맥심, 레퍼런스 디자인 ′IC를 넘어 완전한 시스템으로 거듭나다′

  • 2016-11-22
  • 김영학 기자, yhk@elec4.co.kr

오늘날 많은 반도체 기업은 대부분 제품에 레퍼런스 디자인을 제공한다. 그 이유는 분명하다. 좋은 레퍼런스 디자인은 시장 출시 기간을 앞당기고, 설계 시간을 단축한다. 레퍼런스 디자인 덕분에 제품 설계 부서는 불필요한 수고를 줄일 수 있다. 

레퍼런스 디자인은 설계와 프로젝트를 확인, 평가, 탐색, 시작하기 위한 툴 이상의 의미를 갖는다. 오늘날 단순한 집적회로(IC)를 포함해 많은 IC가 시스템 단의 컴포넌트로 사용된다. 이런 IC를 성공적으로 이용하려면 아날로그 기능, 디지털 회로, 펌웨어와 코드, 수동 소자 선정, 전력 공급 요구 조건, 보드 레이아웃등 다양한 전문 지식을 갖춰야 한다. 

규모가 크든 작든 모든 설계 부서는 1차 브레드보드(Breadboard) 테스트에서 시제품(Prototyping) 제작에 이르는 과정을 혼자 해결하기 어렵다. 실제 많은 설계 부서는 레퍼런스 디자인을 시작 단계에서 핵심 디자인으로 사용한다. 이를 통해 완제품 제작에 필요한 가치 있는 영역에 시간과 자원을 집중한다. 

IC를 검증 하기 위한 ‘평가 보드’보다 레퍼런스 디자인이 최근 널리 사용된다. 오늘날 ‘조금 더 개선된’ 레퍼런스 디자인은 거버(Gerber) 파일, 스파이스(Spice) 모델, 테스트 데이터, 세부 모듈 자재(BOM), 드라이버, 코드, PC/USB, 아두이노, ARM과의 호환성을 갖춘 평가 및 개발 툴을 제공한다.

일부 레퍼런스 디자인은 그 자체로 완벽해 선적 가능한 제품 기준으로도 사용된다. 예를 들어 맥심 MAXREFDES79# 레퍼런스 디자인을 사용하면 프로젝트 팀은 여러 부품과 핵심 소프트웨어를 조합하지 않아도 다수 산업용 센서를 위한IO-링크 마스터와 인터페이스를 신속히 개발할 수 있다. 4개 포트의 MAXREFDES79#  디자인 보드는 최대 4개 센서를 한 번에 테스트하고, 외부 센서와 손쉽게 연결하며, 신속한 평가를 지원한다. MAXREFDES79# 디자인은 TEConcept의 IO-링크 마스터 스택을 이용하는 IO-링크 마스터 레퍼런스 디자인이자 IO-링크 센서/작동기(actuator) 개발 및 테스트 시스템이다.


▲ MAXREFDES79# 블록 다이어그램: 하드웨어, 소프트웨어, 물리적 구조물의 조합인 레퍼런스 디자인의 복잡성과 완전성

이 같은 유형의 레퍼런스 디자인은 하드웨어, 소프트웨어, 물리적 구조물의 복합체다. 이 레퍼런스 디자인은 IO-링크에 사용되는 가장 흔한 커넥터인 강력한 암(female) M12 커넥터 4개를 포함한다. IO-링크와 호환 가능한 센서와 액츄에이터, 마이크로컨트롤러, DC/DC 컨버터, USB 인터페이스 등과 같은 다른 모든 IC와 빠르게 연결하기 위한 IO-링크 케이블을 동반한다. 관련된 모든 디자인 파일, 컴플라이언스 테스트 보고서, USB 드라이버, PC 기반의 GUI 소프트웨어를 맥심 웹사이트에서 다운받을 수 있다.


▲ MAXREFDES79# 시스템: 모든 IC와 빠르게 연결하기 위한 IO-링크 케이블

물론 모든 레퍼런스 디자인이 동일한 수준의 무결성과 완전성을 지니지는 않는다. 엔지니어는 기업 실사를 통해 해당 레퍼런스 디자인이 공급사 웹사이트 광고와 동일하게 개발됐는지, 혹은 문서로만 존재하는지 확인해야 한다. 실제 개발됐다 하더라도 어떤 수준으로 테스트 및 평가됐는지 살펴봐야 한다. 기본적인 통과/탈락 여부만을 확인한 일회성 브레드보드 테스트였는지 아니면 실제 환경에서 얼마나 잘 작동할지 다양한 조건과 운영 방식에서 일련의 테스트를 거쳤는지 확인해야 한다. 완전히 점검되지 않은 레퍼런스 디자인은 그 자체가 잘못된 것은 아니지만 사용자는 레퍼런스 디자인 이용 시 얼마나 신뢰할 수 있는지 알고 있어야 한다. 

레퍼런스 디자인의 역할은 분명히 바뀌었다. 레퍼런스 디자인을 사용하는 일이 IC와 회로에 대해 모른다는 것과 동일시되던 때가 있었다. 그러나 오늘날 디자인의 복잡성과 시간적 압박은 이 같은 통념을 바꿔났다. 포괄적인 레퍼런스 디자인 패키지는 공급사 제품 패키지 및 지원 서비스에 당연히 포함되는 것으로 여겨진다.

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