외부 I2C 제어 및 클럭 채널 등 외부부품 없애고 케이블 비용 50% 절감
SerDes는 단일 트위스트 와이어 쌍에서 클럭, 고속 데이터 및 저속 양방향 I2C 제어 버스를 제공한다. 이를 통해 산업용 비디오, 이미징 및 디스플레이 애플리케이션에서 연결부품의 크기와 무게, 소요 비용 등을 최대 50%까지 대폭 낮출 수 있다.
채널 링크 III 제품군에는 18비트 컬러 디스플레이 애플리케이션 또는 최대 1050Mbps 속도의 데이터 링크를 구동할 수 있는DS92LX2121 시리얼라이저/ DS92LX2122 디시리얼라이저와 최대 800Mbps의 속도로 16비트 데이터를 구동하며 공간이 제약된 카메라 시스템에 사용하기 적합한 DS92LX1621 시리얼라이저/ DS92LX1622 디시리얼라이저 등 2개 칩셋이 포함되어 있다. 두 칩셋 모두에 저전압 CMOS(LVCMOS) 병렬식 인터페이스가 사용되며 10MHz ~ 50MHz 범위에서 동작한다.
또한 내셔널은 양방향 제어 채널이 필요하지 않은 애플리케이션용 신형 칩셋 2종을 추가하여 채널 링크 II 제품군을 확장하였다. 여기에 속하는 DS92LV 2421 시리얼라이저와 DS92LV2422 디시리얼라이저에는 LVCMOS 병렬식 인터페이스가 사용되고, DS92LV0421 시리얼라이저와 DS92LV0422 디시리얼라이저에는 LVDS(Low Voltage Differen tial Signaling) 인터페이스가 사용된다. 이와 함께 DS92LV0421/22는 LVDS 브리지 기능을 통해 채널 링크 SerDes로 부터 쉬운 업그레이드 경로를 지원한다. 고속 데이터를 지원하는 클럭이 통합된 두 칩셋 모두 최대 1.8Gbps의 전송 속도에서 24비트 데이터를 구동하며 10MHz ~ 75MHz 범위에서 동작이 가능하다.
엔지니어들은 SerDes I/O 인터페이스의 넓은 작동 범위와 선택의 폭을 통해 고해상도(HD)를 포함하여 다양한 비디오 소스 중에서 원하는 소스를 선택할 수 있기 때문에 설계 유연성을 확보할 수 있다. 특히 내셔널의 채널 링크 III 및 채널 링크II SerDes는 외부 레퍼런스 클럭이나 트레이닝패턴 없이도 ASIC 또는 FPGA로부터 수신되는 로우 데이터(RAW Data)를 자동으로 차단함으로써편리한 "플러그 앤 고" 작동을 제공한다.
내셔널의 채널링크 III로 산업용 비디오 분야 비용 절감
채널 링크 III 및 채널 링크II 칩셋은 모두 통합 신호 조절 기능이 지원되어 다른 SerDes에 비해 원격 디스플레이에서 두 배 정도 먼 거리에서 고속 신호를 구동할 수 있다는 점이 특징이다.
또한 분산 스펙트럼 클럭 기능으로 극심한 산업 환경에서 발생하는 전자파 간섭(EMI)을 완화할수 있다. 이 SerDes는 8kV이상의 HBM(Human Body Mo del)에 대한 정전기 방전(ESD)을 견딜 수 있으며 ISO 10605 ESD 등급을 준수한다. 두 SerDes 제품군은 -40℃ ~ 85℃의 작동 범위를 제공하며 링크 무결성 검증을 위한 내장형 자체 테스트(BIST) 진단 기능이 포함되어 있다.
내셔널의 채널 링크 III 및 채널 링크 II 제품은 SerDes가 통합되어 있는 일부 FPGA 제품과는 달리 레퍼런스 클럭과 외부 신호조절 구성 부품, 저노이즈 전력 공급장치, ESD 보호 회로 또는 전용 PCB 전력 공급 등과 같은 추가적인 부품을 사용하지 않아도 된다. 따라서 외부 구성 부품과 관련 비용을 줄이고 시스템 설계를 간소화해 준다. 또한 채널 링크 III SerDes에 통합된 양방향 제어 채널을 사용하면 FPGA에서 요구하는 추가적인 와이어 쌍을 사용할 필요가 없다.
