디지털 패턴 계측기/편집기, PXIe-5164 오실로스코프, TSN용 Early Access 기술 플랫폼 등 새로운 솔루션 발표

엔지니어 및 과학자들에게 세계에서 가장 까다로운 엔지니어링 문제를 해결할 수 있는 플랫폼 기반 솔루션을 제공하는 내쇼날인스트루먼트(이하 NI)는 지난 10월 25일, 서울 코엑스 인터컨티넨탈 호텔에서 그래픽 기반 시스템 디자인 컨퍼런스 NIDays 2016을 개최했다. 이날 NI는 디지털 패턴 계측기/편집기, PXIe-5164 오실로스코프, TSN용 Early Access 기술 플랫폼 등 새로운 솔루션을 발표했다.

NIDays 2016은 한국NI가 매년 개최하는 연중 최대 규모의 글로벌 컨퍼런스로, 다양한 산업 분야에 종사하는 800명 이상의 엔지니어와 연구원들이 참석해 내쇼날인스트루먼트의 제품과 최신 기술을 확인하고 관련 파트너사들의 정보를 습득하며 교류할 수 있는 장을 제공했다(사진 1). 기조 연설은 “생산성, 혁신, 발견을 가속화한 NI의 40년”을 주제로 진행되며, 아시아태평양 지역 영업 & 마케팅 부사장인 찬드란 네어(Chandran Nair)와 RF/SDR 제품 마케팅 디렉터인 제임스 키머리(James Kimery)가 내한해 내쇼날인스트루먼트의 IoT 기술과 비전을 글로벌 기업의 솔루션 사례를 통해 공유했다. 

▲ 사진 1. 지난 10월 25일 서울 코엑스 인터컨티넨탈 호텔에서 개최된 그래픽 기반 시스템 디자인 컨퍼런스 NIDays 2016

본 행사에서는 소프트웨어, 데이터 수집, 제어/모니터링, 테스트 자동화, 무선통신 등 5개 트랙에서 26개의 기술 세션과 40여 개의 기술 데모가 전시됐다. 또한 제품 사용 고객을 위한 실습 세미나도 마련된다. 기술 세션에서는 산업용 IoT, 5G를 비롯한 최신 기술 트렌드를 살펴볼 수 있고, 전자, 반도체, 자동차, 산업용 장비, 국방, 항공 등 각 산업별 전문가들이 적용해 온 최첨단 솔루션과 기업의 활용 사례들을 확인할 수 있는 자리였다

전략마케팅 한정규 팀장은 “이번 행사에서는 올해로 창립 40주년을 맞이한 NI의 기술적 성과와 혁신의 역사를 살펴보고, 4차 산업혁명 및 IoT 시대를 대비하는 핵심 전략으로 플랫폼을 제안하고자 했다”며, “IoT 시대의 측정 및 빅 데이터 관리, 스마트 팩토리의 구현, 차세대 5G 이동통신의 개발과 같은 연구과제들도 플랫폼 기반 접근 방식을 통해서만 아이디어를 현실화할 수 있다. NIDays 컨퍼런스는 엔지니어 및 연구 개발 인력들에게 미래 기술의 비전과 전략을 구체적으로 제시하는 자리”라고 말했다.

PXIe-6570 디지털 패턴 계측기/편집기…PXI의 반도체 테스트 역량 확대

이날 한국NI는 NIDays 2016 행사 개최와 동시에 NI PXIe-6570 디지털 패턴 계측기와 NI 디지털 패턴 편집기, PXIe-5164 오실로스코프, TSN용 Early Access 기술 플랫폼을 각각 발표했다. NI가 발표한 PXIe-6570 디지털 패턴 계측기와 NI 디지털 패턴 편집기는 RFIC, 전원 관리 IC, MEMS 디바이스, 혼합 신호 IC 제조사들이 기존 반도체 자동화 테스트 장비(ATE)의 폐쇄형 아키텍처에서 벗어나 개방형 아키텍처로 이행할 수 있도록 지원한다. 

