NXP 「i.MX 8M Nano Family」에 최적인 파워 매니지먼트 IC 「BD71850MWV」 개발
네트워크 오디오 및 산업용 인터페이스 등, IoT 기기의 장시간 구동 및 소형화에 한층 더 기여

2020년 2월 4일

<개요>

BD71850MWV

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 NXP® Semiconductors (이하, NXP사)의 어플리케이션 프로세서 「i.MX 8M Nano Family」에 최적인 고효율 파워 매니지먼트 IC (이하, PMIC) 「BD71850MWV」를 개발하였습니다.
NXP사의 「i.MX 8M Nano Family」는 연산 능력과 저전력 성능, 음성 · 음악의 처리에 우수한 어플리케이션 프로세서입니다.
「BD71850MWV」는 지금까지 로옴이 축적해온 프로세서용 전원 기술을 구사하여, 프로세서에 필요한 전원 계통 (파워 레일)과 기능을 집적한 PMIC입니다. 최고 전력 변환 효율 95%의 고효율 DC/DC 컨버터*1를 비롯하여 시스템에 필요한 전원 및 보호 기능을 1칩으로 공급함과 동시에, 최적의 전원 관리를 실행하는 ON / OFF 시퀀서를 내장하여, 소형화뿐만 아니라 어플리케이션 설계를 용이하게 함으로써 개발 기간의 대폭적인 단축에 기여합니다. 또한, NXP사가 제공하는 i.MX 8M Nano 프로세서의 평가 Kit에 탑재된 유일한 PMIC로서, 프로세서에 대한 동작을 신속하게 평가할 수 있습니다.

※2020년 1월 로옴 조사

본 제품은 2019년 12월부터 월 40만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 800엔 / 개, 세금 불포함)을 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사 (하마마츠), 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc. (필리핀)입니다.
앞으로도 로옴은 저전력화 및 시스템의 최적화를 실현하는 제품과 솔루션을 개발하여, 사회에 기여해 나갈 것입니다.

<배경>

i.MX 어플리케이션 프로세서와 로옴의 PMIC 개발

최근, IoT 기술의 발전에 따라 전자기기에는 음성 명령 및 스트리밍 오디오와 같이, 유저와의 인터랙션 (대화 · 상호 작용)이 요구되고 있습니다.
NXP사의 i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서는 최대 1.5GHz로 동작하는 최대 4개의 Arm® Cortex®-A53 코어와 저소비전력 스탠바이용으로 최대 750MHz로 동작하는 Arm Cortex-M7 코어를 탑재하였습니다. 또한, 고도의 오디오 기능, 고속 인터페이스 등에도 대응하여, 폭넓은 민생기기 및 산업기기 어플리케이션에 저전력 및 고성능 솔루션을 제공합니다.
로옴은 NXP사의 i.MX 8M Family에 최적인 PMIC를 개발하고 있으며, 2018년 「i.MX 8M Family」에 최적인 PMIC 「BD71837AMWV」, 2019년 「i.MX 8M Mini Family」에 최적인 PMIC 「BD71847AMWV」를 출시하였습니다. 이번에는 최첨단 프로세스를 채용하여 저전력 성능을 구비한 「i.MX 8M Nano Family」에 최적인 PMIC 「BD71850MWV」를 새롭게 개발함으로써, i.MX 8M 시리즈의 모든 어플리케이션 프로세서의 파워 매니지먼트를 서포트합니다.

<특징>

1. i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서에 필요한 전원 기능을 1칩으로 간단히 실현

BD71850MWV 블록도

「BD71850MWV」는 i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서의 전원 계통에 따라 전원 회로를 설계하였습니다. 제어 로직, 강압 DC/DC 컨버터 (Buck Converter) 6ch, LDO*2 6ch을 집적하여, 프로세서뿐만 아니라 어플리케이션이 필요로 하는 DDR 메모리에도 1칩으로 전원을 공급할 수 있습니다. 또한, SDXC 카드 인터페이스용 1.8V / 3.3V 스위치, 32.768kHz 수정 진동자 버퍼, 다양한 보호 기능 (전원 계통별 출력 단락, 출력 과전압, 출력 과전류 및 서멀 셧다운)을 내장하고 있습니다.
최고 전력 변환 효율 95%의 강압 DC/DC 컨버터를 탑재하고 있으며, 입력전압은 1셀의 Li-Ion 배터리에서 USB까지 폭넓은 범위 (2.7V~5.5V)에서 동작이 가능하여, i.MX 8M Nano 프로세서가 적용되는 분야에 최적인 PMIC입니다.

