
· 하이닉스 H5TC2G83CFR: 2 Gb DDR3 SDRAM
· Kingston KE44B026BN: 8GB 메모리 모듈
· Realtek (RMC) ALC5642: 오디오 코덱 및 헤드폰 앰프
· 맥심 MAX77612A: 전력관리 IC
· 텍사스 인스트루먼츠 TPS63020: 벅-부스트 컨버터; SN75LVDS83B LVDS 디스플레이 Serdes
· 페어차일드 FDMC6675BZ: P 채널 파워 MOSFET
· ELAN Microelectronics eKTF3624BWS 및 eKTH1036BWS: 저항성 터치스크린용 컨트롤러
· Broadcom BCM4751: 통합 모놀리식 GPS 수신기
· InvenSense MPU-6050: 6축 (자이로 및 가속도계) MEMS 디바이스
· AzureWave AW-NH665: 802.11n 와이파이/블루투스/FM 무선 모듈
· NXP반도체 PN65: 보안 NFC 모듈

그림 3. '넥서스7'의 통신 보드 뒷면

출처: http://www.eetkorea.com/ART_8800675374_480703_NT_5713f945.HTM

좀 더 선명하고 자세한 사진들이 필요하시면 본 기사의 원문이 실려있는 http://www.eetimes.com/electronics-news/4376737/Teardown--Google-s-Nexus-7-를 방문하세요…

2012년 9월 27일 목요일

PLDWorld Server Down~!!!

내 개인 홈페이지가 운영되는 PLDWorld Web Server가 고장이 났다.ㅠㅠ
덕분에 내가 운영중인 모든 Website가 모두 중단~!!!
고치기는 해야하겠는데, 막상 하려니 깝깝하고 귀찮구만~^^;;;
한 10년썼으니 바꿀때가 된건가...

2012년 9월 8일 토요일

프린터 서버와 네트워크 스토리지까지, 넷기어 WNDR3800 유무선공유기::케이벤치

프린터 서버와 네트워크 스토리지까지, 넷기어 WNDR3800 유무선공유기::케이벤치

유무선 공유기에서 NETGEAR ReadyShare Storage기능을 지원하는건 아주 맘에 든다~^^

2012년 8월 18일 토요일

오늘 저녁

도대체 뭘 먹어야 할런지~^^;;;

2012년 7월 13일 금요일

직렬 버스의 EOS 및 ESD 내성 극대화 하기

Maximizing EOS and ESD immunity in high-performance serial buses

By Burke Henehan, Texas Instruments Inc.
February 1, 2007

정전기 문제로부터 제품을 보호하는 것은 마술이다 ? 전혀 그렇지 않다 . 문제를 해결하기 위한 다층적 전략은 제품의 내성을 극대화하고 , 부품 비용과 프로젝트 일정에 미치는 영향을 최소화 한다 .

전기적 과부하 (EOS, electrical overstress) 및 정전기 방전 (ESD, electrostatic discharge) 은 반도체 장애의 주된 요인이다. 흔히 EOS 를 탓하지만, 때로는 ESD 가 EOS 를 수반하기도 한다. 어셈블리 기계가 부품을 손상시켰는지. 취급 절차에 적절한 ESD 예방 조치가 취해졌는지. 테스트 기기가 부품에 무언가를 가하지는 않았는지. 최종 사용자가 카펫 위에서 케이블을 연결하려 컴퓨터 후면의 커넥터를 찾느라 부품을 손상시켰는지 등 장애의 원인을 파악하는 것은 상당히 난해한 문제이다. 이 어려운 작업을 겪지 않으려면, 미리 장애를 예방하여 검출 작업을 최소화하는 것이 최선책이다. 이 글에서는 PC 보드의 ESD 및 EOS 내성을 극대화시키는 방법을 제시할 것이다.

ESD 는 제품에 닿아 반도체를 손상시킬 수 있는 일종의 외부 고전압 현상이다. 일반적으로 방전은 전자 현미경으로 세밀하게 스캔해야만 검출할 수 있는 절연 장애, 내부 보호 다이오드를 통한 누설 경로, 전력 레일에서 장치의 용해 홀 (melt hole) 로 전도를 발생시키는 단락 회로 등 여러 가지 요인들에 의해 발생되는 흔한 현상이다. 이러한 원인들로 인해 EOS 문제는 한 가지의 방법만으로는 해결될 수 없다.

EOS 방지는 중세 고성 건축가들의 심층적인 방어 개념과 아주 유사하다. 첫째, ESD 에너지가 유입되는 것을 차단한다.( 적의 침입을 차단 ) 둘째, 유입되는 에너지를 분산시킨다.( 적을 위태롭게 하기 ) 셋째, 유입되는 에너지에 대항해 반도체에 내성을 부여한다.( 갑옷 입히기 )

다음은 FireWire, USB, PCIe(Peripheral Component Interconnect Express) 와 같은 고속 직렬 버스에 대해 권장하는 사항이다. 섀시 (Chassis) 의 홀은 ESD 의 유입점이 될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 고속 직렬 버스는 문제점이 아니라, 오히려 해결책일 수도 있다. 다수의 외부 연결을 결합시킴으로써 단일 직렬 버스 연결은 ESD 의 유입점을 제거할 수 있다. 이는 성으로 진입하는 유일한 문을 방어하는 것과 같은 이치다.

적의 침입 차단

첫째, 가능하다면 ESD 에너지가 반도체로 유입되지 않도록 해야 한다. 이에 가장 좋은 방법은 페러데이 케이지 (Faraday cage) 를 이용하는 것이다. 섀시 접지는 내부 전자 부품을 완전히 감싸고 있으며, 녹색 선이나 접지에 연결되어 있다. 좋은 예로 내부의 전자 부품을 감싸고 있는 전도 함체의 일종인 PC 의 금속 타워 케이스를 들 수 있다. 고속 직렬 버스는 전기 신호가 유입될 수 있는 커넥터를 장착하기 위해 홀을 연속 전도면에 필요로 한다. 제대로 설계된 직렬 버스는 신호 도체 주변이 완전히 외부와 차단되어 있으며, PC 보드 커넥터가 금속으로 차단되어 있다. 전체 차단에서 PC 보드 커넥터 차단까지 낮은 임피던스 연결이 이루어져 있고, PC 보드 커넥터와 섀시 접지를 결합한다면 연결된 장비 함체의 교접 커넥터를 거치는 이러한 연결들은 케이블 차단의 커넥터를 거친 한 장비의 금속 함체에서 유사 연속 전도면을 이룬다. 유사하다는 것은 금속 상자에 커넥터가 돌출되는 홀이 있기 때문이다. 이 공극을 통해 ESD 에너지가 유입될 수 있다. 다행히, 일부 장치들은 커넥터에서 함체 전도면까지 접촉이 이루어지도록 스프링 작용을 이용한다. 이러한 장치들의 수직 대각 접선은 커넥터가 돌출되는 함체와 접촉하고, 수평인 접선은 PC 보드 커넥터와 접촉하여 보드의 섀시 접지 또는 모두를 연결한다.

이 구조는 커넥터 쉘에서 섀시 접지까지의 연결을 짧게 하고, 함체에 돌출되는 커넥터 주변의 슬롯 안테나 길이를 줄여 ESD 와 EMI( 전자기파 간섭 ) 를 완화시킨다. 이 배치를 성의 경우에 빗대어 생각해 보자. 페러데이 케이지는 성벽이고, 커넥터 홀은 성문이라 생각하면 쉽다. 성벽으로 사방을 둘러싸고 있으며, 성문을 뚫을 수 없는 한 내부의 사람들은 안전하게 된다.

제품이 전도 함체가 없는 경우라면, 두 가지의 선택 방법이 있다. 유입되는 에너지를 소산시키거나 ( 적을 위태롭게 하기 ), 또는 ESD 에너지를 최대 전도체로 누락시켜 시간이 지남에 따라 유출되게 하는 것이다. 최대 도체로 누락 시킬 시, 도체가 지나가는 곳마다 ESD 전압이 전달되어, 다른 도체나 반도체 장치에 심각한 아크를 일으킬 수 있는 단점이 있다. 또한 전기장이 다른 반도체 장치들을 교란시킬 수도 있다. 이러한 바람직하지 못한 가능성을 설계상에서 최소화시킬 수 있다면, 최대 도체로 누락시키는 것이 더 적당한 옵션이 될 것이다.

적을 위태롭게 하기

비록 함체가 전도성을 가지고 있을지라도, ESD 는 들어갈 길을 찾을 수도 있다. 이 교활한 성질 때문에, 심층적인 방어가 필요한 것이다. 두 번째 층의 목표는 유입되는 에너지를 소산시키는 것이다. 즉, 성문을 통과하는 적들을 위태롭게 만드는 것이다. 두 번째 계층은 성의 외벽과 두 번째 벽 사이에 있는 치명적인 공간으로 생각하면 된다. 성에는 일반적으로 두 문 사이에 집중 포화를 위해 활을 쏘는 구멍이 마련된 통로가 있다. 성을 방어하는 군사들은 이 통로에서 끓는 기름을 침입자들에게 퍼붓는다. 첫 번째 벽 ( 페러데이 케이지 ) 를 통과한 적들은 두 번째 벽을 공격하기에 앞서 이 치명적인 공간에서 살아 남아야만 한다. 제품의 경우 이 단계에서는 가능한 한 많은 에너지를 소산시켜, 반도체에 이르는 에너지를 최소화시켜야 한다.

FireWire, USB, 케이블 버전의 PCIe 의 경우, 한 쌍의 반도체가 dc 케이블 전력을 공급하며 케이블 전력 복구 경로를 제공한다. 이 도체들을 엄격하게 필터링하면 ESD 가 반도체에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 일부를 개조하면 EMI 가 유출되는 것도 방지할 수가 있다. 설계자가 스프링 메커니즘으로 섀시 접지로 연결된 커넥터의 도체 쉘을 단락 시켰다고 가정하고, 전력 연결을 살펴 보자. 고주파 ESD 의 경우, 전력 및 접지 연결 ( Figure 1 의 C 1 및 C 2 ) 의 커넥터에 가능한 한 근접하도록 커패시터를 섀시 접지에 설치할 수 있다. 하지만, IEC( 국제 전기기술 위원회 ) 의 ESD 테스트 정의에서는 테스트 전압 (V) 에 대해 150pF(C) 로 충전된 커패시터를 사용한다. 총 전하 (Q) 는 변하지 않으므로, 이 전압을 커패시터 정격 전압 50V 미만으로 줄이려면, 보호 커패시터의 값은 약 0.033μF 이어야 한다. (C=Q/V, 따라서 V=Q/C) 0.01μF 커패시터는 이 애플리케이션에서 2kV 테스트 레벨에서 작동한다. 충분히 높은 전압의 커패시터를 사용해야 하며, 전압 클램프 ( 제너 다이오드 등 ) 로 커패시터를 보호하거나, 또는 이를 고전압 TVS( 과도 전압 억제기 ) 기기로 대체해야 한다. 이러한 연결들은 전력과 접지를 위한 것이므로, 그 연결들 사이에 대형 커패시터를 설치하는 것은 문제되지 않는다.

Figure 1 의 회로는 무극성 커패시터를 사용하고 있다. 불행히 이 두 가지 예들의 커패시터 값은 비교적 낮은 편이다. 이 접근 방식은 ESD 에너지를 섀시 접지로 누락 시키기 위한 낮은 임피던스 경로를 허용한다. 비록 에너지 전부를 포착하지는 못하지만, 도움이 되기 때문에 충분할 만큼 포착한다. 다른 경로 임피던스에 비해, 커패시터의 임피던스는 커패시터에 전달된 에너지의 양을 측정하여 전력 연결과 직렬의 또 다른 보호 요소, 페라이트 비드 (ferrite bead) FB 1 으로 유도한다. 페라이트는 고주파 신호에 대한 내성을 가지고 있다. 보다 높은 주파수에서 비드의 임피던스는 커패시터의 임피던스보다 높다. 고주파 에지는 ESD 중에서 가장 크게 손상을 입히는 요소로, 커패시터와 페라이트의 조합으로 에지들을 제거할 수 있다.