최신 반도체 디바이스들의 요구사항은 기존 ATE가 제공하는 테스트 적용 범위를 벗어나는 경우가 많다. NI는 반도체 업계의 기존 디지털 테스트 패러다임을 STS(Semiconductor Test System)에 사용되는 개방형 PXI 플랫폼에 적용하고, 이를 사용 편의성이 높고 강력한 기능을 갖춘 패턴 편집기와 디버거로 발전시켜 고객들이 최첨단 PXI 계측기를 사용해 테스트 비용을 줄이고 RF 및 아날로그 IC 스루풋을 개선할 수 있게 했다.

NI PXIe-6570 디지털 패턴 계측기(사진 2)는 무선 장비 공급망과 사물 인터넷 디바이스에서 흔히 사용되는 IC용 테스트 기능을 경제적인 가격으로 제공한다. 독립 소스로 초당 100 MVector 패턴을 실행하며, 단일 하위 시스템에서 최대 256개의 동기화된 디지털 핀으로 엔진 및 전압/전류 파라미터 함수를 수집한다. PXI 및 STS의 개방성을 활용하면 필요한 만큼만 디바이스를 추가해 테스트 구성에 필요한 디바이스 핀 및 사이트 개수를 충족시킬 수 있다.

▲ 사진 2. NI PXIe-6570 디지털 패턴 계측기/디지털 패턴 편집기

새로운 디지털 패턴 편집기 소프트웨어는 디바이스 핀 맵, 사양 및 패턴의 편집 환경을 통합하여 테스트 계획 개발을 보다 신속하게 지원하고, 다중 사이트 및 다중 계측기 패턴 버스팅 같은 내장 툴들을 통합해 개발에서 양산까지 원활하게 확장할 수 있게 한다. Shmoo 플롯 및 대화형 핀 보기와 같은 툴도 통합해 디버깅과 최적화된 테스트를 보다 효율적으로 지원한다.

LabVIEW와 디지털 패턴 편집기는 동일한 PXI 하드웨어 및 TestStand로 특성화와 생산 테스트를 수행하여 데이터의 상관관계를 보다 효율적으로 파악할 수 있게 하며, 이는 시장 출시 시간을 단축시켜 준다. PXI 하드웨어는 크기가 작기 때문에 STS 시스템 내외부에 설치할 수 있어 생산 현장에서 공간을 절약하며, 표준 벽 전원을 사용하므로 특성화 실험실 벤치에서 실행할 수 있다.

PXIe-5164 오실로스코프…1GS/s 및 14비트로 100Vpp의 최대 입력 범위 지원

이와함께 내쇼날인스트루먼트 PXIe-5164 오실로스코프를 발표했다(사진 3). 모듈형 PXI 아키텍처를 기반으로 구축된 PXIe-5164에는 고전압 측정과 정밀한 진폭 측정이 필요한 우주항공/국방, 반도체, 연구/물리학 애플리케이션을 지원하는 사용자 프로그래밍 가능 FPGA가 포함돼 있다.

