2024년 4월 22일 월요일

T 기획기사

img

엔지니어가 맥심 웰니스 플랫폼을 선택해야하는 이유요?

스포츠 웨어러블 위한 설계 유연성, 저전력, 강력한 보안 때문이죠!

맥심 인테그레티드가 IoT 시대의 스포츠 웨어러블에 강점을 가질 수 있는 이유는 탁월한 SoC 설계 능력에 있다. 자신들의 회사 이름이자 특기인 ‘integration(통합)’에 강력한 보안 기술과 저전력 설계 기술을 접목한 결과 스포츠 웨어러블 시장에서 두각을 나타내기 시작했다. 

웨어러블 스포츠 및 피트니스 시장의 활용 분야에는 팔찌형 기기 센서 내장 장비 직조 기술이나 인쇄전자직물 등을 사용한 스마트의류 등이 포함된다. 최근 포레스터 리서치가 웨어러블 센서기기에 대한 소비자 관심도를 조사한 결과 팔찌형 웨어러블에 대한 소비자 관심이 가장 높았다.

예를 들어 골프에서 팔찌형 웨어러블 GPS 스포츠 시계는 스윙 동작을 개선하는 용도로 흔히 사용되고 있다. 스포츠 관람객은 선수 장비나 유니폼에 내장된 무선 센서를 통해 이동을 추적하는 데이터와 가속도 및 최고속도와 같은 성능 통계를 실시간으로 확인할 수 있다. 이 같은 기술은 분석 및 향상된 그래픽으로 주요 스포츠 행사의 생방송 판도를 크게 바꿀 수 있다.

웨어러블 제품 특성에 최적화

맥심 ‘웰니스 플랫폼(Wellness Platform)’은 하드웨어와 소프트웨어로 이루어져 헬스케어 기술을 웨어러블 애플리케이션에 유연하게 적용할 수 있도록 솔루션화함으로써 웨어러블 제품의 특성을 최적화할 수 있게 한다. 웰니스 플랫폼에 포함된 솔루션들은 전력과 배터리 관리 디지털 프로세싱 고밀도 집적센서 초저전력 정보통신 등 업계 최고 수준의 기술을 제공하는 동시에 강력한 보안 기능을 장점으로 내세운다. 

MAX32600 ‘와스프(Wasp)’는 고집적 ARM Cortex-M3 저전력•고정밀 아날로그 성능의 마이크로컨트롤러이다. TPU(Trust Protection Unit)는 내장돼 있는 공개키 인증 데이터암호화와 위•변조 검출 기능으로 가장 높은 수준의 보안을 제공한다.

또한 초소형 에너지 및 배터리 관리 솔루션 MAX14676은 고밀도 집적을 통해 공간절약을 가능하게 한다. 이 솔루션을 통해 웨어러블 기기의 배터리 수명을 연장할 수 있다. MAX30100는 LED 두 개 광검출기 최적화된 광 센서와 저소음 AFE를 통합한 광바이오 센서 솔루션이다. 업계에서 가장 작고 에너지 소모량이 적은 맥박산소측정 및 심박수 측정 솔루션이다. 

맥심의 웰니스 플랫폼을 소개하기 위해 방한 한 다미안 안잘도(Damian Anzaldo) 기술 수석을 만나 더 자세한 이야기를 들어봤다.  


Q: 스포츠 웨어러블에 최적화된 MCU를 개발하게 된 배경은.

A: 스포츠와 피트니스에 대한 관심과 스포츠 웨어러블 시장의 중요성이 높아지고 성장 가능성이 크다고 판단했기 때문입니다. 그리고 스포츠 웨어러블에는 독특한 특성의 SOC가 필요한데 초저전력 보다 더 정밀한 아날로그 시그널 처리 보안과 같은 특별한 구성요소를 필요로 하기 때문입니다.

Q: 이번에 만든 MCU 플랫폼이 저전력을 구현하게 되는 핵심적인 기술요소는 어떤 것인가요.

A: MCU 플랫폼상에서 초저전력은 전력 관리를 통해서 구현하게 됩니다. 첫 번째 요소는 바로 맥심의 주변장치 관리유닛 PMU일 것입니다. 메모리 액세스하는 방식 자체에서 사용되는 전력을 최소화하고 코어 CPU의 많은 부분을 오프로드 시킴으로써 전력 소요량을 절감시키고 있습니다. 파워와 전력관리의 또 다른 기술은 바로 보안과도 연관되어 있습니다. 저희는 핵심코어 하드웨어 빌딩 블록들을 고집적화 시켰는데요 보안 부분에서도 다이 크기 자체도 줄어들었고 보안과 관련된 프로세서에서 사용되는 전력도 절감되어 초저전력이 구현되었습니다

Q: 웨어러블 시스템에서 SOC가 전력에 미치는 영향이 어느 정도된다고 생각하는지.