차량용 FPD-Link III SerDes, 실시간 통신을 통해 운전자의 안전성 및 응답속도 확보
FPD-Link III 칩셋을 사용하면 단일 차등 와이어쌍을 통해서 클럭, 데이터 및 실시간 I2C 양방향 제어 신호를 전달하여 운전자의 안전과 응답 속도를 높일 수 있다.
차량 내 카메라 시스템은 자동차 안전을 위한 중요한 구성 요소로 대두되고 있는데, 이는 일반적으로 여러 카메라 모듈과 고급 이미지 분석 기능의 결합을 통해 운전자가 도로 상황을 모니터하고 위험을 감지하여 사고를 예방할 수 있도록 도와준다.
자동차 안전 시스템 설계자는 이제 내셔널의 FPD-Link III 임베디드 클럭 SerDes를 사용하여 최소한의 소프트웨어 오버헤드와 적은 수의 와이어만으로 카메라와 디스플레이를 전자 제어 유닛(ECU)에 연결할 수 있어 비용과 무게를 동시에 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
내셔널의 DS90UB901Q 시리얼라이저와 DS90UB902Q 디시리얼라이저는 14비트 색심도의 자동차 카메라 시스템용으로 설계되었다. 이 칩셋은 순환 중복 검사(CRC) 방식을 채택하여 데이터 무결성을 검사하고 모니터링할 뿐 아니라 카메라 모듈에 별도의 제어 와이어가 필요하지 않은 것이 특징이다.
비디오 프레임들 간의 소거 구간 또는 짧은 간격으로 제어 데이터를 밀어내는 방식과 달리, 내셔널의 독자적인 백채널(back-channel) 기술은 여러 원격 카메라 헤드와 ECU 간에 연속적인 실시간 통신을 제공한다. 실시간 통신은 여러 사이드뷰 및 리어뷰 카메라를 동기화하는 데 필요한 즉각적인 제어 신호를 제공하기 때문에 사각 지대, 차선 이탈, 충돌 방지, 주차 등 운전자를 도와주는 버드아이(birds-eye) 시야를 제공하는 이미지 스티칭(image stitching)을 가능하게 해준다.
내셔널의 FPD-Link III 제품군에는 DS90UB903Q 시리얼라이저 및 DS90 UB904Q 디시리얼라이저도 포함되는데, 이러한 제품은 차량 내 인포테인먼트 시스템에 필요한 18비트 색심도를 지원한다.
SerDes 칩셋은 중앙 정보 디스플레이, 뒷좌석 엔터테인먼트 디스플레이 및 네비게이션 디스플레이로 그래픽 호스트 프로세서를 연결한다. SerDes의 통합 실시간 제어 채널을 사용할 경우 터치스크린 디스플레이의 응답 시간이 더 빨라지며 외부 제어 케이블과 커넥터를 사용할 필요가 없게 된다는 장점이 있다.
두 칩셋 모두 10m가 넘는 거리에서 비디오 컨텐츠를 직렬로 라우팅하며 10MHz ~43MHz 범위의 연속 픽셀 클럭과 최대 SVGA의 디스플레이 해상도를 지원한다. 이들 칩셋은 섭씨 영하 40℃와 영상 105℃ 사이에서의 작동에 대해 AEC-Q100 Grade-2 등급을 받았으며 1.8V의 전원이 공급된다. 또한 공장 테스트, 시스템 시동 및 진단을 위한 BIST (Built-In Self Test)모드도 제공한다.
주변 회로를 전자기 장애(EMI)로부터 보호하기 위해 FPD-Link III 칩셋은 분산 스펙트럼 클럭(SSC)를 생성하여 디시리얼라이저 출력을 변조함으로써 고주파 피크를 최소화한다. SerDes의 뛰어난 EMI 성능 덕분에 인포테인먼트와 운전자 지원 고속 데이터 링크가 엄격한 자동차 요건을 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다. 제품에 대한 보다 자세한 사항은 내셔널 세미컨덕터 코리아 홈페이지 www.national.com을 참조하면 된다.
<임현주 기자>
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