또, 회로를 효과적인 EMI 필터로 만들 수도 있다. EMI 필터는 ESD 필터와 정반대로, ESD 필터는 에너지의 유입을 방지하려 하고, EMI 필터는 에너지를 유입하려 한다. EMI 의 경우, 페라이트 비드에 인접한 커패시터 C 3 은 섀시 접지가 아닌 송수신기와 동일한 접지에 연결된다. 이는 에너지를 송수신기 칩으로 되돌려 보내는 것이다. 구성도에서 보면, 이 배열은 커패시터가 다리를 이루고 상부에 페라이트가 있는 파이 필터와 유사해 보인다. 레이아웃을 보자. 이는 매우 중요한 것으로, ESD 를 제거하려면 ESD 커패시터는 ESD 의 소스인 커넥터에 가능한 한 인접해야 한다. 그러나 EMI 커패시터는 EMI 의 소스인 송수신기 칩에 가능한 한 인접해야 한다. 그러므로 보다 문제를 발생시키는 쪽에 가깝게 페라이트를 위치시켜야 할 것이다. ESD 가 더 큰 문제라면 커넥터에 가까이, 또는 송수신기의 EMI 가 더 심각하다면 송수신기에 가까이 비드를 위치시켜야 한다. 결정을 내릴만한 충분한 정보가 없다면, 페라이트를 커넥터에 가까이 위치시켜야 한다. 이는 여러 소스로부터의 EMI 가 시스템에서 유출되는 것을 방지하며, ESD 에 의한 손상을 최대한 방지한다.

교묘한 접지 연결

접지 연결은 훨씬 더 어렵다. FireWire 와 USB 모두 낮은 임피던스 복귀 경로, 즉 케이블의 접지 도선을 통과하는 접지 복구 경로를 필요로 하는 공통 모드 신호 방식을 사용한다. 때문에, ESD/EMI 요건을 충족시킬 다른 대안이 없는 한 페라이트 비드를 접지 도선과 직렬로 배치해서는 안된다. 비드를 꼭 사용해야 할 경우, 비드를 광범위하게 테스트하여 작동 여부를 확인해야 한다. 그러나 가능한 한 커넥터에 인접하게, 신호 접지에서 섀시 접지로 커패시터를 연결하면 ESD 억제에 도움이 된다. 이 커패시터는 전류 분할기를 이루어, 대부분의 전류가 신호 접지 연결을 통과하게 된다. 그러나 일부는 섀시 접지에 연결된 커패시터를 통과하지만, 다행히도 큰 차이가 있다.

가장 어려운 점은 동등하게 다루어야 하는 고속 신호 라인이다. 라인들 중, 어느 하나에 어떤 조치를 취한다면 다른 쌍의 두 라인 모두에 취해야 한다. 적절한 방법은 일반적으로 사용하고자 하는 기술에 대한 공통 모드 초크이다. 공통 모드 초크는 두 도체에 공통인 신호에 대해 높은 임피던스를 보여주며 차동 신호들을 통과시킨다. ESD 와 EMI 모두 공통 모드 현상을 보이므로, 이 방법은 두 가지 모두에서 잘 작용한다. 그런데, 부품 배치에는 교환조건이 뒤따른다. 커넥터에 인접하여 초크를 배치하면, ESD 에 상당한 영향을 미친다. 송수신기 가까이에 위치시키면 송수신기 EMI 를 가장 크게 완화시킨다. 페라이트의 경우와 같은 이유로, 송수신기 EMI 가 초크를 추가해야 하는 중요한 까닭이 없는 한, 초크를 커넥터에 인접해 배치해야 한다. 두 차동 쌍을 갖춘 FireWire 의 경우, 공통 코어를 갖춘 단일 장치는 훨씬 작은 PC 보드 공간을 차지한다. 그러나, 각 쌍에 대하여 별도의 초크를 사용하면 두 쌍 간의 누화가 줄게 된다.

이러한 것들에 관해 여러 가지 생길 수 있는 문제점을 고려하고 주의를 기울여야 한다. 우선, 커패시터를 고속, 연선 신호 라인에 두지 않아야 한다. 주파수 때문에 몇 피코패럿 (picofarad) 이상의 정전용량이 신호 무결성을 불러온다. 테스트 제품이 처음에는 잘 작동하는 것처럼 보일지라도, 비트 오류율이 높을 수 있다. 또한 사용하고 있는 기술이 분명히 증명된 경우를 제외하고서는 공통 모드 초크를 사용하지 말아야 한다. FireWire 버전 A(IEEE 1394a) 는 공통 모드 신호방식 메커니즘을 사용하여 패킷 전송속도를 측정한다. 신호 라인 상의 공통 모드 초크가 이 공통 모드 신호를 통과시키지 않을 경우에는 98.304Mbps 패킷 전송이 가능한 경우라도, 더 빠른 속도의 패킷 전송은 불가능할 것이다.

양면 보드 또한 사용하지 말아야 한다. 직렬 버스들이 작동하는 주파수에서, 방출 신호 경로와 접지 복구 경로가 포함되어 있는 루프 임피던스는 신호 무결성과 발생한 EMI 의 양을 측정한다. 트레이스 하에 견고한 접지 층이 있고, 이 트레이스들에 비아 (via) 를 사용하지 않으면 레이아웃 작업은 한결 수월해 질것이다. 비아를 사용하면 신호 무결성에 손상을 주며, 이미지 평면을 연결하여 신호 경로 루프 면적을 최소화시켜야 하므로, 레이아웃이 매우 복잡해지게 된다. 송수신기에서 커넥터 핀으로 연결된 연선 신호 라인 하에, 견고한 접지 층을 갖춘 4 층 보드를 사용해야 한다. 커넥터 쉘에 연결되어 섀시 접지에 연결되는 부품의 연결 점을 제공하는 섀시 접지 층에는 견고한 플러드 (flood) 를 사용해야 한다. 그러한 보드의 레이아웃 시, 섀시 접지 플러드의 형상을 단순화시키는 것보다 신호 라인의 전체 길이 하에 견고한 신호 접지 층을 두는 것을 더욱 우선해야 한다.

갑옷 입히기

ESD 가 흩어진 방어막을 통과한다면, 적군들이 아성에 침입한 것과 같은 상황이 된다. 설치한 방어막을 넘어 온 에너지로부터 장치들을 보호해야만 한다. 모든 반도체 장치들에는 어떤 종류의 ESD 보호 기능이 내장되어 있다. 데이터 시트를 확인해 보자. 그러나 대부분의 경우 PC 보드에서 더 많은 조치를 취할 수 있다. 최종 목표는 반도체의 기능을 방해하는 모든 것들을 막아내는 것이다. 첫 번째로 점검해야 할 것은 리셋 핀이다. 이 핀들이 우발적으로 상태를 바꾸지 않도록 만들어야 한다. 대부분 그렇듯이 리셋 핀의 한계치가 접지 기준이라면, 리셋 핀에서 접지로 커패시터를 배치해야 한다. 커패시터는 리셋 핀이 접지 바운스 중, 상태가 변하지 않도록 하는데 도움이 된다. 이 경우, 하나의 이벤트가 접지 기준의 레벨을 변화시킨다. 변화가 상당히 클 경우에는, 반도체는 리셋을 실행시킬 수 있다. 짧은 접지 바운스 중, 리셋 핀에서 접지로 연결된 커패시터는 핀과 접지 간의 공칭 전압을 일정하게 유지하는데 도움이 된다. 보다 긴 이벤트 동안, 전압 변화를 허용하는 커패시터의 전하 유출은 한계치 초과점이다. 때문에 커패시터의 값을 가능한 한 크게 해야 한다. 리셋 핀이 대부분 dc 신호일 경우, 1μF 이상의 커패시터를 배치해야 한다. 구동 신호에 심한 부하를 주거나 주파수를 심하게 제한하는 경우, 낮은 값의 커패시터를 사용해야 하나, 이 경우에는 가급적 큰 값을 사용하는 것이 좋다. 동일한 논리를 반도체를 손상시킬 수 있는 모든 입력에 적용한다. FireWire 물리 계층의 경우, 리셋 및 LPS( 링크 - 전력 - 상태 ) 핀에 특별한 주의를 기울여야 한다.

ESD 공격에 접할 수 있는 기타 핀의 경우, 반도체와 ESD 공격 간에 아주 작은 저항만을 추가하더라도 반도체 보호에 도움이 된다. 예를 들어, 심각한 영향을 미치지 않도록 반도체에 최대한 가까이 근접하여 10Ω 레지스터를 신호와 직렬로 배치하면, ESD 내성이 증가한다. 이러한 요소들을 추가하는 것은 병사들에게 갑옷을 입히는 것에 비유할 수 있다. 갑옷이나 쇠사슬을 두른 기사들이 천으로 된 옷을 입은 기사들 보다 전투력이 훨씬 우수한 이치와 같다.

방어의 정도

이 모든 대책이 다 필요한 것일까 ? 사실 이것은 상황에 따라 다르다. 몇 개의 보드를 구축하는 경우라도 추가로 경비와 시간을 들여 가능한 한 견고하게 만들어야 한다. 제품에 고속 직렬 버스를 설계할 때, 설계 및 부품에 투자하는 경비와 시간은 최적의 위험 방지책이라고 할 수도 있다. EMI 및 ESD 영역을 점검하는 비용은 부품과 PC 보드에 부품을 배치하고, 백여 개의 보드를 구축하는데 드는 설계 시간 비용보다 훨씬 크다. ESD 및 EMI 영역의 두세 차례 사전 점검으로도 중요한 부분을 놓치는 경우가 종종 있으므로 이는 대단히 중요하다. 보드 수량이 아주 많다면, 융통성 있게 균형을 맞출 수 있다. 또한 수천 개의 보드를 구축하고 보드 당 1 달러 정도를 낮출 수 있다면, ESD 및 EMI 영역도 수 차례 점검해야 할 것이다. 당장에는 이 같은 점검이 지나치다고 여겨질 지 모르지만, 추후에는 보드 설계에서 더 많은 보호 요소들을 채택하는데 거의 비용이 들지 않는다. 비용의 절감을 위해, 특정 부품이 반드시 필요한 것이 아니라고 생각되면, 이를 부품 리스트에서 삭제하거나 보다 저렴한 0Ω 레지스터로 대체하자. 이러한 조치들은 전형적으로 초래할 수 있는 위험에 균형을 맞추는 것으로, 모든 설계자들이 해야 할 일이기도 하다.

Acknowledgements

As a senior member of the technical staff at Texas Instruments (Dallas), Burke Henehan defines audio amplifiers for mobile devices. He holds a master's degree in systems engineering from Texas Tech University (Lubbock, TX) and a bachelor's degree in electrical engineering from South Dakota School of Mines and Technology (Rapid City, SD). You can reach him at bh055@yahoo.com.

영어원문출처: http://www.edn.com/design/analog/4314519/Maximizing-EOS-and-ESD-immunity-in-high-performance-serial-buses

한글번역출처: http://www.ti.com/ww/kr/article/tiatc_07september_num06.html

2012년 7월 12일 목요일

[TI] TPS54226/TPS54326 latching after short circuit

Design Notes

Q: TPS54326 Won't recover after shut down by 12244

I'm using a TPS54226/326 in a design. When I briefly short the output to ground the converter does properly shut off but when I remove the short it does not turn back on but instead remains shut down. According to the data sheet this should not happen. The input supply is steady through the entire short and remove short event. Besides that everything else seems to work perfect.

A: Re: TPS54326 Won't recover after shut down by 1559531

The Current Protection paragraph on the data sheet is a little misleading. If a short triggers the UVP for greater than 250us the circuit will latch off.

OCP its self is non latching. if the overload is such that the output voltage falls less than 30 % it will recover automatically when the overload is removed.

UVP is latching. If the over current condition causes the output to fall more than 30%, then the UVP latching protection is activated.

