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처음에는 교육용과 학습용으로 시작한 Raspberry Pi지만 이후에 취미나 전자공학 등으로까지 그 쓰임새가 넓어지고 있다. 현재 미국 Digi International사는 산업기기와 PA기기 등의 개발현장까지 컴퓨터 Raspberry Pi를 제공 중이다. 일본법인 Digi International에서 지역 디렉터, Shoho Egawa 씨와 필드 애플리케이션 엔지니어 Takaya Yuzawa씨에게 싱글 보드 컴퓨터의 특징과 상세, 향후 제품 로드맵 등을 들어봤다. (질문자: Katsumi Yamashita, 기술 저널리스트)
Mr. Shoho Egawa and Mr. Takaya Yuzawa
-. Digi International는 어떤 기업인지 간략히 설명해달라
▲ 1985년 미국 미네소타주 미니애폴리스에 설립된 기업이다. 2017년 매출액은 약 200억 엔이었다. 처음에는 PC 주변기기의 시리얼 카드와 PCI 카드 등을 취급했다. 여기에 그치지 않고, 멀티 포트의 시리얼 보드와 USB 보드, 이더넷 보드 등의 제품까지 영역을 확대했고, 최근에는 임베디드 솔루션과 휴대전화망/무선 LAN/WiMAX에 대응한 라우터/게이트웨이, 콘솔 서버, M2M/IoT 통신 모듈 등의 제품도 출시하고 있다. 제품 공급 라이프 사이클이 길다. 제품 중에는 20년 전에 출시했지만, 현재까지도 제품을 생산 중지(디스컨티뉴)하지 않고 공급을 계속하고 있다.
-. 주요고객/유저는 어떤 계층인가
▲ '프로슈머'에 포커싱을 맞추고 있다. 수송기기부터 산업기기, 엔터프라이즈 기기 등의 메이커가 주된 유저/고객층이다.
-. 현재, Digi International 사는 'Raspberry Pi'의 유저를 위한 싱글 보드 컴퓨터를 준비하고 있다. 제품화한 배경과 이유는 무엇인지
▲Raspberry Pi는 매우 널리 보급돼 있다. 처음에는 학습용과 취미용으로 활용됐지만 최근에는 전자기기를 양산하는데도 사용하고 있다. 양산까지 이어지기 위해서는 그리 쉬운 일은 아니다. 해결해야 할 과제가 있다.
우선, 공급 문제다. 원래 Raspberry Pi는 양산을 주 목적으로 하지 않고 있다. 필요한 시기에 필요한 수량을 조달할 수 있다는 보장도 없다. 게다가 장기간에 걸쳐 공급할 수 있는지도 미지수다. '생산이 언제든 중단될 수 있다'는 불안감을 안고 있다.
다음으로는 동작 온도 범위가 좁다는 것이다. 산업기기 등에서 요구되는 -40~85℃ 등 넓은 동작 온도 범위는 지원하지 않는다.
품질문제도 거론할 수 밖에 없다. 학습용과 취미용 싱글 보드 컴퓨터에 산업기기에서 요구되는 품질을 기대하기는 어렵다. 이 외에도, 전파법 등의 규격에의 대응 문제다. 이른바 '기술기준 적합 인정'에 있다. Raspberry Pi를 양산기기에 적용할 경우에는 유저가 스스로 기술기준 적합 인정을 취득하지 않으면 안 되는 경우도 있다.
SoM 플랫폼 'ConnectCore 6UL
-.향후 준비하고 있는 사항이 있다면 알려달라
▲2타입 싱글 보드 컴퓨터를 준비하고 있다. 하나는 'ConnectCore 6UL SBC Pro(이하 SBC Pro)' 다른 하나는 'ConnectCore 6UL SBC Express(이하 SBC Express)'다.
어떤 싱글 보드 컴퓨터에도 외형치수가 29mm×29mm×3.5mm로 작은 SoM(System on Module) 플랫폼 'ConnectCore 6UL'을 탑재했다. 이 SoM에는 ARM 사의 Cortex-A7 코어를 탑재한 NXP사의 프로세서 'i.MX6UL-2' 외에 Cortex-M0 코어를 탑재한 마이크로 컨트롤러 'Kinetis', IEEE 802.11a/b/g/n/ac 규격과 Bluetooth 4.2 규격에 준거한 무선통신 기능, 이더넷접속기능, 파워 메니지먼트 IC, 2.4GHz/5GHz 대응 안테나 등이 적용됐다.
