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TI(Texas Instruments)는 7월 1일 서울 삼성동 오크우드 호텔에서 기자간담회를 열고, USB(Universal Serial Bus) 3.0 규격을 지원하는 디스크리트 트랜시버를 소개했다. 이 자리에서 소개된 TUSB1310 USB 트랜시버(Transceiver)는 USB 3.0 규격 표준 이상의 수신 감도를 지원하며, 업계 표준 링크 레이어 인터페이스를 지원하여 간편하게 다양한 유형의 연결 디지털 코어로 시스템 통합이 가능하다.
최근 몇 년간 가장 활발히, 보편적으로 사용되는 외부 연결 인터페이스는 USB 형식이다. 이미 대부분의 저속 장치들이 USB를 무리 없이 사용하고 있으며, 비교적 고속 연결이 필요한 외장 하드디스크나 플래시 메모리 드라이브 등에서도 USB 2.0은 실용적인 성능과 함께 특유의 편의성으로 보편적으로 폭넓게 사용되고 있다.
TI의 TUSB1310 USB 트랜시버는 USB 3.0의 물리 연결 부분을 구현하는 솔루션이다. 이 솔루션은 50mV 미만의 피크 대 피크 수신 감도를 지원해 보다 긴 케이블 사용과 간편한 보드 레이아웃을 가능하게 한다. 또한 20~40MHz에서 선택 가능한 주파수를 이용해 단일 크리스탈 또는 외부 레퍼런스 클록으로 동작해 적은 외부 부품으로 구현 비용을 최소화한다.
▲ TI 코리아 문종수 이사
이번 TUSB1310 제품 소개는 TI 코리아 문종수 이사가 진행했다. 문 이사는 먼저 USB 인터페이스를 사용하는 각종 장치들이 계속 들어가고 있으며, 특히 이동식 저장 장치들에 사용되면서 콘텐츠의 용량이 커짐에 따라 속도에 대한 문제가 생기고 있다고 언급했다. 현재의 USB 2.0 규격도 이미 사용자들이 만족하지 못할 수준에 왔다는 것이다.
최근의 데이터와 콘텐츠들은 여러 측면에서 점점 ‘풍부해지고’ 있다. 개인이 사용하는 데이터들의 크기도 점점 커지고 있으며, 이동식 디바이스에 데이터를 저장하고자 하는 요구도 점점 커지고 있다. 특히 사용자의 ‘Sync-n-go’ 경험이 대두되면서, 이를 만족시키기 위한 고속 인터페이스가 필요해지고 있다.
‘Sync-n-go’ 는 사용자들이 콘텐츠를 스토리지 등으로 옮기는 데 걸리는 시간이 60초 이내일 때 완료할 수 있을 때를 의미한다. 현재 USB 2.0 규격은 최근의 콘텐츠가 가지는 용량을 생각할 때 모자란 면이 있다. DVD만 해도 4.7GB를 훌쩍 넘기며, 블루레이(Blu-ray) 디스크의 콘텐츠 용량은 27GB에 이르고 있기 때문이다.
이런 요구를 만족시킬 수 있는 가장 현실적인 대안은 USB 3.0 규격이다. 최대 5Gbps 속도를 가지는 USB 3.0은 기존 USB 2.0의 480Mbps 전송 속도를 10배 이상 상회한다. 또한 기존 USB 2.0 규격과 물리적인 수준에서 하위 호환성을 가지며, 사용 측면에서도 현재의 단순함을 그대로 유지하기 때문에 가장 보편적으로 사용 가능한 솔루션으로 주목받고 있다.
▲ USB 3.0은 개인용 PC를 위한 인터페이스의 새로운 혁명이다.
USB 3.0 규격은 이미 2008년 11월 제정되었던 바 있고, 이를 지원하는 초기 제품은 이미 시장에서 찾아볼 수 있다. 규격 면에서 가장 돋보이는 점은 전송 속도로, 최대 5Gbps의 속도를 지원한다는 것이며, 물리적으로 하위 호환성을 갖추고 있다. 또한 최대 전송속도가 대폭 상승함에 따라 USB 3.0 컨트롤러는 최소한 PCI 익스프레스(Express) 포트와 함께 구성이 고려되어야 한다.