출처: http://e2e.ti.com/support/power_management/non-isolated_dcdc/w/design_notes/1663.aspx

2012년 6월 26일 화요일

DJ가 경멸한 대통령? "철학도 자질도 없는 것이…"

[김대중 평전 '새벽'·47] 햇볕과 광풍

기사입력 2012-06-21 오전 10:09:57

햇볕과 광풍

미국 대통령 선거가 끝났다. 그런데 당선자가 나오지 않았다. 민주당 후보 앨 고어와 공화당 후보 조지 부시는 치열한 접전을 벌였다. 그러면서 개표 과정이 투명하지 못했고, 부정선거 시비도 일었다. 결국 미국 대통령이 법정에서 탄생하는 초유의 사태가 벌어졌다. 35일 동안의 치열한 공방 끝에 연방대법원은 부시의 손을 들어줬다. 5대 4의 판결이었다. 민주 국가 최대의 축제인 선거가 망가졌고, 미국인들은 자존심에 상처를 입었다.

김대중은 이를 비상하게 챙겨보고 있었다. 고어는 클린턴 정부의 대북 정책을 이어받을 것이지만 부시는 알 수 없었다. 김대중은 클린턴의 북한 방문을 고대했다. 그의 임기 중에 북미 관계가 개선되기를 간절히 원했다. 하지만 공화당은 클린턴의 방북을 반대하고 있었다.

"세계 최강의 미국 대통령이 불량국가의 사악한 독재자를 찾아간다는 것은 미국의 자존심에 심각한 손상을 주는 행위이다."

그러던 12월 21일 클린턴이 청와대로 전화를 걸어왔다.

"아시다시피 이곳의 애매한 선거 결과로 후임자와 상의할 수 없음에 귀중한 시간만 소비했습니다. 동시에 중동 평화와 관련한 대화가 다시 시작되고 있습니다. 이번에는 성공적으로 결론지어질 것으로 보입니다. 때문에 북한 방문이 거의 불가능합니다."

클린턴은 훗날 이때 상황을 자서전 <마이 라이프(My life)>에서 이렇게 기술했다.

"나는 북한과의 협상을 진척시키고 있었지만, 중동 평화 협상의 성사가 임박한 상황에서 지구 정반대편에 가 있고 싶지 않았다. 더욱이 아라파트가 협상 성사를 간절히 바라고 있다면서 북한 방문을 단념할 것을 간청한 상태였기 때문에 나는 북한 방문을 강행할 수 없었다."

클린턴은 12월 28일 북한을 방문하지 않겠다고 공식 선언했다. 그리고 편지를 보내 김정일을 워싱턴으로 초청했다. 북한은 이에 응하지 않았다. 어쨌든 미국은 북미 공동 선언을 이행하지 않았다.

김대중은 탄식했다. 고어가 대통령에 당선되었다면, 클린턴이 북한을 방문했다면, 김정일이 못이긴 척 클린턴의 초청에 응했더라면, 중동 평화 회담이 그 때 열리지 않았다면 한반도에는 새로운 역사가 펼쳐졌을 것이다. 훗날 퇴임 후 김대중을 만난 자리에서 클린턴도 이렇게 술회했다.

"제가 1년만이라도 더 대통령으로 있었더라면 북한 위기가 해결됐을 겁니다."

역사에는 그래서 가정이 없다. 엄혹한 현실만이 있을 뿐이었다. 부시의 등장으로 한반도는 다시 얼어붙고 있었다. 김대중과 부시, 한 사람은 햇볕이었고, 다른 한사람은 광풍(狂風)이었다.

김대중은 3월 6일 미국을 방문했다. 취임 후 아시아 국가로는 처음 한국 대통령을 초청했다. 김대중은 부시 행정부가 어떤 외교 노선을 선호할지 궁금했다. 무엇보다 햇볕정책 지지 여부가 관건이었다. 정상 회담에 앞서 국무장관 콜린 파월과 조찬을 함께 했다. 파월은 햇볕 정책을 적극 지지한다고 말했다.

이어서 대통령 부시와 정상 회담을 가졌다. 김대중은 햇볕 정책을 자세히 설명했다. 부시도 이에 화답했다.

"김 대통령께서 이룩한 남북 관계 진전을 높이 평가합니다. 미국 정부는 대북 포용 정책을 적극 지지합니다."

회담은 이렇게 무리 없이 마쳤다. 김대중은 안도했다. 문제는 회담 후 기자 회견 때 불거졌다. 부시는 거친 표현을 동원 느닷없이 북한을 비난했다.

"나는 북한 지도자에 의구심을 가지고 있다."
"북한이 모든 합의를 준수하고 있는지 확신이 없다."
"대북 정책을 근본적으로 재검토하겠다."

부시는 김대중의 답변도 가로챘다. 또 디스 맨(This man)이라 호칭했다. 김대중은 매우 불쾌하면서도 불길했다. 부시의 회견 내용을 듣고 있던 국무장관 파월이 슬그머니 자취를 감췄다. 그리고 자신의 입장을 번복하는 회견을 가졌다. 콜린은 정상 회담 때까지 부시의 의중을 잘못 읽고 있었다. 부시는 네오콘들에 둘러싸여 있었다. 부통령 딕 체니, 국방장관 도널드 럼스펠드 등이 대북 강경책을 주도하고 있었다. 클린턴과 민주당의 노선을 노골적으로 부정했다. 'ABC(Anything But Clinton)'라는 신조어가 나돌 정도였다. 즉, 클린턴 대통령이 해놓은 것들은 모두 반대한다는 것이었다.

김대중은 황당하고도 분했다. 그날 통역을 맡았던 강경화(그녀는 빼어난 실력으로 한·미 양국의 신뢰를 얻었다)는 그날 김대중의 얼굴이 매우 어둡고 슬퍼보였다고 회고했다. 그렇지만 김대중은 반드시 부시를 설득해서 그를 굴복시켜야겠다고 결심했다. 다음날 클린턴에게 전화를 했다. 클린턴은 김대중을 따뜻하게 감쌌다.

"오늘 <뉴욕타임스>나 <워싱턴 포스트> 등 미국 주요 언론들 보도도 '한반도에 관해서는 결국 신 행정부가 클린턴 노선을 계승할 것'이라는 논조가 큰 흐름이라고 합니다. 일정 기간 검토가 끝나면 대통령께서 시작하신 일이 다시 살아날 것입니다."

"그렇게 되기를 바랍니다. 대통령께서 부시 대통령에게 유용한 조언을 많이 주셨으리라 확신합니다."

그러나 클린턴은 전직이었다. 그의 정책들은 부시 행정부가 구겨서 버리고 있었다. 한반도에 거주하는 한민족의 운명이 이렇듯 멀고 먼 강대국의 입김에 좌우되고 있었다. 김대중은 그날의 수모를 잊지 못했다. 부시 또한 그날의 무례를 잊지 않았다. 부시는 2004년 외교부 장관 반기문을 통해 사과했다. 김대중도서관을 찾은 반기문이 김대중에게 말했다.

"부시 대통령은 2001년 정상회담 때의 일을 매우 미안하게 생각하고 있었습니다. 이를 김대중 대통령에게 전해달라고 했습니다."

ⓒ프레시안(손문상)

2001년 9월 11일 세계무역센터가 무너져 내렸다. 지구촌을 온통 충격에 빠뜨린 9·11 사태였다. 미국의 하늘이 뚫렸다. 힘의 상징인 국방부 청사가 불에 탔다. 미국인의 자긍심도 불에 타버렸다. 분노한 부시는 보복 공격에 나섰다. 테러와의 전면전을 선포하고 각국에 동참을 강요했다.

"미국편에서서 테러와의 전쟁을 수행할 것인가, 아니면 테러리스트 편에 설 것인가."

미국에 줄을 서면 선이었고, 이탈하면 악이었다. 그리고 9·11 테러의 불똥은 한반도까지 날아왔다.

2002년 1월 말 부시는 연두교서에서 북한을 이라크, 이란과 함께 "악의 축"으로 지정했다. "선제공격으로 정권을 교체시켜야할 대상'이라 선언했다. 북한은 이를 선전포고로 간주하며 즉각 반발했다. 북한과 미국 관계는 다시 무력 충돌 위기로 치달았다.

부시의 "악의 축" 발언에 남쪽에서도 반미 감정이 일어났다. 미국의 무력 사용은 한반도의 전면전을 의미했다. 김대중 정부는 과거 군사 정권과 달랐다. 국민의 선택한 민주 정부였다. 한국 내 반미 감정이 일고 있음은 미국에게도 커다란 부담이었다. 마침 2월 하순 부시의 한국 방문이 예정되어 있었다. 김대중은 정상 회담을 통해 부시를 설득하기로 마음먹었다. 다시 철저하게 준비했다. 김대중은 벼르고 별렀다.

2월 20일 아침, 마침내 김대중과 부시가 마주 앉았다. 정상 회담은 예정 시간보다 무려 한 시간을 초과했다.

김대중은 햇볕 정책을 다시 설명했다. 그리고 북·미 대화의 필요성을 역설했다. 처음에는 부시도 그냥 물러서지 않았다.

"김정일 위원장은 자기 백성을 굶주리게 하고 인권을 유린하는 악랄한 독재자입니다. 북한에 자유의 바람을 불어넣어 북한 체제를 붕괴시켜야 합니다. 그리고 김 위원장은 서울 방문 약속을 왜 지키지 않는 것입니까."

부시의 공세적 질문은 김대중에게는 호기였다.

"레이건 대통령이 러시아를 '악의 제국'이라 지칭했지만 데탕트를 추진했습니다. 닉슨 대통령은 중국을 '전범'으로 규탄하면서도 중국을 방문하여 개혁 개방을 유도했습니다. 친구와의 대화는 쉽고 싫은 사람과의 대화는 어렵지만 국가를 위해, 필요에 의해 대화할 때는 해야 합니다. 미국은 한국 전쟁 때 공산당과도 대화를 했습니다. 북한의 안전을 보장하고 살길을 열어주면 북한은 핵과 대량 살상 무기를 포기할 것입니다. 북한에 기회를 주십시오."

부시는 "좋은 유추"라면서 고개를 끄덕였다. 김대중은 햇볕 정책 이후 남북이 상호 비방 및 도발 중지, 이산가족 상봉, 인적 왕래 증가 등 가시적인 성과가 있음을 설명하고 국민의 80퍼센트가 이를 지지하고 있다고 밝혔다.

"햇볕 정책은 유화 정책이 아닙니다. 강자만이 추진할 수 있는 공세적 정책입니다."

김대중은 휴전 이후 처음으로 북한의 군사 도발을 응징한 연평해전을 예로 들면서 강력한 힘을 바탕으로 데탕트를 추진하고 있음을 주지시켰다. 또 한반도에서의 전쟁이 얼마나 위험하고 무모한 것인지도 지적했다.

"우리 국민은 전쟁에 단호히 반대하고 있습니다. 북한에 대해 미국의 군사적 조치는 곧 전면 전쟁으로 확전될 것이 분명합니다. 펜타곤은 전쟁 발발 3개월 내에 한국군 50만 명, 미군 5만 명, 민간인 100만 명 이상의 사상자가 발생하고 산업 시설의 대부분이 파괴 될 것으로 예측한 바 있습니다. 전쟁은 우리가 승리하겠지만 이러한 참화는 막아야 할 것입니다."

김대중은 최선을 다해 부시를 설득했다. 그것은 부시의 대북 정책이 얼마나 단견인가를 지적하는 가르침이었다. 태도는 겸손하고 정중했지만 그 속에는 창이 숨어 있었다. 김대중은 공격에 부시는 마땅한 방패가 없었다. 부시가 할 수 있는 말은 "이해했다." "지지한다" "좋은 지적이다" 등 뿐이었다. 부시는 노벨 평화상을 받은 김대중을 다시 봤다. 2001년 워싱턴 회담에서 한국을 변방으로 보고 김대중을 그저 그런 지도자로 봤던 자신의 시각이 잘못됐음을 깨달았던 것이다.

회담이 예정 시간보다 한 시간이나 길어지자 밖에서 기다리는 한·미 양국의 외교관들은 극도로 긴장했다. 무슨 일이 벌어지고 있음이 틀림없었다. 회담이 끝나고 양국 정상이 나타났다. 그때 부시의 얼굴은 발갛게 상기되어 있었다. 평소 천진한 표정이 어색하게 굳어 있었다. 미국 외교관들은 그걸 보며 의아해하거나 불안해했지만 한국 수행원들은 내심 안도했다. 청와대 비서 김선흥은 당시의 부시 모습을 이렇게 술회했다.

