지난 3월 23일 TI의 기자간담회에 참석한 밀러 아데어(Miller Adair) TI 초전력 MSP 사업부문 제너럴 매니저는 2020년까지 3백7억 개의 디바이스가, 2025년까지 7백54억 개의 디바이스가 연결될 것이라고 말하고, IoT 개발에서 가장 걱정이 되는 4가지로 보안(Security), 복잡한 표준(Complex Standards), 오래 사용할 수 있는 기술(Required Expertised), 전력(Power Consumption)을 꼽았다.
이러한 우려에 대한 해답으로서 TI가 내놓은 것이 새로운 SimpleLink MCU 플랫폼으로, 아데어 매니저는 개발자들의 편의를 위해 개발된 이 새로운 SimpleLink MCU 플랫폼은 단일 환경에서 연결된 하드웨어, 단일화된 소프트웨어 솔루션, 몰입형 자원을 포함해 업계에서 가장 포괄적인 포트폴리오를 제공하며, 궁극적으로 개발 시간을 단축할 수 있고, 미래의 변화에 대비하도록 설계할 수 있다고 설명했다. 특히 업계에서 가장 광범위한 유무선 MCU 포트폴리오에서 100% 코드 재사용이 가능해 혁신적인 개발 변경이 가능하다고 강조했다. MCU 역시 플랫폼 경쟁시대에 들어섰다. <편집자 주>
SimpleLink MCU 플랫폼
TI, 새로운 SimpleLink MCU 플랫폼을 사용해 커넥티드 솔루션 빠르게 확장
세계가 점점 연결됨에 따라, 임베디드 시스템이 첨단 센싱 기능과 로컬 분석 기능에 더해, 새로운 커넥티비티 옵션들을 추가하고 있다. 또한 빠르게 증가하는 기능 목록을 지원하기 위해서는 새로운 프로토콜 스택, 정교한 알고리즘, 시스템 복잡성을 계획 및 관리하기 위한 포괄적인 소프트웨어 프레임워크를 필요로 한다.
소프트웨어 개발 역시 갈수록 짧아지는 개발 일정과 다양한 시장에 맞춰 끊임없이 제품을 적용해야 하는 압박이 거세지고 있다. 다양한 커넥티비티 표준의 통합 및 기타 다른 요구들도 충족해야 한다. 임베디드 프로젝트의 경우, 분열된 하드웨어 플랫폼, 소프트웨어 호환 불가능, 다양한 커넥티비티 표준 등의 과제를 해결해야 한다. 업체들이 계속해서 소프트웨어 엔지니어링에 집중적으로 투자하고 있는데도, 이 프로세스는 여전히 많은 시간이 걸리고 까다로운 작업이다.
이러한 과제들을 해결할 수 있도록 TI는 새로운 SimpleLink MCU 플랫폼을 출시했다. 개발자들의 편의를 위해 개발된 이 플랫폼은 단일 환경에서 연결된 하드웨어, 단일화된 소프트웨어 솔루션, 몰입형 자원을 포함해 업계에서 가장 포괄적인 포트폴리오를 제공한다. 궁극적으로 개발 시간을 단축할 수 있고, 미래의 변화에 대비하도록 설계할 수 있다.
광범위한 포트폴리오의 32bit ARM 기반 마이크로컨트롤러 (MCU)
다양한 시장에서 성공하고 끊임없이 변화하는 요구를 충족시키기 위해서는 다중의 커넥티비티 표준을 확장하고, 기본형 제품에 빠르게 변형할 수 있는 플랫폼을 기반으로 설계해야 한다. SimpleLink MCU 디바이스 포트폴리오는 커넥티드 애플리케이션에 초저전력, 견고성, 향상된 보안, 아날로그 통합 등 업계 선도적인 중요한 기능을 가지고 있는 광범위한 유/무선 MCU를 제공하며, 차별화된 광범위한 유/무선 프로토콜을 지원한다.
공통된 토대를 기반으로 한 SimpleLink MCU 포트폴리오의 각 제품은 고정밀 아날로그 신호를 변환 및 프로세싱할 수 있으며, 시스템의 보안을 강화하고, 보다 긴 원거리 통신을 할 수 있으며, 또한 센서 노드에서 코인 전지를 사용해 수년의 수명을 달성할 수 있다. 그림 1과 같이 다음의 3가지 카테고리로 분류할 수 있다.