BD71850MWV를 간단히 평가할 수 있는 환경도 제공합니다.

① Linux 드라이버 구비로, 어플리케이션 개발 시간 단축

로옴은 BD71850MWV의 Linux 드라이버를 비롯하여, 설계 시 필요한 주변 어플리케이션에 관한 설계 가이드라인, 레퍼런스 회로 · 레이아웃을 제공하고 있습니다. 이에 따라, 어플리케이션 개발 시간이 단축되어, 시장으로의 제품 출시를 신속하게 실시할 수 있습니다.
Linux 드라이버 및 관련 자료에 대해서는 하기 URL을 참조하여 주십시오.

https://www.rohm.co.kr/products/-/product/BD71850MWV

② i.MX 8M Nano EVK에 탑재하여, 신속한 평가 가능

Evaluation Kit for the i.MX 8M Nano

NXP사는 BD71850MWV를 탑재한 i.MX 8M Nano 프로세서의 Evaluation Kit을 제공하고 있어, i.MX 8M Nano 프로세서에 대한 동작을 신속하게 평가할 수 있습니다.

2. 소형 패키지에 집적하여, 42%의 스페이스 절약 실현

스페이스 절약화와 부품수 삭감에 기여 (디스크리트 구성과의 비교)

1개의 소형 QFN 패키지 (7mm×7mm, 두께 1mm Max, 0.4mm pitch, 56pin)로 필요한 전원 기능을 공급함과 동시에, PMIC의 단자 배치를 i.MX 8M Nano 어플리케이션 프로세서와 DDR 메모리로의 접속이 용이하도록 고려하여, 기판 레이아웃 설계 시의 부하 경감에 기여합니다. 신제품과 동일한 전원 계통을 디스크리트 부품으로 구성한 경우에 비해 부품수를 42개, 실장 면적을 42% 삭감할 수 있습니다 (단면 실장, Type-3 PCB 실장 시). 또한, 양면 실장의 경우, 400mm2 이하의 적은 면적에서 전원 기능을 구성할 수 있습니다.

 

3. 시스템의 용도에 따른 커스터마이즈 가능

본 제품에는 플렉시블한 어플리케이션 설계를 위해, 파워 모드 (RUN, IDLE, SUSPEND, SNVS, OFF)에 대응하는 시퀀서를 탑재하였습니다. I2C 인터페이스와 OTP (One Time Programmable) ROM을 통해 시스템이 요구하는 기능 및 메모리의 종류에 따라 각 전원의 출력전압 및 ON / OFF 제어, 보호 기능의 유효 · 무효, 파워 모드의 변경 조건을 커스터마이즈함으로써, 용도에 따른 최적의 어플리케이션 설계를 실현할 수 있습니다.

<사양>

  • 입력전압 2.7V~5.5V
  • 강압 DC/DC 컨버터×6ch, LDO×6ch
  • SD 카드 구동용 파워 멀티플렉서 탑재
  • 32.768kHz 수정 발진 회로 내장
  • 다양한 보호 기능 탑재 (소프트 스타트 기능, 파워 레일 에러 검출, 과전압 보호, 과전류 보호 등)
  • I2C 인터페이스 대응 (Max 1MHz)
  • 인터럽트 기능 (마스크 기능 탑재)

<용어 설명>

*1)  DC/DC 컨버터
DC/DC 컨버터는 전원 IC의 일종으로 직류 (DC)에서 직류로 전압을 변환하는 기능을 한다. 일반적으로 전압을 낮추는 “강압”, 전압을 높이는 “승압”이 존재한다.
*2)  LDO 레귤레이터 (Low Drop Out 레귤레이터 / 저포화 레귤레이터)
입력과 출력의 전압차가 낮아, 리니어 레귤레이터 (입출력 전압이 선형 동작함)라고 불리우는 전원 IC에 해당된다. DC/DC 등의 스위칭 레귤레이터에 비해, 회로 구성이 간단하고 노이즈가 적다는 특징이 있다.
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