"교무실에 불려가 주의를 단단히 듣고 나오는 학생의 표정 같았다."

정상 회담을 마치고 공동 기자 회견장에 나온 부시는 '김대중의 학생'이 되어 있었다.

"햇볕 정책을 적극 지지한다."
"북한을 침공하거나 공격할 의사가 없다."
"북한 주민에 대한 식량 지원을 계속하겠다."

그날 밤 만찬이 있었다. 김대중은 포도주 잔을 들어 건배 제의를 했다. 부시는 자신이 크리스천이라서 술을 마시지 않는다며 포도주 대신 별도로 준비해온 맥주로 건배했다. 알콜 성분이 없는 것이었다. 김대중이 물었다.

"어느 교파 소속이신지요."
"감리교입니다."

그러자 김대중은 산업 혁명 이후 감리교가 영국 사회에 끼친 영향에 대해 설명했다.

"산업 혁명 이후 토지를 잃은 농민들이 도시로 몰려나와 빈민이 되었습니다. 노동자들은 열악한 근로 조건에 반발하고 있었습니다. 그때 폭동이 일어나기 직전의 위기에서 영국을 구출하여 19세기 찬란한 빅토리아 왕조 시대를 열게 만든 세 부류가 있었습니다. 하나는 언론이고, 둘째는 법원이요, 세 번째는 감리교였습니다.

당시 성공회는 왕족이나 귀족들만의 종교로 대중의 고통을 외면했습니다. 존 웨슬리가 감리교를 창시해서 성공회가 외면한 사람들을 품어줬습니다. 불만과 분노에 찬 이들을 위로하고 희망 속으로 이끌었습니다. 감리교가 영국을 구원한 것입니다. 대통령께서 믿는 감리교가 그래서 위대합니다."

부시 내외는 진지하게 경청했다. 김대중의 박식함이 그저 놀라울 뿐이었다.

한미 정상 회담은 김대중의 뜻대로 마무리 되었다. 국내외 언론들도 성공적인 회담이라 평가했다.

김대중은 또 다시 최선을 다했다. 부시가 마음에 들어서가 아니었다. 김대중 자신이 한 말처럼 국익에 도움이 된다면 악마와도 대화를 해야 했다. 부시는 연두교서에서 북한을 "정권 교체와 선제공격의 대상"이라 공언했지만 "공격할 의사가 없다, 지원을 계속하겠다"고 입장을 번복했다. 한 달도 채 안된, 연두교서의 잉크도 마르기 전이었으니 부시의 체면이 많이 구겨졌다.

그 후에도 미국은 대북 정책과 관련해서 냉탕온탕을 오갔다. 미국 대통령 부시는 네오콘들의 충동질에 즉흥적 조치들을 남발했다. 면전에서는 햇볕 정책을 지지한다 해놓고 돌아서면 딴 짓이었다. 말과 행동이 달랐다. 그 때마다 덜 익은 정책으로 한반도 전체가 요동을 쳤다. 김대중은 이런 부시를 경멸했다. 임기를 끝낼 때 쯤 김대중은 부시를 이렇게 평했다. 그 속에는 증오가 잔뜩 묻어있었다.

"우리는 철학이 없고 자질 부족한 극우 보수주의자인 부시 대통령 때문에 미국까지 포함한 세계가 얼마나 피해를 입었는가? 나는 2000년부터 2003년 퇴임 때까지 남북 관계 개선 발전을 위한 천금 같은 시기를 갈등과 정체 속에 보낸 것이 지금 생각해고 원망스럽고 애석의 심정을 금할 수 없다."

"한반도 문제는 2000년 6·15 정상 회담 이래 순풍에 돛 단 듯이 순항한 것을 2001년 부시가 들어서면서 지난 8년 동안 엉망을 만들었다. 부시는 철학도 일관된 정책도 없이 일을 어렵게 했다. 나라가 잘되려면 국민이 훌륭해야지만 지도자도 제대로 된 사람이 들어서야 한다."

/김택근 언론인

출처: http://www.pressian.com/article/article_facebook.asp?article_num=50120621083037

2012년 6월 19일 화요일

Understanding Lithium-Ion and Smart Battery Technology

One of the most common questions asked by notebook computer users is "How long will the battery last?" The answer is not simple. Users inevitably discover that battery run time varies depending on how and where the notebook is used; however, most users don't understand why the battery sometimes does not last as long as predicted by the battery fuel gauge (Power Meter).

참고 :Battery life will vary depending on the product configuration, product model, applications loaded on the product, power management setting of the product, and the product features used by the customer. As with all batteries, the maximum capacity of this battery will decrease with time and usage.

As mobile computing becomes more prevalent, users need to understand how environmental and usage factors impact battery run time and life span. This document explains these factors, describes the Smart Battery Technology built into HP notebooks, and recommends practices to maximize battery life.

Battery Safety

What is a Lithium-Ion battery?

What is Battery Cycle Life?

What is Battery Capacity?

How does HP determine the Warranty Period?

What is Smart Battery Technology?

What is Smart Battery Calibration?

Maximizing the capacity and life span of the battery

Should I fully charge the battery before I use the computer?

Tips for conserving battery power

Battery Safety

HP takes safety very seriously and makes battery Material Safety Data Sheets (MSDS) (in English) available that provide general safety information about the third party (non-HP) batteries used in HP products and throughout the industry. In addition, HP works closely with third-party battery suppliers to drive continuous safety and design improvements that help deliver higher levels of safety and reliability. In the unlikely event of a potential safety issue, HP uses proven best-in-class processes and works closely with the appropriate worldwide regulatory agencies to help deliver the highest possible level of safety and best customer experience.

What is a Lithium-Ion battery?

A lithium-ion (Li-Ion) battery pack is made of multiple cells connected in series and in parallel based on the voltage and current requirements of the device. HP notebooks use 3 different types of Li-Ion battery cells: cylindrical, prismatic, and polymer.

Cylindrical cells are approximately 18 mm (0.7 in) in diameter by 65 mm (2.6 in) in length, and they are commonly referred to as 18650 cells. These cells are frequently used in battery packs that are about 20 mm (0.8 in) thick.
Prismatic cells have a slim, rectangular form factor; the most common types are 6-cell and 8-cell Li-Ion battery packs that are about 12 mm (0.5 in) thick, such as HP MultiBay and tablet PC batteries.
Polymer cells are thinner than prismatic cells. They are often used in products such as the IPAQ Pocket PC and some ultra-portable PCs, which require battery packs less than 10 mm (0.4 in) thick.

Li-Ion batteries are lighter, store more energy, and retain their charge longer than nickel-based batteries of comparable size. Also, Li-Ion batteries can be charged before they are fully discharged because they are not susceptible to the memory effect.

A typical 6-cell Li-Ion battery pack takes 2.5 to 3 hours to fully charge to its maximum voltage with the system in off mode. After the battery is fully charged, current flow to the battery is stopped by a built-in protective (charge control) circuit. The protective circuit prevents the battery from being charged or discharged beyond safe limits.

Although the protective circuit uses a small amount of energy from the battery to operate, the Li-Ion battery self-discharge rate is a fraction of that of nickel-based rechargeable batteries. Some conditions that increase the self-discharge rate of Li-Ion batteries, and should be avoided, are described in the What is Battery Capacity section of this document.

What is Battery Cycle Life?

Battery cycle life is the total number of discharge-charge cycles (Figure 1) a battery yields before it can no longer hold a useful amount of charge. Estimating the cycle life of a rechargeable Li-Ion battery is difficult because cycle life is affected by the average operating temperature of the battery and its energy discharge rate.

Basically, higher temperatures and higher energy discharge rates decrease battery cycle life. The operating temperature of the battery depends on the air temperature as well as the heat generated by the notebook itself and by its immediate environment, such as a docking station. The energy discharge (drainage) rate depends on the type of applications running on the notebook and by its power management settings.

For example, running computer-intensive applications such as CAD, gaming, and DVD movies drains the battery faster and decreases its cycle life more than running word processing applications.

그림 1: Discharge Cycle

A cycle for a rechargeable lithium-ion battery is the cumulative amount of discharge approximately equal to its full charge capacity. For example, 10 occurrences of a 10% depth of discharge or 2 occurrences of a 50% depth of discharge represent one cycle.

(재충전가능한 리튬이온 배터리의 사이클은 누적 충전 용량이 총 충전가능량과 같아질 때이다. 예를 들어 10%의 충전 10번이나 50%의 충전 2번은 1번의 사이클을 의미한다 - [출처] 배터리 싸이클에 관한 글 (바이오 카페) |작성자 엘건)

What is Battery Capacity?

Battery capacity is expressed in ampere-hours (Ah). Battery energy, expressed in watt-hours (Wh), is the product of the battery capacity (Ah) and the battery voltage (V). The operating voltage range of a Li-Ion battery pack remains relatively constant throughout its useful life; however, its capacity begins to decrease in a roughly linear manner as soon as it is put into service. New batteries are classified by their rated capacity.

Over time, the actual battery capacity decreases due to electrochemical inefficiencies within each cell. This loss in capacity (aging) is irreversible; it cannot be restored by cycling the battery. Gradually, less and less active material is available within each cell to electrochemically store a charge. Consequently, the user experiences reduced computer run time.

A practical way to express the actual capacity of a battery over time is called full charge capacity (FCC). FCC is expressed as a percentage of the initial rated capacity of the battery. FCC is influenced by the typical discharge load on the battery and by the user profile. Under normal discharge loads, Li-Ion batteries have a life span of between 300 and 500 cycles. With moderate use, Li-Ion batteries are expected to deliver approximately 80% of their rated capacity after 300 cycles or about one year of use (Figure 2). This estimate covers typical users who completely cycle the battery each working day by running low to medium power applications (word processing, e-mail, and spreadsheets) in wired or wireless modes.

그림 2: Moderate Usage of Fully Charged Battery

Full charge capacity with moderate use is about 80% after 300 cycles.

How does HP determine the Warranty Period?

HP provides a 12-month warranty for Li-Ion batteries. The warranty period is based upon the expectation that the battery will deliver 80% of its initial capacity after 300 cycles at low to moderate power loads. High power loads may cause a battery to reach 80% of initial capacity in less than the 12-month warranty period. Li-Ion batteries will continue to operate below the 80% capacity threshold; however, the capacity (run time) delivered between charges will continue to decrease.

The following table summarizes FCC projections after one year based on 2 user profiles and various power loads. The first profile is for a mobile user who fully discharges and charges the battery almost every working day (300 cycles per year) in a normal environment. The second profile is for a stationary user who only cycles the battery once per week in a high-temperature environment, such as in a docking station. As shown in the table, the additional heat generated by running high power applications or by using a docking station accelerates the loss of capacity.

High power applications may also reduce the battery cycle life by as much as 25%.

**Full charge capacity projections after one year of use**
Power load (applications)	Mobile user Battery cycled daily (25ºC, 77ºF)	Stationary user (with docking station) Battery cycled weekly (>35ºC, 95ºF)
Low (word processing, Internet, e-mail) >	80%	80%
Moderate (wireless, spreadsheets, database management)	80%	70%
High* (CAD, 3D games, DVDs, high LCD brightness)	60%	50%

What is Smart Battery Technology?

Estimating battery run time is further complicated by the inaccuracy of the system that monitors and reports the battery charge status to the user. Some notebooks estimate the battery charge state based on manufacturer testing of the specific product model with a particular configuration. This method is inaccurate when another battery with a different state-of-charge is inserted, because charge status of each battery is estimated based on its history in the system.

To aid users in monitoring and managing Li-Ion batteries, HP Compaq notebooks provide accurate and instantaneous status information using Smart Battery Technology. HP Smart Battery Technology is based on the Smart Battery System (SBS), which was established by major battery manufacturers in 1995 to promote an industry standard for rechargeable battery technology. The SBS features a Smart Battery that maintains and reports its own status, thus providing users with accurate information, whether they use different batteries in the same notebook or the same battery in different notebooks.