•MSP432 호스트 마이크로컨트롤러는 첨단 아날로그 기능과 다양한 구성의 메모리 용량을 제공하며 다중의 무선 프로토콜을 실행한다. 일반적으로 무선 네트워크 프로세서를 구동할 수 있다.
•무선 마이크로컨트롤러는 와이파이, 블루투스 저에너지, Sub-1GHz, 듀얼 밴드(Sub-1GHz 및 2.4GHz)를 비롯한 다양한 무선 커넥티비티 및 표준을 포함하여, 통합된 무선 네트워크 프로세서와 마이크로컨트롤러를 결합한 통합적인 시스템온칩(SoC) 솔루션을 제공한다.
•무선 네트워크 프로세서는 네트워크 스택을 실행하기 위한 통합적인 무선 및 네트워크 프로세서를 제공하며, 호스트 마이크로컨트롤러로 연결되어 있는 상위 수준 애플리케이션을 실행한다.
그림 1: 단일 소프트웨어 플랫폼으로 지원되는 SimpleLink 마이크로컨트롤러
SimpleLink MCU 포트폴리오에 보안이 강화된 새로운 Wi-Fi 제품
TI는 SimpleLink MCU 포트폴리오의 디바이스를 확장함과 동시에, 차세대 Wi-Fi 칩 및 모듈인 새로운 Simple Link Wi-Fi CC3220 무선 MCU 및 CC3120 무선 네트워크 프로세서를 출시했다. CC3220 제품은 단일 칩에 물리적으로 분리된 2개의 실행 환경을 갖는 새로운 아키텍처를 기반으로 한다. CC3220 디바이스는 보안 스토리지, 복제 보호, 보안 부트, 네트워킹 보안과 같은 풍부한 임베디드 보안 기능을 포함한다. 이러한 새로운 기능을 통해 개발자는 외부 보안 MCU 또는 소자를 사용하지 않고도 IP(intellectual property) 및 데이터 유출이나 기타 위험으로부터 IoT 기기를 보호할 수 있게 도와주는 강력한 툴을 갖출 수 있게 됐다. 다른 SimpleLink 제품과 마찬가지로 이번에 새로 출시되는 디바이스 역시 애플의 홈키트(HomeKit) 기술을 지원한다. CC3x20 디바이스 제품군은 간편하게 통합할 수 있는 최저전력 Wi-Fi CERTIFIED 솔루션을 지속적으로 제공하여, 설계자가 6개월 이내에 생산 단계로 넘기고 AA 배터리 2개로 몇 년 동안 작동할 수 있는 제품을 제작할 수 있게 한다.
SimpleLink MCU SDK
TI는 단일 소프트웨어 토대를 바탕으로 SimpleLink MCU 제품들을 개발했다. SimpleLink 소프트웨어 개발 키트(SDK)는 공통적인 드라이버, 프레임워크, 라이브러리를 기반으로 하며, 이 플랫폼 상에서 100% 코드 호환이 가능하다. 이 디바이스와 무관한 접근 방식은 현재 및 미래의 SimpleLink 디바이스들 간에 애플리케이션 코드를 손쉽게 이식할 수 있다. 플랫폼 레벨에서 소프트웨어를 이식할 수 있으므로 소프트웨어 개발에 대한 투자를 여러 제품 및 애플리케이션에 걸쳐 재사용할 수 있다.
SimpleLink SDK를 사용하면, TI 드라이버와 기능 API를 사용해 이식 가능하고 직관적인 주변장치 드라이버에 액세스할 수 있으며, 또한 하드웨어 추상화 레이어(HAL)로 더 내려가서 낮은 레벨의 최적화를 사용해 애플리케이션을 보다 세밀하게 제어할 수 있다. TI의 RTOS(real-time operating system) 커널을 통합해 다중의 작업이나 정교한 알고리즘을 실시간으로 스케줄링하는 것을 해결할 수 있으며, POSIX(portable operating system interface) 호환 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)는 서드파티 OS/커널 및 소프트웨어 컴포넌트로 작동하는 문을 연다. 다양한 SDK 플러그인을 사용해 SimpleLink 애플리케이션에 추가적인 커넥티비티 및 외부 기능을 연결할 수 있다.
