ST, 안정성과 보안성 향상된 블루투스 5.2 인증 SoC 출시
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ST, 안정성과 보안성 향상된 블루투스 5.2 인증 SoC 출시
  • 최형주 기자
  • 승인 2020.10.23 17:20
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Massive MIMO1과 디지털 빔포밍 기술2 채택, 데이터 전송 효율 우수

반도체 기업 ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 블루투스 LE(Bluetooth Low Energy) SoC(System-on-Chip) BlueNRG-LP를 출시했다. 이 제품은 향상된 통신범위와 높은 처리량, 강화된 보안 기능, 낮은 전력소비 등 최신 블루투스 기능을 활용해 설계됐다.

BlueNRG-LP는 수신 모드에서 3.4mA, 전송 시에는 4.3mA, 웨이크업 이벤트 대기 모드에서는 500nA 미만의 소비 전력으로 최적화되어 대부분의 애플리케이션에서 필수 배터리 크기를 절반으로 줄이고, 런타임 연장이 가능하다.

또한 블루투스 LE 5.2 인증을 받은 SoC로 세계 최초로 최대 128개 노드까지 동시 연결을 지원해, 스마트폰 앱과 같은 다양한 커넥티드 기기들을 모니터링하고, 짧은 지연시간으로 원활하게 제어할 수 있다.

최대 +8dBm까지 프로그래밍할 수 있는 높은 RF 출력 파워와 최대 -104dBm의 탁월한 RF 수신감도도 갖췄다. 더 넓은 영역에서 비콘, 스마트 조명, 게임, 빌딩 자동화, 산업 및 추적 애플리케이션을 기본적으로 처리할 수 있고, 블루투스 LE 메시(Mesh)가 완벽하게 인증되고 광범위한 BlueNRG 소프트웨어 및 하드웨어 에코시스템의 일부로 사용할 수 있게 돼 통신 범위를 제한 없이 확장할 수 있다.

특히 블루투스의 롱 레인지 모드(Bluetooth Long Range mode)를 지원하여 FEC(Forward Error Connection)와 코딩된 물리층(Coded PHY)을 이용해 무선 통신 범위를 최대 수백 미터까지 확장하고 안정성을 높였고, GATT(Generic Attribute) 캐싱으로 빠르고 효율적인 연결이 가능해졌다.

BlueNRG-LP는 코어 사양 5.2(Core Specification 5.2) 인증을 받은 ST의 3세대 블루투스 LE 프로토콜 스택과 함께 제공되며, 초저전력 아키텍처에 부합하도록 설계되었다. 이 스택은 여러 IDE(Integrated Development Environment)에서 지원되는 컴파일러와 독립적으로 연결 가능한 무료 라이브러리로 제공된다. 

작은 점유면적과 모듈성, 짧은 지연시간, 상호 운용성 및 동작기간 중 OTA(Over-the-Air) 업그레이드 기능에 최적화되어 있고, 확장된 애드버타이징(Advertising) 및 스캐닝(Scanning), 높은 듀티 사이클의 비연결 애드버타이징, 확장된 패킷 길이와 2Mbit/s의 처리량과 같은 기능도 지원한다.

BlueNRG-LP는 대규모 양방향 데이터 전송을 용이하게 하는 L2CAP CoC(Connection-Oriented Channel)와 다중 역할 동시 커넥티비티, 그리고 가정이나 빌딩 또는 산업용 네트워크와 같이 노이즈가 많은 환경에서도 안정적으로 연결해주는 CSA #2(Channel Selection Algorithm #2)를 지원한다.

Arm® Cortex-M0+ 마이크로컨트롤러(MCU)에 포함된 향상된 보안 메커니즘은 보안 부트로더와 256KB 임베디드 플래시 전반에 대한 판독 방지, 48bit의 고유 ID 및 고객 키 저장소, 트루 난수발생기, 하드웨어 공개키 가속기, 128bit AES 암호화 코프로세서로 구성되어 있다.

특히 이 프로세싱 유닛은 효율성이 우수하여 최대 64MHz로 코드를 실행하며, 소비전력이 18µA/MHz에 불과하다. 또한, 업계 표준 디지털 인터페이스, 멀티 채널 12bit ADC, 프로그래밍이 가능한 게인 증폭기가 있는 아날로그 마이크로폰 인터페이스, 사용자 및 시스템 타이머와 워치독, 최대 31개의 5V 허용 사용자 프로그래머블 I/O 핀을 갖췄다.

아울러 임베디드 RF 발룬과 DC/DC 컨버터를 비롯해 HSE(High-Speed External) 오실레이터와 내부 저속 링 오실레이터를 지원하는 커패시터를 통합하고 있어 부품원가를 최소화하고, 회로 디자인을 간소화해준다.

이외에도 BlueNRG-LP는 5mm x 5mm QFN32 및 6mm x 6mm QFN48, 그리고 초소형 3.14mm x 3.14mm WLCSP49 웨이퍼 레벨 패키지 중에서 선택할 수 있다. 또한 32KB나 64KB RAM과 최대 85°C 나 105°C 중 온도범위 선택이 가능해 설계자는 자신의 요구에 가장 적합한 구성을 유연하게 선택할 수 있고, ST의 10년 산업용 제품공급 보증으로 장기적인 부품 가용성을 보장한다.


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