For more information about the Smart Battery System, go to http://www.sbs-forum.org/ (in English).

What is Smart Battery Calibration?

Repeated short discharges and recharges cause increasing inaccuracy between the state-of-charge of the battery and the Power Meter readings. Periodically, the battery needs to be calibrated to "relearn" its usable capacity so it can synchronize its charge status with the Power Meter. The calibration procedure maximizes the notebook run time by giving the user an accurate estimate of the remaining battery charge. Calibration also prevents data loss that can occur during the Hibernation process if sufficient power is not available to complete critical save-to-disk operations.

Smart Batteries calibrate their FCC each time they undergo a full discharge-charge cycle, whether they are recharged in the notebook or in a stand-alone charger/conditioner. Calibration using the notebook is less convenient because it can take up to 4 hours; however, it can lead to more relevant results than using a stand-alone charger.

Calibration results using the notebook are more relevant because the battery relearns its FCC while undergoing a realistic power load. In a stand-alone charger, the battery is discharged using a fixed load. If the fixed load is less than the load typically experienced by the notebook, the learned capacity of the battery may be higher than its actual capacity. In other words, the newly calibrated battery may not deliver the run time predicted by the Power Meter if it is subjected to a greater load than the load used to calibrate the battery.

The accuracy of today’s Smart Battery enables precise calibration when the battery is discharged to about 5% of its remaining capacity. Consequently, the user can set the battery alarm at 5% of remaining capacity so that the Smart Battery will calibrate its capacity during normal use.

The user simply has to periodically discharge the battery until the 5% capacity alarm is received. The need to perform this procedure will vary with individual use. In general, a Li-Ion battery should be calibrated a minimum of once every 3 months. A battery that is seldom discharged completely should be calibrated about once a month.

How does the notebook charge the battery?

Adhering to recommendations by battery cell suppliers and best practices, the notebook does not continue charging the battery once the battery is 100% fully charged. Once the battery is 100% fully charged, the 'terminate charge bit' is set, preventing the battery from charging. The battery does not clear the 'terminate charge bit' until after the fuel gauge falls below 94%. Once the battery fuel gauge falls below 94%, the 'charge bit' is set and the battery does begin charging with the AC adaptor connected to the notebook. If the AC adaptor is disconnected between the levels of 94% to 100%, the 'charge bit' will not be set and the notebook will no longer charge the battery.

Maximizing the capacity and life span of the battery

After reading the information presented in this document, you should be aware that following conditions negatively impact battery run time and life span.

Factors that contribute to loss of battery capacity

Li-Ion battery cells suffer gradual, irreversible capacity loss with each discharge-charge cycle. Such aging occurs more rapidly as temperature and discharge loads increase.
The self-discharge rate of a Li-Ion battery is higher if the battery is left in an unpowered notebook.
During prolonged storage or non-use, the battery charge will decrease below its recommended low-voltage level.
Leaving the battery in a depleted condition for an extended period will accelerate the decrease in FCC.
Leaving the battery at a high level of charge in a high-temperature environment for extended periods (for example, running a notebook computer in a docking station under a heavy load) will accelerate the loss of capacity.
Running high-end applications using the battery accelerates the loss of capacity. For example, playing 3D games will lower FCC faster than using word processing applications.

Recommended battery care practices

Recommendations for battery use and storage are covered in the HP User Guides for each model. Additional battery care practices are as follows:

Store Li-Ion batteries between 20°C and 25°C (68°F and 77°F) with 30% to 50% charge.
Do not disassemble, crush, or puncture a battery; do not short the external contacts on a battery; and, do not dispose of a battery in fire or water.
Do not leave batteries exposed to high temperatures for extended periods. Prolonged exposure to heat (for example, inside a hot car) will accelerate the deterioration of Li-Ion cells.
Remove the battery if the notebook will be stored (turned off and not plugged into AC power) for more than 2 weeks.
Remove the battery from the notebook if the notebook will be plugged into AC power continuously (via a wall adapter or docking station) for more than 2 weeks.
Use the type of battery with the highest capacity (Ah) rating if the notebook will run high-end applications on battery power.
Calibrate the battery based on the usage model. Under normal usage, batteries should be calibrated a minimum of once every 3 months; however, a battery that is rarely discharged fully should be calibrated about once a month
Keep the battery away from children.
Use only the battery provided with the computer, a replacement battery provided by HP, or a compatible battery purchased as an accessory.

Should I fully charge the battery before I use the computer?

No. Lithium ion batteries are more efficient than nickel based rechargeable batteries and go through a formation process during manufacturing. They do not require the initial loading prior to use.

Tips for conserving battery power

You can manually change the power consumption of your notebook PC and conserve battery power.

Reduce the brightness of the screen to the minimum readable level. Use the Fn and F7 or F8 keys to adjust the brightness.
Remove peripherals when not in use. External hard drives, CD-ROMs, Zip drives, PC cards, and other peripheral devices can draw power from your battery even when they are not in active use. Disconnect them when you have finished using them.
Reduce the speed of your processor. The faster your computer works, the more quickly it uses up the supply of power. By cutting down on processor speed, you can extend the charge of your battery. Methods to reduce processor speed vary from model to model, and your manual should provide instructions for doing so.
Turn off the Wireless On-Off button when it is not in use. If your notebook has one, press the Wireless On-Off button so that the light turns off.
Check for programs running in the background. Some programs automatically install a quick-start utility and run in the background when the computer is started. You can decrease the power requirements by periodically searching for and removing unnecessary programs. See HP Notebook PCs - Improving the Performance of Your Computer for Windows Vista.

출처: http://h10025.www1.hp.com/ewfrf/wc/document?cc=kr&destPage=document&docname=c00596784&jumpid=reg_r1002_usen&lc=ko&tmp_docname=c00596784

2012년 6월 18일 월요일

셋톱박스는 ‘전기먹는 하마’ 대기전력 소모, TV의 10배

전기硏, ‘2011년 대한민국 대기전력 실측조사’ 발표

2012년 06월 15일

“우리 집에 전기 먹는 하마가 있다?”

한국전기연구원은 전국 105개 표본가구를 대상으로 대기전력을 조사한 ‘2011년 대한민국 대기전력 실측조사’ 결과를 14일 발표했다.

대기전력이란 전원을 끈 상태에서 전기제품이 소비하는 전력으로 이번 조사 결과 대기전력 수치가 가장 높은 전자기기는 셋톱박스로 나타났다. 셋톱박스는 인터넷TV(IPTV)나 케이블TV를 연결하기 위해 쓰는 단말기로 대기전력 수치가 12.3W로 조사돼, TV의 대기전력 수치인 1.27W의 약 10배에 달했다.

13인치 노트북이 작동할 때 34.8W의 전력이 쓰이므로 셋톱박스 3대의 플러그만 꽂아둬도 노트북 한 대를 사용하는 데 필요한 전력이 낭비되는 셈이다.

셋톱박스 다음으로 대기전력을 많이 소모하는 기기는 인터넷 모뎀(5.95W)과 스탠드형 에어컨(5.81W), 보일러(5.81W)였다. 가정에서 많이 쓰는 전기밥솥과 전자레인지는 대기전력으로 각각 3.47W, 2.19W를 소비했으며 컴퓨터는 2.62W, 비데는 2.20W를 소비하는 것으로 나타났다.

이번 조사 결과 가구당 평균 18.5대의 가전기기를 가지고 있으며, 대기전력으로만 연간 209kWh(사용 시간 동안 소모한 전력량)의 전력이 소모되는 것으로 나타났다. 이는 한 가구가 연간 소비하는 총 전력량인 3400kWh의 6.1%에 해당하는 수치로, 사용하지 않는 전자기기의 플러그를 뽑아 두기만 해도 가정마다 매달 17.4kWh의 전기를 덜 써 전기요금 2000원을 절약할 수 있다.

전기연 김남균 전력반도체연구센터장은 “우리나라에서 한 해 대기전력으로 소모하는 전력량은 3470GWh로 전기요금으로 환산하면 4160억 원에 이른다”며 “앞으로 네트워크 가전과 스마트 기기가 대기전력을 많이 소비할 것으로 예상되는 만큼 이에 대한 연구와 정책을 연계해야 할 것”이라고 말했다.

한편 전기연은 대기전력을 줄이기 위해서는 쓰지 않는 가전기기의 플러그를 뽑고, 대기전력을 차단할 수 있는 멀티탭을 사용하며, 에너지절약 마크가 붙어 있는 제품을 구입할 것을 권고했다.

김수비 기자 hello@donga.com

출처: http://news.dongascience.com/PHP/NewsView.php?kisaid=20120615100000000227&classcode=01

2011년 실측조사라지만, STB가 이렇게 대기전력이 클줄이야…

2012년 6월 5일 화요일

SoC FPGA 기반 메모리 시스템의 ECC(Error Correction Code) 구현

이 글에서는 소프트 오류가 일어나는 원인과 이러한 오류가 미치는 영향, 그리고 오류 검출 및 교정을 이용해서 임베디드 시스템이 이와 같은 유형의 소프트 오류를 더 잘 복구할 수 있도록 하기 위해서 Altera와 Micron Technology에서 개발한 기법에 대해서 설명한다.

자료제공/알테라 코퍼레이션

반도체 프로세스 기술이 계속해서 발전함으로써 임베디드 시스템으로 더욱 더 높은 통합, 기능성, 성능이 가능하게 되었다. 이와 같이 향상된 성능이 가능하게 됨으로써 여러 가지 이점들을 거둘 수 있지만, 한편으로 문제는 더 높은 성능의 시스템은 소프트 오류가 발생할 가능성 또한 높아질 수 있다는 점에 대해서 그만큼 더 주의를 기울여야 한다는 것이다. 전원 전압을 낮추면 IC 회로가 다양한 유형의 전자기 및 입자 방사에 더 취약해진다. 임베디드 시스템의 메모리 크기가 수백 메가바이트에 이르게 됨에 따라서 자연적으로 발생하는 알파 입자로 인해서 발생하는 소프트 오류가 허용 가능한 수준을 넘어설 수 있게 되었다. 또한 인터페이스 속도가 초당 1기가비트를 넘어섬에 따라서 과도한 잡음 및 지터가 외부 메모리로 연결하는 전송 라인으로 오류를 일으킬 수 있게 되었다.

메모리 비트 오류의 요인들

-비트 셀 소프트 오류

통상적으로 이용되는 메모리 비트 셀은 전기 전하의 형태로 프로그램된 값을 유지한다. 메모리 비트 셀로 값을 쓰는 작업은 이 전기 전하를 재프로그래밍해서 전기 전하가 원하는 새로운 값을 표현하도록 하는 것으로 이루어진다. 메모리 비트 셀은 예를 들어서 전력이 공급되고 동적 메모리 타입의 경우 리프레시 기법이 동작하는 등과 같이 기본적인 조건들이 충족되는 한은 무한정하게 자신의 값을 유지할 수 있다.

이렇게 저장된 전하는 메모리 디바이스에 이질적인 전하가 주입되었을 때 부정적으로 영향을 받을 수 있다. 우주 입자가 대기 중의 원자와 충돌함으로써 에너지 선(energetic ray)이 발생되고 이 에너지 선이 저장된 전하에 영향을 미칠 수 있다. 메모리 비트 셀의 값을 뒤집기 위해서는 충분한 전하가 주입되어야 이 값을 바꿔서 부적절한 로직 값을 나타내게 된다.

고에너지 알파 입자는 우주선(cosmic ray)의 약 10퍼센트를 이루는 것으로서 수 미터의 콘크리트를 통과할 수 있다. 저에너지 알파 입자는 칩 패키지에 이용된 물질들이 부식되면서 방사되는 것으로서 에너지 수준은 낮으나 어떠한 영향을 미치기 위해서 이동해야 하는 거리가 짧다. 마찬가지로 감마선은 에너지 수준이 높고, 부식에 의해서 자연적으로 발생되며, 우주선에 포함되어 있다. 지구 대기는 우주 입자와 우주선에 대해서, 자연적이면서, 상당히 효과적이나, 완전무결하지는 않은 장막을 제공한다. 그러므로 산꼭대기나 공중 시스템 같이 고도가 높은 위치에서는 대기가 희박하므로 이와 같은 입자들에 대해서 보호하는 능력이 떨어지고 그러므로 소프트 오류가 발생할 가능성이 높아진다.

