[투데이브리핑] 반도체 업계, 에너지·성늘 초점 제품 개발 박차
[투데이브리핑] 반도체 업계, 에너지·성늘 초점 제품 개발 박차
  • 최주환 기자
  • 승인 2018.11.12 13:52
  • 댓글 0
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SK하이닉스, 2세대 10나노급 DDR4 D램 개발…내년 1분기부터 공급 시작
ams, 고성능 일회용 내시경용 초소형 고해상 CMOS 이미지 센서 발표
인피니언, 부트스트랩 다이오드 내장 ‘EiceDRIVER 2ED 650V’ 출시
ST 커넥티드 카용 MCU, 안전한 원격 업데이트·차량 내 고속 네트워킹 구현
온세미컨덕터 차량용 지능형 파워 모듈, OBC 공간·파워 절약

SK하이닉스, 2세대 10나노급 DDR4 D램 개발…내년 1분기부터 공급 시작

SK하이닉스가 2세대 10나노급(1y) 미세공정을 적용한 8Gbit(기가비트) DDR4 D램을 개발했습니다.

2세대 제품은 1세대(1x) 대비 생산성이 약 20% 향상됐으며 전력 소비도 15% 이상 감축해 업계 최고 수준의 전력 효율도 갖췄습니다. 데이터 전송 속도 또한 3200Mbps까지 안정적인 구현이 가능하다고 합니다.

이 제품에는 데이터 전송 속도 향상을 위해 ‘4페이즈(4Phase, 주기를 4등분해 클락(Clock) 신호를 늘려 동작 마진을 확보하는 기술로 제품 동작 속도를 높이고 오류를 줄이는 특성 개선의 장점이 있습니다. 기존에는 클락 신호를 2등분해 사용했었습니다.) 클락킹(Clocking, 데이터 전송시 보내고 받는 송수신 데이터를 동기화하기 위한 방법입니다)’ 설계 기술이 적용됐습니다. 이는 데이터 전송 시 주고 받는 신호를 기존대비 두 배로 늘려 제품의 동작 속도와 안정성을 향상시킨 기술입니다. 고속도로 톨게이트의 요금 정산소를 늘려 차량의 통행을 원활히 하는 것과 같습니다.

SK하이닉스가 개발한 2세대 10나노급(1y) DDR4 D램(사진=SK하이닉스)
SK하이닉스가 개발한 2세대 10나노급(1y) DDR4 D램(사진=SK하이닉스)

SK하이닉스는 전력소비를 줄이고 데이터 오류발생 가능성을 낮추기 위해 독자적인 ‘센스 앰프(Sense Amp, D램 셀에 작은 전하 형태로 저장돼 있는 데이터를 감지하고 증폭시켜 외부로 전달하는 역할을 하는 기술입니다) 제어 기술’도 도입했습니다. 이는 D램 셀에 작은 전하 형태로 저장돼 있는 데이터를 감지하고 증폭시켜 외부로 전달하는 ‘센스 앰프’의 성능을 강화하는 기술입니다.

D램에서는 이처럼 ‘센스 앰프’의 역할이 중요한데 공정이 미세화될수록 트랜지스터의 크기가 줄어들어 데이터 감지 오류 발생 가능성이 높아집니다. SK하이닉스는 이러한 문제를 극복하기 위해 트랜지스터의 구조를 개선해 오류 발생 가능성을 낮췄습니다.

또 데이터 증폭/전달 기능을 하는 회로에 전력 소모가 낮은 내부 전원을 추가해 동작에 필요한 만큼의 전력만을 공급함으로써 불필요한 전력 사용을 방지했습니다.

한편 SK하이닉스는 PC와 서버 시장을 시작으로, 모바일을 비롯한 다양한 응용처에 걸쳐 2세대 10나노급 미세공정 기술을 확대 적용해나갈 계획이라고 합니다.

ams, 고성능 일회용 내시경용 초소형 고해상 CMOS 이미지 센서 발표

ams가 내시경을 위한 미니어처 이미지 센서 모듈인 ‘난아이(NanEye) 2D’의 후속 제품이자 수상 실적을 보유한 난아이 제품군의 최신 제품인 난아이엠(NanEyeM)과 난아이엑스에스(NanEyeXS)를 출시합니다.

신제품을 활용하면 무혈 수술(minimally invasive surgery)에 사용되는 고성능, 일회용 내시경 제작이 가능다고 합니다. 무혈 수술이란 작은 상처를 내어 고통을 줄이며 출혈을 최소한으로 하는 수술을 의미합니다.

1㎟ 크기의 새로운 난아이엠은 초당 최대 49 프레임을 62MHz로 전송하는 LVDS 디지털 인터페이스로 10만 픽셀의 고해상 판독이 가능합니다. 난아이엠은 최장 2m 길이의 케이블을 포함하는 마이크로 카메라 모듈(MCM)로 제공되는데 센서의 유효 해상도가 대폭 향상되고 왜곡은 줄어든 맞춤형 다중 요소 렌즈(multi-element lens)가 특징입니다.

