프리스케일, 초절전 고성능 애플리케이션 프로세서 i.MX 7
우수한 보안 기능으로 IoT, 전자책, POS 시장 선도 기대
  • 2015-08-03
  • 김언한 기자, unhankim@elec4.co.kr



글로벌 반도체기업 프리스케일이 지난 7월 7일 서울 리츠칼튼 호텔에서 우수한 보안 기능과 저전력을 특징으로 갖춘 다기능 멀티코어 프로세서 i.MX 7 시리즈를 공개했다. 보안 요구 사항을 해결하기 위한 ECC 기술, 활성 변조 감지, 보안을 위한 기타 하드웨어 지원 기능이 통합됐으며, i.MX 6 시리즈 대비 3분의 1 전력으로 고성능의 요구를 실현하고 있다.

프리스케일반도체(한국대표 이사 황연호)가 i.MX 플랫폼에 기반해 저전력 아키텍처를 구현한 다기능 절전형 애플리케이션 프로세서 i.MX 7 시리즈를 공개했다. 저전력과 우수한 보안 성능의 강점을 내세워 IoT 시장을 공략한다는 전략이다. 

발표된 제품은 ARM 코어텍스-A7, 코어텍스-M4 코어를 원칩(one-chip)화한 애플리케이션 프로세서다.
프리스케일의 마이크로프로세서 마케팅팀 김명철 차장은 “i.MX 7의 특징은 뛰어난 전력 효율성과 IoT 분야에 적합한 보안 기능”이라며 “향후 IoT 및 전자책, 매장관리(POS), 건물 자동화, 환자 모니터링 등 다양한 분야에서 탁월한 성능을 발휘할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

i.MX 7 시리즈는 15.7 DMIPS/mW의 세계 정상급 코어 전력 효율성이 적용된 제품이다. 15.7 DMIPS를 통해 초당 1,570만 개의 명령을 수행할 수 있다.
i.MX 7 시리즈 제품에는 POS 및 IoT 애플리케이션에서 점점 엄격해지는 보안 요구 사항을 해결하기 위해 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 기술, 활성 변조 감지, 보안 부팅 및 민감한 정보를 보호하도록 지원하는 기타 하드웨어 지원 기능이 통합돼있다.

김명철 차장은 “제품은 ‘10 tamper pins’을 통해 해커들이 POS 단말기를 뜯어 해킹하는 경우를 대비, 뜯는 순간 메모리를 지워버리거나 아무것도 볼 수 없게 한다”며 제품이 갖춘 보안 기능에 대해 설명했다.  

이외에도 제품엔 LPSR(저전력 상태 보존) 모드가 적용돼 시스템 유지 전력을 250 μW로 낮췄다.

Cortex-A7 코어·Cortex-M4 코어 탑재된 i.MX 시리즈

i.MX 시리즈의 첫 번째 제품은 i.MX 7Solo와 i.MX 7Dual 제품군이다. 1 GHz까지 작동되는 Cortex-A7 코어와 266 MHz까지 작동되는 Cortex-M4 코어가 탑재돼있다.

Cortex-A7 및 Cortex-M4는 각각 100 μW/MHz 및 70 μW/MHz의 프로세서 코어 효율을 가지고 있으며, 모든 코어는 필요에 따라 수행될 수 있도록 개별적으로 전원이 공급된다. 이 PoD(Performance-on-Demand) 아키텍처를 통해 i.MX 7 시리즈는 Cortex-A7 코어 중 하나 또는 두개를 모두 사용해 Linux, 그래픽 사용자 인터페이스, 무선 스택 또는 기타 고대역 데이터 전송을 실행하기 위한 일시적인 고성능 요구를 충족시킨다. 고성능 프로세싱이 필요하지 않을 때는 소형 저전력 Cortex-M4 코어로 작업을 전환할 수 있으므로, Cortex-A7 코어의 파워 게이팅(power gating)이 가능하다.

김명철 차장은 “i.MX 애플리케이션 프로세서는 확장성과 통합된 기술, 제품에 대한 신뢰, 편리한 개발 환경 네 가지를 핵심 가치로 가지고 있다”고 밝혔다.



250 μW 소비하는 배터리 절약 모드

LPSR 모드는 첨단 28나노 프로세스 기술 및 개별 전력 도메인 아키텍처를 통해, DDR 자체 리프레시 모드, GPIO 켜기 및 메모리 상태 보존을 지원하면서 경쟁사와 비교해 48% 절전이 가능한 250 μW만을 소비한다. 전력 효율이 높은 프로세싱 및 저전력 최대 절전 모드가 탑재된 시스템을 만들면 더 작은 배터리가 필요하며 더 가볍고 저렴한 새로운 계층의 PoD(performance-on-demand) 및 배터리 작동형 제품 개발이 가능해진다.

프리스케일 MCU 그룹의 애플리케이션 프로세서 및 첨단 기술 도입 부문의 론 마티노(Ron Martino) 부사장은 “프리스케일의 i.MX 7 시리즈는 업계 최고의 동적 및 정적 전력 효율성 수치를 거두고 있다”며 “250 μW를 소비하는 새로운 배터리 절약 모드와 같이 새롭고 혁신적인 기능을 제공하기 위해, 초저전력 PoD 아키텍처와 가장 에너지 효율이 뛰어난 ARM 프로세서인 ARM Cortex-A7을 결합해 Linux 재부팅 없이 재가동 시간을 최소화하는 등 3배의 기능 향상을 이뤘다”고 말했다.

i.MX 7 시리즈 프로세서는 웨어러블 장치, 보안 POS 장비, 스마트 홈 제어장치, 산업용 제품 및 광범위한 혁신적 IoT 솔루션 등과 같은 다수의 애플리케이션에 적합하다.

i.MX 7Solo 및 i.MX 7Dual 애플리케이션 프로세서 샘플은 현재 제한적으로 구입 가능하며 올해 11월 양산 예정이다.
 


낮은 전력으로 i.MX 7 구동하는 PF3000 PMIC

PF3000 전원 관리 IC(PMIC)는 i.MX 7 시리즈에 최적화돼 뛰어난 전체 시스템 전력 효율성을 제공한다. 최대 4대의 강압 컨버터, 6대의 선형 레귤레이터, RTC 전원 및 코인셀 충전기를 갖춘 PF3000은 지정된 모든 i.MX 7 활용 사례 및 조건을 지원하도록 설계됐다.




PF3000 PMIC는 100 mm2 미만의 전체 부품 솔루션 크기에서 프로세서뿐 아니라 주변기기 및 다양한 시스템 메모리 리소스로의 전력 공급을 최적화, 시스템 레벨에서 전력 효율성을 개선시키는 통합 솔루션이다.

외부 구성부품 필요 없이 시동 시퀀스와 출력 전압을 제어하기 위한 OTP(원타임 프로그래머블) 메모리를 지원하며, 사용자 프로그래밍 가능한 Standby -Sleep/LPSR-Off의 전원 모드 및 최고의 경부하 효율성으로 업계 최고의 저전력 성능을 극대화한다. 

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