외부 에너지 주입으로 인해서 메모리 비트 셀의 값이 부정하게 변경되는 이벤트를 SEU(single event upset)이라고 한다. 이와 같은 오류를 소프트 오류라고 하는데, 이것은 디바이스의 결함으로 인해서 오류가 발생하는 것이 아니라 디바이스가 외부적인 방해를 겪음으로 인해서 오류가 발생하기 때문이다. 만약에 후속적으로 제대로 된 데이터가 다시 쓰여지면 그와 같은 오류를 일으킬 가능성이 낮아진다. 그러므로 그와 같은 오류가 발생할 가능성은 극히 낮지만 메모리 용량이 높아짐에 따라서 이러한 오류의 가능성이 높아진다.

-하드 오류

하드 오류는 부적절한 동작으로 인한 것이다. 이 경우의 오류는 대개가 재현이 가능하고 지속적으로 발생한다. 그 안에 들어있는 메모리를 포함해서 어떤 시스템이 생산 직후에는 결함이 없는 것으로 판단된다 하더라도 이 상황은 디바이스가 노후화됨에 따라서 변할 수 있다. 과도한 온도 변동, 전압 스트레스, 높은 습도, 물리적인 스트레스 등과 같은 요인들 모두가 시스템의 어떤 구성요소가 서서히 결함을 일으키기 시작하도록 만들 가능성이 있다. 이러한 오류들이 메모리 셀이나 인쇄 회로 보드 트레이스의 결함으로 인한 고착 비트로 나타날 수 있다.

-전송 오류

전송 오류는 메모리 비트 셀과 데이터를 읽거나 쓰는 기능 유닛 사이의 경로에서 발생하는 오류들이다. 이와 같은 유형의 오류는 전송 경로의 설계 마진을 일시적으로 초과하는 시스템 지터 및 잡음으로 인해서 발생될 수 있으며, 그러므로 설계 마진, 사용된 부품 소자의 품질, 주변 환경의 전기 에너지에 대한 시스템의 취약성에 따라서 발생할 수 있다.

외부적 메모리로 연결하기 위한 물리적 배선의 인덕턴스, 커패시턴스, 배선 길이는 시스템온칩(SoC)이나 메모리 디바이스 내의 내부적 배선과 비교해서 수십 배 더 높다. 그렇지만 부품 내부에서도 또한 전송 오류가 발생할 수 있다. 알파 입자와 감마선이 검출 증폭기와 메모리 비트 라인에 영향을 미침으로써 데이터 값을 부적절하게 포착할 수 있다.

오류가 미치는 영향

메모리 데이터 손상은 임베디드 시스템의 동작에 치명적으로 영향을 미칠 수 있다. 프로세서 기반 시스템에서 메모리 오류는 명령이나 데이터 스트림으로 부적절한 값을 일으킬 수 있다. 첨단 프로세서들은 부정한 명령들을 찾아내면 통상적으로 시스템이 재부팅되도록 한다. 데이터 스트림으로 오류가 발생하면 프로그램 플로우가 정해진 흐름을 벗어남으로써 보호 메모리를 부정하게 액세스할 수 있다. 이와 같은 상황은 데스크톱에서 말하자면 ‘blue screen of death’나 ‘core dump’와 같은 것이다.

붕괴도 임베디드 시스템에 바람직하지 않은 것이지만 그 반대는 더욱 더 심각한 결과를 초래할 수 있다. 오류를 즉시 검출하지 못하면 이 오류가 시스템에서 긴 시간 동안 돌아다닐 수 있다. 메모리 오류를 발견하지 못하고 놓치면 이 결함 데이터를 이용해서 새로운 데이터를 계산함으로써 문제가 몇 배로 커질 수 있다. 이러한 결함 데이터를 찾아낸다고 하더라도 원래 발생 지점과 그로 인한 이후의 손상을 교정하는 것은 물론이고 찾아내는 것조차 어려울 수 있다. 임베디드 시스템은 통상적으로 장기간 동작하며 데스크톱 컴퓨터 같이 빈번하게 재부팅하지 않는다. 이러한 점 때문에 임베디드 시스템은 시간이 경과함에 따라서 더욱 더 오류가 누적될 수 있다.

데이터 손상이나 시스템 붕괴는 여러 면에서 영향을 미칠 수 있다. 시스템 오작동은 사용자들을 짜증나게 하고 고객들의 불만을 살 수 있다. 고객 불만이 높아지면 반복 불가능한 오류 원인을 조사하기 위해서 높은 비용이 들어가야 하므로 유지보수 비용이 증가할 수 있다. 갑작스러운 시스템 고장은 중장비를 사용하는 환경에서 위험한 상황을 야기할 수 있으며, 보안 시스템에서 오류가 발생하면 비의도적 백도어 진입(unintended backdoor entry) 기법을 통해서 액세스를 제공할 수 있다.

임베디드 시스템의 오류 발생 가능성

하드 오류와 전송 오류의 비율은 많은 변수들에 따라서 좌우된다. 여러 조사들에서 대형 시스템의 이와 같은 오류를 측정하였으나 이러한 결과들을 다른 시스템에도 일률적으로 적용할 수 있다고는 할 수 없다. 한편 많은 조사들에서 소프트 오류 비율(soft error rate) 결과를 발표하고 있다. 실례로서 1기가바이트 동적 메모리를 사용하는 임베디드 시스템은 MTBF(mean time between failure)가 연간 수 회에서 수년에 일회 정도에 이를 것으로 예상된다. 현장에서 이용되는 시스템 수에 대해서 MTBF를 고려해야 한다. 시스템 업체라면 특정한 시간 기간 내에 총 장치의 가능한 결함 횟수를 고려해야 한다. 예를 들어서 현장에서 MTBF가 10년인 10,000개의 장치가 이용된다면 이는 다시 말해서 평균적으로 연간 1천 대의 장치가 단일 비트 소프트 오류를 일으킬 것으로 예상된다는 뜻이다.

이와 같은 오류 비율의 허용 가능한 정도는 애플리케이션 분야에 따라서 다르다. 높은 고도에서 이용되는 애플리케이션의 개발자들은 우주선으로 인해서 더 높은 SER이 발생할 수 있다는 점을 고려해야 할 것이다. 군용, 자동차, 고성능 컴퓨팅, 통신, 산업용 고객들은 안전성, 보안, 신뢰성이 저하될 수 있다는 점을 염려할 것이다. 소비자 전자기기 분야에서는 경우에 따라서 1년의 MTBF가 허용될 수도 있다. 하지만 많은 경우에 유지보수 비용이 증가하고 고객들의 불만이 높아질 수 있으므로 그에 대한 해결책을 찾지 않을 수 없을 것이다.

오류 복구 능력의 향상

-전송 오류

Altera SoC FPGA는 최대 533MHz(1066Gbps) DDR3을 지원한다. DDR3 인터페이스 규격과 SoC FPGA 및 외부 메모리 디바이스를 이용해서 이를 구현하는 방식이 미미한 수준의 오류 비율을 보장한다. 하지만 이것은 보드 설계가 견고하고 지터와 잡음을 DDR 규격에서 지정하고 있는 한계 이내로 제어했다고 간주했을 때이다.

Google과 토론토 대학에서 공동으로 실시한 대규모 조사와 스탠포드 대학에서 실시한 또 다른 조사에서는 조사 대상의 모든 시스템 중에서 일부의 시스템이 대부분의 오류를 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 오류는 과도한 지터나 잡음으로 인해서 발생하거나 또는 시스템이나 여기에 이용된 부품의 품질이 기준에 미치지 못해서 발생되는 것일 수 있다.

DDR4 및 상위 규격에서 정의하고 있는 것과 같이 인터페이스 속도가 높아질수록 전송 오류의 가능성이 높아진다. 전력 소모를 낮추고 더 높은 인터페이스 속도를 지원하기 위해서 전력 플레인 전압과 신호 레벨이 낮아짐에 따라서 지터와 잡음은 갈수록 더 제어하기가 어려워지고 있다. JEDEC에서는 DDR4 및 GDDR5의 차세대 메모리 규격은 지터와 잡음의 영향 때문에 특정한 비트 오류율과 설계 간소화, 특성분석, 품질 검증 사이에 절충을 허용하게 될 것이라고 지적하고 있다. 어떤 비트 오류율을 허용한다는 것은 실제적으로 그와 같이 발생하는 오류들을 교정할 수 있는 기법들을 필요로 한다는 것이다.

-소프트 오류

소프트 오류는 피할 수 없는 것이므로 시스템이 이와 같은 오류로부터 신속하게 회복할 수 있도록 하기 위한 기법들이 개발되어 왔다. 다시 말해서 어떤 오류가 발생했을 때 이를 발견해내고, 교정하고, 제대로된 값을 전달함으로써 시스템이 중단되지 않고 계속해서 작동하도록 할 수 있다. 이 작업은 메모리 데이터 워드로 비트를 추가하고 이렇게 폭이 넓어진 워드로 오류를 검출하고 교정하기 위한 충분한 정보를 전달하도록 함으로써 가능하다. 데이터 워드로 더 많은 비트를 추가할수록 한 워드로 더 많은 오류를 교정할 수 있다. 그러므로 오류 교정은 비용과 원하는 신뢰성 정도에 따라서 달라진다.

한 워드로 단일 오류를 교정하고 2개 오류를 검출할 수 있는 기법이 임베디드 시스템에 이용하기에 비용적으로 경제적이고 오류 복구가 뛰어난 것으로 입증되고 있다. 이 기술이 업계에서 널리 채택되고 있는 기법으로서 ECC(error correction code)라고 하는 것이다.

ECC의 기본적인 구현

ECC는 메모리의 폭을 넓히고 이러한 추가적인 메모리의 경로로 한정적인 양의 조합 로직을 추가함으로써 구현할 수 있다. ECC 인코딩에 필요한 로직은 널리 사용되고 있는 다항식 Hamming 알고리즘을 기반으로 한다. ECC 비트 생성기가 저장하려는 데이터로부터 ECC 비트를 생성하고 정규 데이터와 함께 이 ECC 데이터를 저장한다. 메모리 출력으로 ECC 검출 및 교정 로직 기능을 삽입한다. 메모리를 읽을 때는 이 기능이 ECC 데이터와 정규 데이터의 조합을 검사한다. 오류가 검출되지 않으면 정규 데이터를 변경하지 않고 전달한다. 만일 단일 비트 오류가 검출되면 그 오류 비트를 교정하고, 이제 모든 비트가 정확한 값인 상태에서 정규 데이터를 전달하고, 선택적으로 플래그를 선언한다. 만약 2개 오류가 검출되면 플래그를 선언함으로써 시스템이 이 이벤트에 적절히 대응할 수 있도록 한다.

ECC의 이점

단일 오류를 교정하고 2개 오류를 검출할 수 있으므로 여러 면에서 이점을 제공한다. ECC가 도입된 것은 대형 메모리의 SER에 대한 것이었지만 이 기법은 다른 유형의 오류들에 대해서도 복구 능력이 뛰어나다.

메모리 내부에서나 인쇄 회로 보드의 신뢰할 수 없는 배선에서 일어나는 고착 비트 라인 같은 단일 하드 오류를 ECC를 이용해서 완벽하게 해결할 수 있다. 단일 비트 전송 오류 역시 잘 처리할 수 있다. 중요한 점은 하나의 워드로 단일 비트 오류를 교정할 수 있다는 것이다. 다시 말해서 단일 워드가 하나 이상의 단일 비트 오류를 나타내지만 않는다면 ECC가 시스템 내의 다수의 오류를 적절하게 처리할 수 있다는 뜻이다.

또 다른 이점은 ECC 로직이 시스템 건전성 상태를 나타낼 수 있다는 것이다. 하나의 워드로 단일 비트 오류가 발생하면 ECC 로직이 이 오류를 교정할 수 있다. 이와 함께 프로세서로 결함 상태를 통보함으로써 작업자가 그 시스템의 요구되는 신뢰성에 적합한 조치들을 취할 수 있다. 이와 같은 방법으로 시스템 성능 저하를 유지보수 작업으로 전환할 수 있다. 이와 같이 하지 않는다면 예기치 않게 치명적인 시스템 오류 조건이 발생하는 것에 대응해야 할 것이다.