단일 요소 렌즈를 사용하는 이전 세대 제품인 난아이2D 센서와 비교할 때 새로운 난아이엠은 코너에서 50% 이상 향상된 MTF(Modulation Transfer Function)와 15% 이하의 낮은 왜곡, 그리고 1Px 이하의 낮은 색 수차(color aberration)를 제공합니다.

ams의 새로운 난아이엑스에스는 풋프린트가 0.46㎟입니다. 이 제품은 28MHz에서 초당 최대 55 프레임의 속도로 4만 픽셀의 디지털 출력 해상도를 구현합니다.

크기가 매우 작기 때문에 무혈 수술용 초소형 장비를 개발할 때, 직경이 매우 작은 수술 장비 설계가 가능하다거나, 대형 장비의 경우 작업 채널들을 위한 공간을 더 넓게 확보할 수 있게 한다는 등의 상당한 이점을 제공합니다. 난아이엠과 마찬가지로 난아이엑스에스 역시 MCM 모듈로 제공됩니다.

난아이엠은 표면실장형 칩 형태로도 제공됩니다.

회사는 새로운 난아이 이미지 센서 제품 출시로 ▲관절경 검사(Arthroscopy) ▲기관지경 검사(Bronchoscopy) ▲요관경 검사(Ureteroscopy) ▲방광경 검사(Cystoscopy) ▲후두경 검사(Laryngoscopy) ▲자궁경 검사(Hysteroscopy) ▲신경경 검사(Neuroscopy) 등 다양한 애플리케이션들을 위한 내시경의 공급 및 사용이 가능해졌다고 전했습니다.

대량생산이 이뤄지면 새로운 NanEye 센서에 기반한 내시경 장비는 새롭게 떠오르는 일회용 시장을 지원하기에 충분히 낮은 수준의 단가를 갖게 될 것입니다. 일회용 내시경은 비효과적인 멸균 조치 때문에 발생할 수 있는 교차 전염의 위험을 없애고 장비 유지 관리에 드는 많은 비용 부담을 덜 수 있게 해주며 재사용이 가능한 내시경을 이용할 수 없을 때 수술실 일정이 뒤엉켜버리는 불상사를 최소화 하는 등 수 많은 혜택을 제공합니다.

난아이엠이나 난아이엑스에스를 기반으로 하는 칩-온-칩 내시경 장비는 현재 수술실에 널리 사용되고 있는 기존 광섬유 기반 내시경보다 훨씬 더 우수한 화질을 제공합니다. 난아이 이미지 센서는 보다 또렷한 화상과 더 우수한 콘트라스트, 그리고 더 부드러운 비디오 출력을 제공함으로써 의료진이 수술 장비를 환자의 체내에서 보다 정확하고 정밀하게 운용할 수 있게 해줍니다.

인피니언, 부트스트랩 다이오드 내장 ‘EiceDRIVER 2ED 650V’ 출시

인피니언테크놀로지스가 자사의 SOI 기술을 기반으로 한 새로운 하프 브리지 650V EiceDRIVER 제품을 출시합니다.

2ED2304S06F는 네거티브 VS 트랜션트 내성이 뛰어나고 부트스트랩 다이오드를 모노리딕 방식으로 통합했으며 래치업 내성이 뛰어납니다. 여기에 고주파 스위칭을 결합해 시스템 견고성과 신뢰성을 높이고 크기를 소형화하고 BOM 비용을 낮출 수 있습니다.

이 하프 브리지 게이트 드라이버는 대형 및 소형 가전기기, 저전력 드라이브, 1kW 미만의 범용 인버터형 모터 드라이브 애플리케이션에 적합합니다.

EiceDRIVER 2ED 제품은 각각 360mA 및 700mA의 소싱 및 싱크 전류를 지원하며 전달 지연시간은 310ns 및 300ns입니다. 최대 650V 정격의 IGBT 및 MOSFET 스위치와 완벽한 조합을 이루며 내장된 부트스트랩 다이오드는 36옴의 정격 온저항에서 매우 빠른 역회복 특성을 제공합니다.

-100V의 반복적인 펄스에 대한 네거티브 트랜션트 내성은 매우 강건하고 신뢰할 수 있는 모터 동작을 보장하며 보호기능으로서 상하측 전원에 대한 독립적인 저전압 록아웃(UVLO) 기능을 추가로 제공합니다.

전기적 및 기능적으로 이 하프브리지 게이트 드라이버는 이전 세대 제품인 IR2304SPBF와 IRS2304SPBF를 바로 대체할 수 있습니다. EiceDRIVER 2ED는 산업표준 DSO-8(SOIC8) 패키지로 제공되며 현재 양산을 시작했고 양산 샘플 주문이 가능합니다.

ST 커넥티드 카용 MCU, 안전한 원격 업데이트·차량 내 고속 네트워킹 구현

ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 최신 고성능, 멀티 코어, 멀티 인터페이스 자동차용 마이크로컨트롤러를 출시해 보다 안전하고 유연하며 미래 지향적인 커넥티드 카를 구현한다고 밝혔습니다.