USB 3.0 규격은 PC 시장에 있어 2012년 이후부터 본격적인 주류로 자리잡을 것으로 예상되고 있다. 이는 PC 시장에 큰 영향을 미치는 인텔(Intel) 과 마이크로소프트(Microsoft) 의 지원 계획에 따르고 있으며, 인텔의 플랫폼과 마이크로소프트의 운영체제 안에 기본 지원이 이루어지게 될 시점에 USB 2.0을 대체하여 주류로 떠오른다는 것이다.
또한 USB 3.0 규격이 사용하는 물리적인 연결 포트의 규격은 하위 규격들이 사용하는 규격과 호환 가능하게 설계되어 있어, 기존 장치들을 USB 3.0 포트에서 그대로 사용할 수 있다. 하지만 USB 3.0 전용 포트 규격에는 2.0에서 찾아볼 수 없는 5개의 추가적인 배선이 있으며, 이를 모두 사용해야 3.0 규격의 속도를 낼 수 있게 디자인되어 있다.
▲ TUSB1310 트랜시버는 ‘물리 레이어’ 를 구성한다.
▲ 뛰어난 노이즈 특성도 장점 중 하나다.
현재 USB 토플로지는 어플리케이션 레이어, 링크 레이어, 물리 레이어로 구성되어 있다. TUSB 1310 트랜시버는 여기서 물리 레이어를 담당하고 있으며, USB 2.0 규격과 3.0 규격의 물리적인 연결을 모두 제공하고 링크 레이어를 담당하는 호스트 컨트롤러와의 연결을 위한 PIPE3, ULPI 인터페이스 규격을 제공한다.
TUSB1310은 USB 2.0 규격을 위해 ULPI 인터페이스 규격을, USB 3.0 규격을 위해 PIPE 인터페이스 규격을 모두 지원하고 있다. 또한 연결되는 장치에 따라 이들 연결 규격을 사용해 적절한 방법으로 링크 컨트롤러와의 연결을 제공한다. 여기에 단일 크리스탈 또는 외부 레퍼런스 클록으로 동작 가능하여 구현 비용을 최소화하는 경제적 이점도 함께 제공한다고 덧붙였다.
한편, 이 제품은 표준 규격 대비 신호 감도를 더 끌어올렸으며, 50mV 수준의 시그널로도 동작이 가능하게 만들어졌다. 이는 더 간단한 설계와 더 긴 케이블을 사용할 수 있게 해 주며, 부가적으로 전력 사용량도 줄일 수 있을 것으로 기대했다. 그리고 또 다른 장점으로 노이즈 왜곡의 최소화가 꼽혔으며, 노이즈가 최소화된 깨끗한 파형을 확인할 수 있었다.
▲ TUSB1310 시스템 블록 다이어그램
TUSB1310은 감시 카메라, 멀티미디어 핸드셋, 스마트폰, 디지털 카메라, 포터블 미디어 플레이어, 내비게이션 기기, 비디오 IP폰, SDR(Software Defined Radio) 등 USB를 사용 가능한 다양한 유형의 어플리케이션에서 물리적인 연결을 제공할 수 있다. 주로 소비자 시장을 대상으로 하며, USB가 사용되는 방대한 시장에 다양하게 활용 가능하다.
한편, TI는 USB 3.0 어플리케이션에서 ‘정전기’ 로 인한 영향을 최소화하기 위해 ESD 보호 솔루션, 긴 케이블에서 생기는 신호 열화 문제를 해결하기 위한 리피터 솔루션 등을 함께 활용할 수 있다고 소개했다. 또한 이후 호스트 컨트롤러와 USB 허브를 위한 솔루션, PC에서의 활용을 위한 PCI 브릿지나 SATA 브릿지 등의 솔루션도 준비하고 있다고 덧붙였다.
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