외부 DRAM에 대한 ECC

Altera SoC FPGA 외부의 메모리로 ECC 기능을 추가하기 위해서 메모리 데이터 폭을 늘리기만 하면 된다. ECC 비트를 생성하고 오류를 검출 및 교정하기 위한 기능들을 SoC FPGA 내부의 메모리 컨트롤러 안에 이미 통합하고 있다. 그러므로 정규 메모리를 다만 폭을 더 넓게 해서 이용할 수 있다. 또한 SoC FPGA와 외부 메모리 사이의 데이터 경로에 대해서도 ECC 기능이 작동하므로 데이터 경로에서 일어나는 전송 오류를 복구할 수 있다.

SoC FPGA와 외부 메모리 사이에 16비트 또는 32비트 폭 데이터 레인을 이용하는 외부 메모리 시스템은 ECC에 각기 6개 또는 7개의 추가적인 저장 비트를 필요로 한다. Altera의 아키텍처는 어느 경우이든 폭으로 한 바이트를 추가한 메모리를 이용하도록 정의함으로써 설계를 간소화한다.

ECC 보호 DRAM의 아키텍처 예

SoC FPGA와 외부 메모리로 구성된 첨단 임베디드 시스템은 1GB의 DRAM을 포함해야 할 수 있다. 이와 같은 시스템으로 비용적으로 경제적인 32비트 폭 메모리 인터페이스를 달성하기 위해서 통상적으로 선택하는 DRAM은 병렬로 구성된 1개의 8비트 폭 디바이스와 2개의 16비트 폭 디바이스를 조합할 수 있다.

NAND 플래시에 대한 ECC

부트 구성 메모리의 하나로서 또는 파일 시스템 같은 애플리케이션으로서 SoC FPGA 디바이스로 외부 NAND 플래시를 연결할 수 있다. NAND 플래시는 소프트 오류에 상당히 민감하며 ECC 보호가 바람직하게 요구된다. NAND 플래시 디바이스는 외부 DDR 메모리에서 같이 데이터 워드의 폭을 넓히는 것이 아니라 디바이스 내에 ECC 데이터 비트를 유지할 수 있도록 디바이스 내에 추가적인 저장 버퍼를 제공한다. 512바이트 또는 1024바이트 같이 더 대형의 데이터 블록에 대해서 ECC를 실시하고 SoC FPGA 디바이스가 최대 24개 비트 오류를 교정할 수 있다. 구체적인 구현은 NAND 플래시의 통상적인 주요 오류 패턴을 교정하도록 조정된 것이지만 복구 기법은 보통의 SRAM 및 DRAM에 이용되는 것과 유사하다.

Altera SoC FPGA 내부의 오류 복구

SoC FPGA 디바이스 안으로 다수의 온칩 메모리 사례에 대해서 ECC 기능을 설계해 넣고 있다. 레벨 2 캐시, 스크래치 RAM, FPGA 패브릭 내의 메모리, 주변장치에서 데이터 버퍼로 이용되는 메모리 각각의 폭을 넓히고 ECC 생성기 및 교정 로직을 포함하고 있다. 이들 기능을 이미 설계해 넣고 있으므로 ECC 기능을 이용하기 위해서 추가적인 비용이 들지 않는다. 또한 이 SoC FPGA로 외부 메모리 및 NAND 플래시에 대한 ECC 로직을 포함하고 있다. 데이터 및 명령 캐시는 비교적 물리적인 크기가 소형이므로 소프트 오류가 발생할 가능성도 그만큼 낮다. 이들 캐시는 높은 성능으로 동작하며 레벨 1 캐시를 읽을 때 추가적인 지연시간을 방지하기 위해서 간단한 패리티 검사 기법을 이용한다.

FPGA 패브릭 내부의 구성 비트는 폭이 넓은 데이터 워드로 구성되어 있지 않으므로 ECC 구현에 적합하지 않다. 대신에 이 FPGA 패브릭은 구성 비트의 적합성을 순환적으로 검사할 수 있는 빌트인 하드웨어 엔진을 포함하고 있으므로 오류가 검출되었을 때 플래그를 선언할 수 있다. 이 오류 교정 기법을 ‘스크러빙(scrubbing)’이라고 하며 이러한 유형의 디바이스에 업계 전반적으로 널리 이용되고 있는 표준적인 기법이다.

Altera SoC FPGA는 시스템 차원에서 오류 복구를 지원하기 위한 모든 필요한 로직을 통합하고 있다. 단지 외부 DDR 메모리의 폭을 넓히기만 함으로써 소프트 오류와 전송 오류를 복구할 수 있는 포괄적인 시스템 레벨의 폭넓은 기법을 달성할 수 있다.

출처: http://www.semiconnet.co.kr/news_read.asp?seno=9569

2012년 4월 27일 금요일

TI E2E - [TPS659110] how to power up the TPS659110 without PWRON low-to high trigger input...?

TI E2E - [TPS659110] how to power up the TPS659110 without PWRON low-to high trigger input...?

Hello~

I have a question or clarification...

According to "Figure 3. Device State Control Through PWRON Signal" & some pages which is included the "Figure 12. Embedded Power Control State-Machine" in the TPS659110 datasheet, it seems that TPS659110 needs low-to-high trigger input on the PWRON pin to initiates the power up the device properly...

But, I want to initiates the power up the device just by the ramp up of Power Supply's output voltage, without low-to-high trigger input on the PWRON pin...

In other words, I would like the power up to be initiated by power supply's output voltage (5.0V) ramp up and power down to be initiated by Power Supply off...

Do you have some solutions or tips for this kind of issue...?

Thanks... C.W. :)

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Dear Chang-woo YANG,

Power up can be initiated by the rise of Input voltage (Vcc7): please refer to Figure 6 "Device Turn-On/Off with Rising/Falling Input Voltage" p34.

Regarding power down:

if the device is in ACTIVE state and Vcc7VMBHI, the device will go to OFF state (see Figure 12)

If you want to switch off the device (from ACTIVE to OFF state), you need to disable Power on. To do it, you can, for instance, use PWRDN.

In order to switch off the device with respect to the battery voltage, you can monitor the interrupts relative to battery voltage for instance VMBDCH2. Then you can decide to set PWRDN to the right level (according to its polarity defined in PWRDN_POL) to switch off the device according to the battery voltage.

Hope this helps,

Best regards,

Flore

2012년 3월 8일 목요일

TI E2E - bq51013 YFF package layout guidelines and PCB manufacturing design rules

2012년 1월 3일 화요일

2012년에 예의주시해야 할 20 가지 기술은? (I)

제조/패키징

2012년에 예의주시해야 할 20 가지 기술은? (I)

게재:2011년12월28일

Peter Clarke, Nicolas Mokhoff, Rick Merritt
EE Times

다음은 앞으로 커다란 변화를 가져올 것으로 생각돼 EE Times의 에디터들이 2012년에 예의주시하고자 하는 기술들 20 가지의 목록이다.

기술변화의 속도를 고려할 때 이러한 목록을 20 가지로 제한한다는 것은 사실 무리가 있지만, 여러 면에서 우리가 선택한 주제에는 다른 많은 기술들이 포함되어 있다. 기술은 진공 속에 존재하는 것이 아니다. 각각의 기술의 배경이 되는 아이디어들은 개념적으로, 그리고 때로는 물리적으로 상호 연결되어 있다. 엔지니어, 소비자, 회사, 이벤트 및 시장 동향을 통해서 말이다.

그 중요성은 때로는 잘 만들어진 구절이 임의의 기술 섹터의 본질을 잡아내듯이 간단한 것일 수도 있다. 시스템온칩(SoC)이라는 표현이 십 년 전에 ASIC(application-specific integrated circuits)를 대체했던 식으로 말이다. 예를 들어, 오늘날의 “사물 인터넷(IOT: Internet of Things)”은 M2M(machine-to-machine) 통신과 같은가 혹은 다른가? 어떠한 전문용어를 선택하든 그 열쇠는 그 기술이 제품의 성공과 시장 성장을 가져올 수 있느냐에 있다.

주제와 함께 사용된 사진들은 반드시 2011년도의 새로운 사진들이라기보다는 어째서 우리가 이 기술들이 미래의 번영을 가져올 것이라 생각하는지를 보여주는 과거의 예제들이다.

번영과 관련하여, 자연재해와 경제위기로 점철된 올 한 해로부터 우리가 배운 것이 한 가지 있다면 그것은 전자 및 반도체 분야 내에는 전반적인 시장 성장이 제한적인 경우조차도 급속한 성장을 이룩할 수 있는 분야가 항상 존재한다는 사실이다. 그리고 이러한 고성장 분야들을 가능케 해주는 것은 다음과 같은 핫 테크놀로지들이다.

1. 미세전자기계 시스템(MEMS)

MEMSIC의 구동 부분 없는 MEMS 가속도계는 히터를 이용하여 중앙의 공기 기둥의 온도를 높인다. 그러면 가장자리 주변의 열전쌍들이 가속 상태를 온도의 변화로써 나타낸다.

MEMS는 사실 6~7 개의 부차적 영역들로 이루어져 있으며, 이 가운데 다수에는 성장률이 높은 제품들이 포진하고 있다.

여기에 포함되는 것은 압력 및 습도 센서와 같은 환경 센서들과 실리콘 마이크로폰, 가속도계와 자이로스코프를 포함하는 관성 센서, 잉크젯 및 미세유체공학, 마이크로미러 디바이스와 디스플레이를 포함하는 마이크로액츄에이터, RF MEMS, 미세광전기계 시스템(MOEMS), 생물전자공학 탐침 및 기판과 같은 것들이다.

2. 무선센서 네트워크

미시건 대학에서 2010년에 개발한 무선 센서 시스템은 다중 스택 다이를 사용하며, 에너지원으로서 최상층에 태양전지를 갖추고 있다.

센서와 마이크로컨트롤러, 에너지원과 무선 트랜시버의 조합인 무선센서 네트워크는 몇몇 어플리케이션들을 변모시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있다.

3. 사물 인터넷 (IOT)

사물 인터넷에 대한 NXP의 비전은 전구로부터 시작된다.

수조 개의 사물들이 IP 주소를 갖고서 수십억의 사람들에게 서비스를 제공하게 된다면 전세계 사람들의 생활방식은 영원히 달라지고 말 것이다.

4. 플라스틱 전자장치

전자장치용의 유기 소재는 저렴하고 생분해가 가능한 회로를 구현할 수 있는 가능성을 갖고 있다. 유감스럽게도 현재로선 성능도 낮은 편이지만, RFID와 NFC 분야에서 그 가능성이 시도되고 있다.

5. NFC

근거리 무선통신(NFC)은 많은 휴대폰 분야에서 제공되기 시작했으며, 2012년은 휴대폰이 전자지갑으로서 이용되기 시작하는 해가 될 지도 모른다. 건물 출입, 교통수단 티케팅과 같이 보다 광범위한 어플리케이션들 덕분에 NFC는 이미 인기 주제가 되고 있다.

6. 인쇄전자 기술

인쇄전자는 플라스틱 전자 장치와 매우 가까운 기술로서, 릴투릴(reel-to-reel)이나 잉크젯 인쇄를 통해 저렴한 비용을 달성할 수 있다는 면에서는 특히 그렇다. 지능형 식료품 패키징이 냉장고와 정보를 교류하여 냉장고 안에 채울 물건들을 주문하게 한다고 상상해 보라. 그것도 우리가 신경 쓸 필요도 없이 말이다.

7. 에너지 포집 기술

매크로, 마이크로 및 나노 스케일에서의 에너지 포집을 위한 많은 접근 방법들이 있다. 그러나 우리는 일부 마이크로일렉트로닉스 시스템들이 충분히 낮은 전력(요구 전류가 밀리암페어가 아니라 마이크로암페어 단위인)을 소모하여 에너지 수집(scavenging) 방법으로도 자율동작이 가능할 정도의 수준에 이르고 있다. 설령 시스템이 전력을 완전히 자체조달 하지 못한다 해도 에너지를 “낭비”해서는 안되지 않을까?