A: 대단히 중요합니다. 왜냐하면 웨어러블 디바이스 자체가 모바일 디바이스와는 전혀 다르기 때문입니다. 웨어러블은 훨씬 더 많은 시간 동안 스탠바이 모드에서 지내게 됩니다. 굉장히 정적인 저전력인 상태에서 가끔씩 센서에서 들어오는 시그널을 컨디셔닝하고 데이터를 네트워크로 전송을 하는 등의 작업을 수행하게 됩니다. 전체 전력의 25%을 스탠바이 모드에서 사용하기 때문에 전력관리 측면에서도 보다 더 독특한 접근방식이 필요합니다. 정상 모드시 나머지 75% 전력을 센싱과 통신에 소모되며 많은 부분이 배터리 수명에 영향을 미치기 때문에 전력관리 IC측면에서 훨씬 더 효율적으로 대응할 수가 있어야 하며 굉장히 다양한 부하에 대해서도 대응할 수 있어야 합니다.  

Q: 이번 제품은 원 보드 TPU(Trusted Protection Unit)로 통합 보안을 제공한다고 했는데 기존 맥심의 보안 기술이 반영되어 있겠네요.

A: 네 그렇습니다. 암호화나 슈도 랜덤 넘버 생성 혹은 방지 혹은 침입 방지와 관련된 하드웨어 는 맥심이 가지고 있던 보안 기술이 탑재되어 있습니다.

Q: MAX32600 EMBED가 아두이노 보드까지 모두 포함하고 있는데 그렇다면 IOT 디바이스를 개발하기 위한 맥심의 포토폴리오가 모두 갖춰진 것인지 궁금합니다. 

A: 완전히 완결된 것은 아니지만 계속해서 차세대의 IoT 플랫폼을 개발할 예정이며 32600 EMBED의 완성도는 상당한 수준에 도달했다고 판단하고 있습니다.

Q: 이번 제품이 MAX 32600 EMBED를 지원하는 것처럼 특정 오픈 OS를 지원하는 MCU를 개발하는 게 맥심의 MCU를 전략인지요.

A: 네 그렇습니다. 그런 전략 방향을 가지고 있고 그런 측면에서 저희가 ARM을 선택한 것이기도 합니다. 프로세서 코어로서 많은 오픈 시스템을 지원받고 많이 채택되고 있기 때문에 ARM을 선택하게 되었습니다. 우리의 목적은 고객들이 더욱 쉽게 IoT와 웨어러블 신제품을 구현하도록 만드는 것입니다.  

Q:  맥심의 강점인 전력 솔루션을 통해 IoT 시장을 넓혀 가고 있는데 IoT 시대에 맥심이 지향하는 목표점이 무엇인가요.

A: 가장 핵심적인 목표라면 저희 고객들이 IoT 분야에서 성공적인 제품을 선보일 수 있도록 돕는 것입니다. IoT 분야는 굉장히 광범위하여 자동차 웨어러블 엔터프라이즈 등 다양한 영역이 포함되는데 이런 다양한 분야에서 고객들이 훨씬 더 성공적인 비즈니스를 꾸려나갈 수 있게끔 딱 맞는 세그먼트를 선택해서 돕고 있습니다.

Q: 개발자들이 웨어러블 개발을 위해 맥심의 MCU 제품을 선택해야 하는 이유가 무엇인가요. 또한 한국의 엔지니어들에게 하고 싶은 말이 있다면 무엇인지요.

A: 우선 다양한 웨어러블 디바이스를 개발할 때 프로세스에 꼭 맞는 MCU를 선택할 수 있도록 넓은 선택의 폭을 제공한다는 것입니다. 예를 들어 고성능의 아날로그가 집적화 선통합이 되어있는 디바이스를 원하신다면 MAX36200가 딱 맞는 선택이 될 것입니다.  AFE가 탑재가 되어 있고 굉장히 효율적인 ADC 그리고 다채널의 DAC들이 모두 내장되어 피부에서 발생하는 아날로그 신호들을 디지털 신호로 전환 시켜 처리해야 하는 아날로그 신호의 컨디셔닝이 많이 개입되는 디바이스라면 딱 들어맞는 프로세서입니다. 그리고 저희가 이미 레퍼런스 디자인들도 많이 보유하고 있어 손쉽게 개발할 수 있습니다. 같은 프로세서 제품군에서 아날로그 신호에 대응할 필요가 많지 않은 경우는 프로세서 군에서 두 가지의 CPU가 마련되어 있습니다. 저희 제품을 선택해야 하는 이유를 정리하여 말씀 드리자면 개발자들이 CPU에서 아날로그 신호 필요도에 따라 혹은 센서 인터페이스의 종류에 따라 다양하게 선택하실 수 있는 선택의 폭이 넓다는 것이 첫 번째 이유가 될 것이고 두 번째 이유는 CPU에서 최소 전력 소비가 되도록 구현되는 저전력입니다. 세 번째는 시장에 빠르게 성공적인 제품을 출시할 수 있도록 다양한 보안 기능들이 탑재되어 있습니다.