노르딕, 저전력 IoT용 듀얼 Arm 코텍스-M33 기반 무선 SoC 출시
노르딕, 저전력 IoT용 듀얼 Arm 코텍스-M33 기반 무선 SoC 출시
  • 양대규 기자
  • 승인 2019.11.15 11:24
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[디지털투데이 양대규 기자] 노르딕 세미컨덕터는 자사의 차세대 nRF5 시리즈 SoC(System-on-Chip)의 첫 번째 제품인 nRF5340TM 첨단 멀티프로토콜 SoC를 출시했다고 밝혔다. nRF5340은 이미 전 세계적으로 사용되고 있는 노르딕의 nRF51 및 nRF52 시리즈 멀티프로토콜 SoC를 기반으로 구현됐다. 제품은 첨단 보안 기능을 갖춘 유연한 듀얼 프로세서 하드웨어 기반의 새로운 아키텍처를 도입했다. nRF5340은 블루투스 5.1/블루투스 LE(Low Energy)를 비롯해 블루투스 메시, 스레드, 지그비 등과 같은 주요 RF 프로토콜을 지원한다.

노르딕에 따르면, nRF5340 SoC는 최대 105oC까지 확장된 동작온도에 부합하도록 설계됐다. 멀티프로토콜 및 최신 보안 기능까지 지원되기 때문에 전문 조명 및 산업용 애플리케이션에 적합하다. 또한 이 SoC는 512KB RAM과 함께 고성능 애플리케이션 프로세서를 갖추고 있어 복잡한 차세대 웨어러블 기기의 요구사항을 충족시킬 수 있다. QSPI 주변장치는 96MHz에서 외부 메모리와 인터페이스 할 수 있도록 확장됐다. 32MHz 고속 SPI 주변장치는 디스플레이 및 복잡한 센서와 인터페이스 할 수 있도록 통합됐다.

nRF5340은 보안을 위해 Arm 크립토셀-312와 Arm 트러스트존 기술, 보안 키 스토리지를 통합했다. Arm 크립토셀-312는 일반적인 인터넷 암호화 표준으로 하드웨어를 가속화할 수 있으며, Arm 트러스트존은 단일 코어에서 보안 및 비보안 코드 실행 영역을 생성하여 신뢰할 수 있는 소프트웨어를 위한 시스템 전반의 하드웨어 격리 기능을 제공한다. nRF5340은 이러한 통합 보안 기능을 통해 악의적인 공격으로부터 SoC를 보호하고, 첨단 RoT(Root-of-Trust) 및 보안 펌웨어 업데이트를 지원한다.

nRF5340은 전용 1MB 플래시 및 512KB RAM이 지원되는 최대 128MHz(510 CoreMark)의 애플리케이션 프로세서와 전용 256KB 플래시 및 64KB RAM 기반의 프로그램이 가능한 64MHz(238 CoreMark) 초저전력 네트워크 프로세서로 구성된 듀얼 Arm 코텍스(Cortex)-M33 프로세서를 기반으로 구현됐다. 이 프로세서는 8KB의 2-웨이 연관 캐시를 가지고 있으며, DSP 및 부동소수점 연산이 가능하고, 전압 및 주파수 스케일링 옵션을 제공한다. 

또한 이 애플리케이션 프로세서는 NFC, USB, QSPI, 고속 SPI 등을 비롯해 다양한 인터페이스 주변장치를 지원한다. 네트워크 프로세서는 효율적이며, 무선 동작 및 낮은 듀티-사이클의 센서 수집 작업 시 저전력에 적합하다. 프로그램이 가능한 네트워크 프로세서는 독자적인 2.4GHz 프로토콜 구현을 최적화할 수 있으며, nRF51 및 nRF52 시리즈로 손쉽게 포팅이 가능하다.

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노르딕 nRF5340 PDK-2(사진=노르딕)

이 제품은 향상된 동적 멀티프로토콜 기능을 지원한다. 블루투스 LE를 사용하는 스마트폰에서 메시 네트워크와 프로비저닝 및 커미셔닝, 상호동작을 위해 블루투스 LE 및 블루투스 메시/스레드/지그비 동작을 동시에 수행할 수 있다. 무선은 모든 블루투스 5.1 방향탐지 기능을 지원한다. nRF5340은 1.7V ~ 5.5V의 공급전압 범위에서 동작하며, 충전식 배터리와 USB를 통해 전원을 공급할 수 있다.

노르딕 세미컨덕터의 제품관리 디렉터인 키에틸 홀스타드는 “블루투스, 스레드, 지그비를 비롯한 저전력 무선 기술은 IoT의 중요한 부분을 차지하고 있다. 개발자는 이미 자산관리 기술 및 위치 서비스, 의료, 스마트 홈, 산업용 IoT와 같은 매우 복잡한 애플리케이션을 기반으로 미래의 상용 제품을 개발하고 있다. 이런 제품은 높은 수준의 보안과 보다 강력한 컴퓨팅 성능을 필요로 하지만, 개발자들은 노르딕의 무선 솔루션이 컴팩트하면서도 고도의 에너지 효율을 유지하기를 기대한다”고 설명했다.

그는 “nRF5340 SoC는 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 설계됐다"며, "이 제품은 수십 년 동안 노르딕이 초저전력 무선 분야에서 쌓아온 경험과 지난 7년 동안 nRF51 및 nRF52 시리즈 개발 및 지원을 통해 얻은 교훈은 물론, 세계에서 가장 경험이 많은 저전력 무선 R&D 팀이 지난 수년 동안 제품 개발에 주력한 결과가 모두 집대성된 것이다. nRF5340 및 nRF Connect SDK는 개발자들이 지금까지 불가능했던 무선 애플리케이션을 보다 쉽게 구현할 수 있도록 해준다”고 밝혔다.

nRF5340 PDK는 현재 노르딕의 유통망을 통해 제공된다. nRF5340 SoC 엔지니어링 샘플은 48개의 GPIO를 지원하는 7x7mm aQFN 패키지로 조만간 공급될 예정이다.

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