물론 에너지는 결코 사라지는 것이 아니라 단지 한 가지 형태로부터 다른 형태로 변화할 뿐이다. 하지만 배터리의 소모를 최소화하고 배터리를 교체하거나 재충전하기까지의 시간을 늘려야 한다는 점은 여전히 타당하다.

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2012년에 예의주시해야 할 20 가지 기술은? (II)

메모리/스토리지

2012년에 예의주시해야 할 20 가지 기술은? (II)

게재:2011년12월29일

Peter Clarke, Nicolas Mokhoff, Rick Merritt
EE Times

8. 그래핀

금 전극(노란색), 이산화 규소(투명), 실리콘 기판(검은색) 및 그래핀(적색)을 보여주는 그래핀 트랜지스터 그림. 확대 부분은 그래핀 격자의 공백부 결함(청색)을 보여준다.
출처: University of Maryland.

그래핀(grapheme)은 육각형 판 모양으로 구성된 단일 층 형태의 탄소원자들로서, 강도와 전도성이 가장 강한 소재라고 한다. 이 소재는 전도성 잉크에 사용되고 있을 뿐만 아니라 CMOS 실리콘 기반 이상의 공정들에서 전자 이동성이 높은 층들의 생성용으로도 고려되고 있다.

9. 차세대 비휘발성 메모리

IBM의 상변이 메모리 칩은 읽기 및 쓰기 속도가 플래시보다 백 배나 빠르며, 최소한 1,000만 회의 기록 사이클을 견뎌낼 수 있다.

일부 전문가들에 따르면, 차세대 비휘발성 메모리는 수직형 NAND 플래시가 될 가능성이 높다고 한다. 그러나 이것이 경제적이지 못한 것으로 판명된다 해도 MRAM(magnetic RAM)과 상변이 메모리가 일부에서 연구되고 있으며, 저항 메모리(ReRAM 혹은 RRAM)도 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 모두는 장단점이 다르기 때문에 이론적인 스위트 스팟이나 잠재적인 어플리케이션 면에서 아직은 뚜렷한 승자가 나오지 않은 상태다.

때때로 멤리스터(memristor)라는 용어가 사용되고 있지만, 이 용어는 사실은 메모리 효과를 갖는 2단자 가변 저항 디바이스라면 어느 것에나 적용된다. 예를 들어, 강유전성 폴리머 메모리도 멤리스터형의 메모리이다.

2012년에는 이 분야에 대해 많은 연구, 개발 및 논쟁이 따를 전망이다.

10. 프로세서

마이크로프로세서는 오래 전부터 IC 기술 분야의 첨봉 가운데 하나였다. 하지만 프로세서도 분열증적인 ‘중년의 위기’를 겪고 있다. 멀티코어로부터 매니코어로 가야만 한다는 점은 분명하지만, 단순히 프로세싱 엘리먼트들의 스케일을 올리는 것만으로는 충분치 못하다. 그 개발 사항 가운데는 OpenCL과 같은 프로그래밍 언어와 환경, 그리고 ARM사의 “빅-리틀” 쌍 프로세서 접근 방법의 일반화가 포함된다.

Intel과 ARM 간의 저전력 싸움은 이제 지난 20년간 계속되어 오던 Intel과 AMD 간의 성능 싸움을 대신하고 있으며, 2012년에는 보다 치열한 공방전이 이루어질 것으로 전망된다.

11. 그래픽과 GPGPU

GPGPU는 분자 모델링 속도를 가속시켜 준다.

어떤 제품의 그래픽 및 일반적인 사용자 인터페이스(UI) 성능을 기반으로 하는 외양과 느낌은 그 제품의 성공을 결정짓는 데 있어서 메인 마이크로프로세서의 순수한 성능보다 더 중요할 때가 많다.

그래픽 코어는 단지 2D 및 3D 그래픽을 렌더링 하는 것 이상의 일을 할 수 있다. 범용 그래픽 프로세서 유닛(GPGPU)에 대한 소개를 찾아보라, 아마도 벤더의 GPU 상에서 실행될 것임을 보장해 주는 루틴들의 라이브러리와 함께 제공될 것이다. GPGPU에서 사용되는 그래픽 렌더링을 위해 고안된 병렬 프로세싱 언어들도 살펴 보라.

12. EUV

IMEC의 EVU 리쏘그래피 스캐너

우리는 EUV 및 다른 형태의 리쏘그래피(멀티빔, e빔 및 임프린트 리쏘그래피를 포함하는)를 계속 주목할 것이다. 축소화가 계속되기 위해서는 이머젼 광 리쏘그래피를 넘어서는 혁신이 필요하다.

13. 태양 에너지 변환 기술

IMEC에서 개발한 동판 실리콘 태양전지

태양 에너지의 변환을 위한 반도체 접근 방법에는 다양한 유형의 실리콘, 화합물 및 유기 반도체그리고 이들의 스택 배열을 비롯한 여러 가지 다른 방법들이 있다. 각 접근 방법마다 관련된 비용, 효율성 및 폼팩터는 다르다. 기술적 진전이 계속됨에 따라 사업 전망도 변화하고 있으며, 동시에 상업적 보조금도 지원되다가 끊겼다 하고 있다.

14. 유휴 주파수 라디오

Neul에서는 FCC 인증 가능한 유휴 주파수 네트워크를 박스 형태로 제공하고 있다.

유휴 주파수 라디오(white space radio)는 TV 및 라디오의 디지털 방송 주변에 남는 유휴 스펙트럼을 이용하는 것이다. 이것은 M2M(machine-to-machine) 통신을 위한 잠재적인 플랫폼으로 제안되고 있다.

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2012년에 예의주시해야 할 20 가지 기술은? (III)

제조/패키징

2012년에 예의주시해야 할 20 가지 기술은? (III)

게재:2011년12월30일

Peter Clarke, Nicolas Mokhoff, Rick Merritt
EE Times

15. LTE

오늘날 열성이 지나친 마케팅 분야 사람들은 빠른 무선 네트워크라면 모두 “4G”라고 광고하기도 한다. 하지만 실제로는 LTE(Long Term Evolution) 표준만이 진정한 4G로서, 이것은 파괴적인 영향력을 미칠 것으로 전망되고 있다.

LTE는 최대의 데이터 전송속도에 관심을 갖고 있는 새로운 세대의 베이스밴드 칩, 스마트폰 및 임베디드 제품들 전체를 견인하게 될 것이다. LTE는 이미 퀄컴과 엔비디아의 차별화 요소가 되고 있다. 이들은 LTE를 자신들의 2012년도 어플리케이션 프로세서들에 내장시킬 예정이다. 칩 및 IP 벤더들은 이미 이를 어떻게 실리콘으로 구현할 것인지를 놓고 경쟁을 벌이고 있다. 휴대폰 제조업체들은 아직도 LTE 관련 행보의 초기 단계에 있다.

LTE 관련 주요 어플리케이션이 새로 등장할 가능성은 별로 없다. 하지만 통신 사업자들은 이 대역을 사용하여 자신들의 모바일 데이터 네트워크의 정체현상(아이폰 및 안드로이드 스마트폰의 급속한 증가로 인한)을 완화할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 캐리어 네트워크의 백엔드에서 LTE는 완전 IP 네트워크를 향한 커다란 발걸음이다. 이는 통신 사업자들이 핸드폰에서 코어 라우터 및 스위치에 이르는 모든 것들이 디지털 패킷을 전송하게 되는 날에 가까워지고 있음을 뜻한다. 지난 1 세기 동안 전화 서비스를 제공해온 아날로그 회로 스위치여, 이젠 안녕!

16. 40/100 Gbps 이더넷

이제 10G 네트워킹이 마침내 서버 마더보드에까지 사용되고 있으므로 유선 인터넷 분야의 다음 번 대박 아이템은 40/100G 이더넷이다. 통신 사업자 및 데이터 센터들은 자신들의 코어 백본 네트워크를 확장시켜 줄 기술을 애타게 요구해왔다.

아직까지는 그 비용이 높은 편인데, 그 이유 가운데 일부는 아직도 많은 전력과 보드 공간이 요구되기 때문이다. 하지만 이 기술은 비용 및 공간에 대한 요구를 보다 낮추기 위해 광학 및 신호 기술들의 혁신을 이끌고 있으며, 이러한 혁신들은 시간이 지남에 따라 업계 전반에 파급될 것이다.

한편, 무엇이 중요한 다음 단계인가에 대한 업계의 논쟁이 치열하게 오가고 있다. 엔지니어들은 물리적 한계와 합리적으로 상용화 할 수 있는 선에 다가서고 있다고 생각한다. 이들의 견해는 향후 수년 동안에 400G 표준이 어떻게든 실현될 수 있겠지만, 그러기 위해서는 기저가 되는 SerDes(Serializer/Deserializer) 기술이 한 단계 더 발전해야 하리라는 것이다. 그 외에는 어떤 것이 가능한지 혹은 언제 가능할지에 대해서는 아무도 모른다.

17. 안드로이드의 모바일 OS

이 작은 녹색 로봇이 NFC 말고 제공해야 할 다음 번 기능은 무엇일까? 증강현실? 제스처 인식 인터페이스? 아니면 HTML5 등에 대한 지원 기능일까?

18. AMOLED

삼성의 40인치 OLED TV

능동 매트릭스 유기발광 다이오드(AMOLED) 기술은 한동안 디스플레이의 주류 자리를 위협해왔다. 이 기술이 55인치 TV와 같은 대화면 디스플레이에서도 먹혀들 수 있을까? 소형 화면들은 이미 AMOLED를 사용하고 있다. AMOLED가 아이패드나 아이폰에 채택되는 것은 언제가 될까? 아니면 MEMS 기반의 디스플레이나 피코프로젝터에게 추월 당하고 말까?

19. 스마트 그리드 기술

스마트 그리드 기술에는 스마트 전력관리 및 아키텍처 시스템 부품들이 포함된다.

전세계의 공공 전력사업들이 다음 번 대규모 시장으로서, 아날로그 방식의 독립형 시스템으로부터 디지털 방식의 네트워크화된 기술로 나아갈 것이다. 스마트 미터기의 무선 부품들로부터 변압기 및 변전소의 거대한 전력 전자장치 그리고 광대한 태양발전 및 풍력발전 단지와 여기에 함께 세워질 에너지 저장 시스템에 이르기까지 도처에 엄청난 기회가 기다리고 있다.

하지만 이러한 기회들은 서서히 모습을 드러내게 될 것이다. 공공사업들은 법규의 제약을 받으므로 본질적으로 움직임이 느릴 수 밖에 없다. 세계적인 교토 협약 수준의 정책들이 이러한 움직임의 속도와 방향에 영향을 미칠 것이다. 그리고 아직은 미지의 수많은 시장 요소들이 도사리고 있다. 예컨대 자신들의 냉장고나 드라이기의 에너지 사용량을 정말로 모니터링 하고 싶은 소비자들이 과연 얼마나 될 것인가 하는 것이 그런 것들이다.

Cisco Systems사와 같이 미래지향적인 벤더들이나 공공 사업자들은 이제 관련 사업부와 계획을 마련하고 있다. 지난 2 년간 몇몇 매우 기본적인 체계 표준들의 일차 초안이 마련되었다. 그러나 상용 IT 기술들을 안전성을 보장하면서 전력망의 보다 자동화된 동작(기존 연료에 대한 의존성이 점점 더 줄어드는)을 위한 길을 열 수 있는 방식으로 전력망에 접목시키기 위해서는 많은 기술적 작업이 또한 선행되어야 한다.

20. 3D IC

우리는 이미 확립되어 있는 반도체 공정 흐름 내에서 3D IC의 개발 및 통합을 얘기하고 있다. 그러나 TSV(through-silicon vias)와 웨이퍼 본딩의 사용은 제조 분야를 변모시키기 시작하고 있으며, 이로 인해 열리고 있는 새로운 기회는 일련의 새로운 승자와 패자들을 만들어내고 있다.

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