자동차에서 중요한 파워트레인을 비롯해 바디, 섀시, 인포테인먼트 기능들이 점차 소프트웨어로 정의되면서 수정 및 옵션 팩과 같은 업데이트를 OTA(Over-the-Air)를 통해 안전하게 제공하는 것이 비용 효율성 및 고객 편의성을 향상시킬 수 있습니다.

최첨단 보안 기능과 풍부한 온칩 코드 저장공간을 제공하는 ST의 최신 자동차용 코러스(Chorus) 마이크로컨트롤러는 주요 OTA 업데이트를 안전하게 처리할 수 있는 업계에서 몇 안되는 게이트웨이/도메인 컨트롤러 칩에 속한다.

이번에 자동차용 MCU 제품군인 코러스 시리즈에 추가된 ST의 SPC58 H 라인은 고성능 프로세서 코어 3개와 1.2메가바이트 이상의 RAM 및 강력한 온칩 주변장치를 갖추고 있으며 여러 애플리케이션을 동시에 실행할 수 있어 보다 유연하고 비용 효율적인 차량용 전자장치 아키텍처를 구현할 수 있습니다.

2개의 독립적인 이더넷 포트는 차량 전반에 걸쳐 여러 코러스 칩 간의 고속 커넥티비티를 제공하여 즉각적인 차량 진단을 지원합니다. 코러스는 16개의 CAN-FD와 24개의 린플렉스(LINFlex) 인터페이스도 갖추고 있어 여러 ECU(Electronic Control Unit)의 게이트웨이 역할을 수행할 수 있으며 2개의 온칩 이더넷 인터페이스를 통해 스마트 게이트웨이 기능도 지원합다.

새로운 코러스 칩은 커넥티드 카의 기능을 보호하고 OTA 업데이트를 안전하게 구현하기 위해 비대칭 암호화가 가능한 HSM(Hardware Security Module)이 포함되며 EVITA 풀 버전을 준수해 업계 최상의 공격 예방 및 감지, 차단을 구현할 수 있습니다.

주요 고객들의 경우 차세대 스마트 게이트웨이 및 중앙 바디 모듈에 포함된 SPC58 코러스 H 라인 마이크로컨트롤러 샘플을 공급 받아서 배터리 관리 장치 및 ADAS 안전 컨트롤러용 디바이스로 평가를 진행하고 있습니다.

온세미컨덕터 차량용 지능형 파워 모듈, OBC 공간·파워 절약

온세미컨덕터가 전기차(EV)와 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV)에 선도적 수준의 전력 밀도를 제공하며 온보딩 충전(OBC) 및 기타 고전압 DC-DC 변환 애플리케이션의 전반적인 성능을 향상시키는 새로운 차량용 지능형 파워 모듈(Intelligent Power Module, 이하 IPM)을 출시했습니다.

FAM65xxx APM16 패키지 소자는 각 OBC와 DC-DC 스테이지의 애플리케이션을 처리하기 위한 H-브릿지(H-Bridge)와 PFC, 정류 브릿지 구성을 하나의 디바이스로 제공해 자동차 고객이 쉽게 내부 설계를 할 수 있도록 지원하는 완벽한 기능의 통합 솔루션을 제공합니다.

온세미컨덕터의 차량용 지능형 파워 모듈 FAM65xxxx (사진=온세미컨덕터)
온세미컨덕터의 차량용 지능형 파워 모듈 FAM65xxxx (사진=온세미컨덕터)

FAM65xxxx 모듈은EV 및 PHEV 차량 설계와 생산량이 증가함에 따라 급성장하는 시장에 발맞춘 제품입니다. 보드 공간을 약 50% 절감할 수 있으며 디스크릿 부품 기반 솔루션에 비해 양산성이 증가될 수 있습니다. 크기가 작고 가벼운데다 효율이 좋아 전력 밀도와 시스템 효율을 현저히 향상시켜 차량의 연료 소비 및 CO2 배출량을 저감시킬 수 있습니다.

온세미컨덕터의 새로운 IPM은 최적화된 부품과 내부 레이아웃으로 뛰어난 열 성능을 구현해 디스크릿 솔루션과 기타 전력 모듈에 비해 더욱 안정적인 동작을 제공합니다. 뿐만 아니라 내부설계된 고전압 커패시터를 통해 전자파 간섭(EMI)을 낮췄습니다.

이 장치는 초당 5킬로볼트(kilovolts) AC에 대하여서도 완벽한 절연 성능을 보여주는 내부 DBC(direct bonded copper)를 구조를 사용하고 있어서 디스크릿 솔루션을 사용할 경우 요구되는 절연 시트의 필요성이 줄어들어 한층 편하게 사용할 수 있습니다. 또 강조할 만한 것은 가장 엄격한 최신 차량 규정인 AECQ 101과 AQG324를 준수하기 때문에 안전성(Safety)과 안정성(Reliability)도 한층 강화된 점입니다.


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