▲ 사진 3. 고속 고해상도 고전압 PXIe-5164 오실로스코프

PXIe-5164의 특징은 ▲ 400MHz 대역폭의 1GS/s 속도로 샘플링된 2개의 14비트 채널 ▲ 최대 ±250V 측정을 지원하는 프로그래밍 가능 오프셋과 최대 100Vpp의 전압 입력 범위를 제공하는 2개의 카테고리 II등급 채널 ▲ 단일 PXI 섀시의 소형 폼 팩터에서 높은 채널 수의 병렬 시스템을 구축할 수 있는 최대 34개의 채널 ▲ PCI Express Gen 2 버스 통신용 8개 레인으로 구현되는 3.2GB/s의 스트리밍 데이터 속도 ▲ LabVIEW를 통해 프로그래밍되고 맞춤형 IP(예: 필터링 또는 트리거링)를 생성하기 위한 Xilinx Kintex-7 410 FPGA 등으로 요약해 볼 수 있다. PXI 오실로스코프는 박스형 오실로스코프에 뒤지지 않는 사용 편의성을 제공한다. 엔지니어들은 NI 스코프 소프트웨어의 인터랙티브 소프트 프런트패널을 사용해 기본 측정을 수행하고, 테스트 프로그램을 실행하는 동안 자동화된 애플리케이션을 디버깅하거나 범위 데이터를 확인할 수 있다. 드라이버에는 도움말 파일, 설명서, 테스트 코드 개발에 도움이 되는 예제 프로그램 뿐만 아니라 C, Microsoft .NET, LabVIEW 시스템 설계 소프트웨어 등 다양한 개발 환경과 연동되는 프로그래밍 인터페이스가 포함되어 있다. 또한 PXI 오실로스코프를 테스트 관리 소프트웨어인 테스트 스탠드와 함께 사용함으로써 연구실이나 생산 현장에서 테스트 시스템을 간단하게 구축할 수 있다.

TSN용 Early Access 기술 플랫폼…시스코/인텔과 협업

또한, 내쇼날인스트루먼트는 동기화 및 통신을 위한 새로운 표준 기술의 개발을 지원한다는 장기적인 계획의 일환으로, TSN(Time Sensitive Networking)용 Early Access 기술 플랫폼을 발표했다(사진 4). NI는 시스코 및 인텔과의 협력을 통해 표준 이더넷 기반의 동기화된 I/O, 코드 실행, 분산형 제어 및 측정 루프를 위한 결정성 있는 통신을 수행하는 분산형 시스템을 고객을 지원한다. 엔지니어는 이 플랫폼을 사용해 스마트 생산을 위한 산업인터넷 컨소시엄 ‘TSN Testbed’ 등의 에코시스템 활동에서 기술을 검증하고 있다. 그리고 NI는 이러한 기술의 신뢰성을 위해 표준 규약의 일환으로 AVnu Alliance, IEEE 802.1, IEEE 1588, Internet Engineering Task Force, OPC Foundation과 같은 대표적 단체에 가입돼 있다.  

▲ 사진 4. TSN(Time Sensitive Networking)용 Early Access 기술 플랫폼

TSN은 표준 이더넷을 사용해 동기화된 분산형 하드 리얼타임 시스템을 구축하는 메커니즘을 제공한다. 이러한 시스템들은 동일한 인프라를 사용해 리얼타임 제어 기능을 제공하고, 모든 표준 IT 데이터를 주고받음으로써 제어, 측정, 설정, UI, 파일 교환 인프라의 컨버전스에 힘을 실어주고 있다. 앞으로는 네트워크 컨버전스, 보안 제어 트래픽, 뛰어난 성능 제공을 통해 시스템 설계 및 유지관리 방식이 근본적으로 변화될 것으로 보인다.

Early Access 기술 플랫폼에는 가격 대비 성능이 뛰어나고 속도가 빠르며 에너지 소비가 적은 솔루션에 최적화된 Intel Atom 프로세서와 Intel i210 TSN 지원 NIC가 탑재된 새로운 CompactRIO 컨트롤러가 포함돼 있다. 이 컨트롤러는 랩뷰(LabVIEW) 시스템 설계 소프트웨어를 사용하여 네트워크의 동기화 시간을 관리하고, 리얼타임 프로세서에서 실행되는 코드는 물론 FPGA에서 실행되는 코드에 동기화 시간을 제공한다. 랩뷰(LabVIEW)는 기본적으로 시간을 핵심 개념으로 고려해 설계됐으며, 이를 통해 사용자는 네트워크에 산재해 있는 여러 시스템 간에 신호 처리, 제어 알고리즘, I/O 타이밍을 네트워크 전송 일정에 따라 세부적으로 조정하는 작업을 간편하게 수행할 수 있다. 

김진희 기자 (eled@hellot.net)