SBC Express는 Raspberry Pi와 외형치수가 거의 같은 87mm×63mm로 기판장착 홀의 위치는 동일하다. 게다가 글로브 커넥터와 'Pi HAT' 접속 핀을 탑재하고 있기 때문에 Raspberry Pi의 각종 확장 보드를 그대로 이용할 수 있다.
ConnectCore 6UL SBC Express'
-. 같은 SoM을 탑재하고 있으면서도 양자의 차이가 발생하는 이유는 무엇인가?
▲차이가 발생하는 이유는 SoM의 실장방식에 있다. SBC Express에서는 'SMTplus'(특허출원 중)라는 형상의 Castellated Vias 실장방식을 채용했다. 이것은 SoM 주변 패드를 사용해 보드에 접속하는 방식으로 접속 패드 수는 75개. 다른 쪽의 SBC Pro는 SoM 뒷면 전체에 설치한 LGA(Land Grid Array) 패드를 사용해 접속하는 방식을 채용하고 있어, 접속 패드는 245개가 된다. 이 차이가 양자의 커넥티비티(인터페이스) 기능에 나타나고 있다.
-. 산업기기에 요구되는 공급 보증기간과 동작 온도 범위에 대해서는 어떻게 설정돼 있나
▲동작 온도 범위는 두 제품 모두 -40~85℃다. 하드웨어는 5년간의 동작 보증을 하고 있으며, 공급 기간은 10년 정도의 장기안정공급에 대응하고 있다. 주요 국가의 전파법의 기술기준 적합 인정은 이미 취득한 상태이기 때문에 유저의 부담은 전혀 없다.
-. 어떤 용도로 사용할 수 있는가? 주의점은 없나
▲인더스트리얼 사양이기 때문에 어떠한 용도와 애플리케이션에서도 사용 가능하다. 요즘의 IoT와 M2M의 요구를 전제로 하면 최적의 용도는 무선통신 시스템을 구성하는 게이트웨이와 센서 단말의 메인 컨트롤러 등을 들 수 있다.
크게 3가지 점에 주의할 필요가 있다. 첫 번째는 Raspberry Pi에 비해 프로세서의 처리능력이 떨어진다는 것이다. Raspberry Pi는 1GHz 이상의 동작 주파수의 쿼드 코어를 실장하고 있으나, i.MX6UL-2는 528MHz 동작의 싱글 코어다. 따라서 Rapsberry Pi의 성능을 최대한 활용하고 있는 유저는 특히 SBC Express에서는 대응할 수 없다. 단, 그러한 유저는 사실 많지는 않다. 이번 처리성능에서도 유저는 충분히 매칭이 가능할 것이다.
두 번째는 i.MX6UL-2에는 GPU(Graphic Processing Unit)를 탑재하지 않고 이미지 처리가 잘되지 않는데 있다. 이 점에 대해서는 상위 모델의 i.MX6를 베이스로 한 제품에서 대응하고 있다.
세 번째는 Raspberry Pi 용 OS인 'Raspbian'은 동작하지 않는 것이다. 'Yocto Linux'로 변경해야 한다. 단, Raspberry Pi를 잘 다루고 있는 유저에게는 그다지 높은 장벽이 되지 않는다.
Digi International 사가 제공하는 개발 서포트 툴 그룹
-. 클라우드 측의 대응은 어떻게 진행되고 있는가
▲Microsoft 사의 클라우드 서비스인 'Microsoft Azure'의 인증을 이미 획득했다. 클라우드 기능을 로컬 디바이스로 확장하는 소프트웨어 'AWS Greengrass'의 호환 디바이스와 Yocto Linux에 임베디드 돼 있다.
M2M/IoT 시스템을 구축할 때의 필수요소인 시큐리티에 대해서는 그에 특화한 소프트웨어인 'TrustFence'을 준비했다. JTAG 포트를 은폐하거나 콘솔의 온/오프를 전환하거나 가동 시에 부트 코드를 인증하는 등의 처리가 가능해진다. Yocto Linux BSP(Board Support Package)를 이용해 간단하게 임베디드 가능하다. Raspberry Pi에는 없는 기능이어서 유용하다.
-. 어떤 차세대 제품을 생각 중인가
▲NXP 사의 프로세서 'i.MX8X'를 탑재한 싱글 보드 컴퓨터 개발에 이미 착수했다. i.MX8X는 ARM 사의 Cortex-A35 코어를 탑재하고 있어 프로세서 성능과 그래픽 성능도 크게 향상될 것으로 기대한다.