TI의 SimpleLink 플랫폼은 간단하면서도 강력한 하드웨어 및 소프트웨어 툴을 제공하므로 고객의 요구에 따라 빠르게 개발을 할 수 있다. TI의 클라우드 저장소인 TI Resource Explorer를 사용해 이 SDK와 데모를 평가한 후 SimpleLink Academy의 인터랙티브 교육을 통해 SimpleLink MCU 개발을 어떻게 하는지 자세히 살펴보며 SimpleLink 론치패드(LaunchPad) 개발키트가 도착했을 때에는 전문가가 되어 성공적으로 실행할 수 있다.
Code Composer Studio 소프트웨어는 또한 SimpleLink 디바이스에 사용하도록 첨단 디버깅 기능을 포함한 풍부한 개발 환경을 제공한다. 그리고 ‘IAR 임베디드 워크벤치’와 ‘Segger’를 비롯한 툴이나 다수의 서드파티 통합 개발 환경(IDE)을 사용할 수 있다.
뿐만 아니라 다수의 구성 및 첨단 디버깅 툴을 사용하면 개발 작업과 디버깅을 간소화할 수 있다.
업계에서 가장 광범위한 32bit 유무선 ARM 기반 MCU 포트폴리오에서 어느 디바이스나 선택할 수 있으므로, 사물 인터넷(IoT) 및 산업용 제품에 변화하는 설계나 애플리케이션의 요구에 쉽게 적용할 수 있다.
그림 3은 실리콘, 개발 키트, 교육, 툴, 소프트웨어를 포함한 SimpleLink 플랫폼이 얼마나 포괄적인가를 보여준다.
요약하면, TI의 SimpleLink MCU 플랫폼은 임베디드 제품을 개발할 때 발생할 수 있는 까다로운 과제들을 해결할 수 있도록 포괄적이고 단일화된 소프트웨어 및 하드웨어 솔루션을 제공한다.
그림 2: TI의 단일화된 툴 체인, 교육, 리소스를 사용해 시작 단계에서 생산까지 개발 작업을 가속화
그림 3: 단일 플랫폼으로 무한한 가능성 실현
SimpleLink MCU 플랫폼 개요
SimpleLink 플랫폼은 업계의 최저전력 무선 MCU를 결합하고 가장 광범위한 커넥티비티 프로토콜 지원과 첨단 아날로그 통합, 그리고 가장 강력한 보안 기능을 제공한다. 이 플랫폼은 TI의 선도적인 공정 기술과 혁신적인 IP, 실제적인 시스템 전문 지식을 기반으로, 20년 이상 쌓아온 TI의 무선 커넥티비티 및 MCU 혁신을 이어나가고 있다. MSP432 디바이스를 비롯해 TI의 모든 저전력, 커넥티드 ARM MCU를 결합시킨 SimpleLink 플랫폼은 다음의 기능을 가진 제품을 제공한다.
•블루투스 저에너지: CC2640R2F 및 CC2640R2F-Q1 무선 MCU
•듀얼 밴드(Sub-1GHz 및 블루투스 저에너지): CC1350 무선 MCU
•호스트 MCU: MSP432 MCU
•Sub-1GHz: CC1310 무선 MCU
•Wi-Fi: CC3220 무선 MCU, CC3120 무선 네트워크 프로세서
이들 제품은 현재 및 향후 다음과 같은 통합된 설계 지원으로 제공된다.
•TI 드라이버 및 업계 표준 POSIX 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API): SimpleLink SDK는 TI 드라이버, 직관적 표준화된 기능 API 세트 도입으로 진입 장벽이 낮다. 또한 유닉스를 위한 POSIX(Portable Operating System Interface) 준수 API가 지원되어 다수의 OS/커널에서 애플리케이션 코드의 이식성을 100% 제공한다.
•통합된 툴 체인: 모듈러 TI 론치패드(LaunchPad) 개발 키트, 무료 클라우드 툴, 다양한 예제 코드의 제공, 문서 및 강좌를 포함한 툴, 교육 및 리소스는 TI 리소스 익스플로러 및 SimpleLink 아카데미에서 이용 가능하며, 어느 설계 주기에서나 사용할 수 있다.
•통합된 커넥티비티 스택: 이 포트폴리오는 블루투스 저에너지, Wi-Fi(와이파이), Sub-1GHz, RS485를 포함하는 다양한 종류의 유/무선 커넥티비티 표준을 제공하며, zigbee (지그비), Thread(스레드) 및 이더넷 표준이 곧 제공될 예정이다.