［WLD99ST］

무선 반도체 제품/기술 동향

금년에는 신기술이나 신제품의 발표 속도가 작년에 비해 둔화되었지만, 비용을 줄이고 제품 성능을 향상시킬 수 있는 풍부한 기회를 무선 시스템 설계가들에게 제공하는 많은 중요한 발표들이 있었다. 여기서는 1999년 1/4 분기에 발표된 주요 신제품/기술들에 대한 개관을 제공한다.

일년 전만해도 SiGe 기술은, IBM과 몇몇 소수 업체들이 마이크로파 RF 응용을 위한 GaAs의 대체 기술로서 추진하고 있는, 흥미로운 기술로만 생각되었다. IBM과 4개 파트너 (Harris, Hughes, Nortel, 그리고 Tektronix), 그리고 SiGe Microsystems와 TEMIC은 SiGe 기반의 제품 및 서비스를 제공할 것이라고 발표하였다. 현재는 SiGe 기술을 추가한 업체가 양적으로나 질적으로나 현격히 증가하였다. <표 1>은 SiGe 기술을 사용하는 업체들과 그들의 제품/서비스 제공 내역이다.

SDR 기술은 1999년도의 가장 뜨거운 토픽 중의 하나이다. Analog Devices와 Harris는 각각 IF 샘플링을 위한 디지털 무선 제품과 디지털 상향/하향 주파수변환기 제품 패밀리를 확장한 신제품들을 발표하였으며, Quicksilver Technology는 셀룰러/PCS 핸드폰 구조를 혁신시킬 수 있는 새로운 개념을 발표하였다.

QuickSilver Technology의 SDR 발표는 현재는 개념일 뿐이지만, ACM(Adaptive Computing Machine) 기술을 사용한 소프트웨어 정의의 핸드폰 기술로, 지금까지 발표된 가장 야심찬 계획이다. ACM은 셀룰러폰이 서로 다른 종류의 네트워크에서 동작하기 위하여 자동적으로 구성(configuration)을 변경할 수 있게 해준다. 통신 사업자와 제조업체들은 하나의 플랫폼으로 생산 라인을 통합하고, 고객의 요구에 맞춰 기능을 추가할 수 있다. ACM 기술은 핸드폰뿐만 아니라 셋탑박스, 교환장비, 라우터 등에도 응용 가능하다. BellSouth는 이 프로젝트를 충분히 검토하고, QuickSilver에 투자하고 있다. BellSouth는 ACM 기술이 궁극적으로는 무선 고객에게 서비스를 제공하는 비용을 줄여줄 것으로 기대하고 있다. BellSouth에 의한 실험(trial)은 2000년 말 또는 2001년 초에 시작할 것으로 기대된다. QuickSilver와 BellSouth는 ACM 기술을 OEM업체들에게 라이센스할 계획이다.

Amkor Technologies는 RF 통신 응용을 직접적인 목표로 한 제품과 서비스를 발표하였다. 이 회사의 새로운 MicroLeadframe 패키지는 거의 칩 크기에 가까운 패키지 크기와, RF 설계에 매우 중요한 특징, 예를 들면 RF 파라미터의 특성화, 강화된 열적 성능과 안정된 접지 접속을 제공하기 위해 패키지 바닥을 통해 다이접착 패들(die attach paddle)을 노출하는 등의 특징을 제공한다. 이 두가지 특징 모두 RF IC 설계에는 필수적이다.

Amkor는 또한 RF 설계가들이 반드시 필요로 하는 'RF 응용을 위한 패키지의 적절한 특성화'를 다루고 있다. RF 설계는 패키지의 정적/동적 전기적 특성에 대한 완전한 이해를 요구한다. Amkor는 완전하고 정확한 고주파 특성 서비스를 제공하기 위하여 Electrical Characterization Lab을 설치했다고 발표했는데, 이 서비스에서는 RF 어플리케이션을 위한 주파수 의존적 패키지 기생 파라미터들과 인덕턴스, 커패시턴스, 저항, s-파라미터 데이터, 그리고 스미스 차트 데이터를 제공할 뿐 아니라 디지털 설계를 위한 주요 파라미터들도 제공한다.

금년도 Wireless Symposium에서 Anadigics과 TEMIC 이 발표한 내용은 독특한 특징을 가지고 있으며, 이중대역(dual band) 시스템의 요구사항을 다루고 있다.

Anadigics는 양의 3V 전력으로 동작하며 통합된 정합회로를 포함하는 7×7mm 패키지의 AWT6101 CDMA 전력증폭기 모듈을 발표했다. 매우 좁은 칩 면적을 사용하는 이 기술은 GaAs MESFET으로 설계된 칩들이 외부회로 없이도 단일의 양의 전력으로 동작할 수 있게 해준다. 30%의 전력추가효율(PAE)과 29dBm까지의 선형동작을 제공한다.

Anadigics사는 동시에 고효율의 단일체인 이중대역 GaAs MESFET MMIC 전력증폭기에 대한 특허를 획득하였음을 발표하였다. 이 설계는 AMPS나 GSM 900MHz 대역 및 PCS 1900 대역에서 동작할 수 있다. 요구되는 단계 간 임피던스를 제공하기 위하여 증폭기의 입력과 출력, 그리고 연속적인 단계들 사이에 교환 임피던스 네트워크가 사용된다. 이 소자에는 각 단계의 DC 동작 바이어스를 조정하는 바이어스 제어 회로를 포함하고 있어서 증폭기가 포화모드(saturated mode) 또는 선형 모드로 동작할 수 있게 해준다. 이 소자는 이중대역 셀룰러/PCS 전화를 위한 작은 크기와 면적의 솔루션을 제공한다.

TEMIC은 3V에서 동작할 수 있고, 35dBm의 출력을 가지며, 50%의 PAE를 갖는 900MHz의 단일대역 GSM 전력증폭기 제품인 TST0912를 발표했다. 이 제품은 단일 대역 및 이중 대역의 GSM 900 및 GSM 1800/1900 전력증폭기 패밀리 중 처음 나온 제품이다. 실리콘 기술을 사용함으로써 공정비용은 대폭 줄였으나 성능 규격이 GaAs 제품보다 뒤떨어진다.

블루투스 SIG(special interest group)의 회원이 1999년 10월 현재 1000을 넘섰다. 표준의 버전 1.0 개발은 1999년 7월에 발표되었다. 이 표준의 로드맵에서는 Bluetooth 사용자 제품이 1999년 말까지 다양한 공급업체로부터 이용 가능해질 것을 요구하고 있다. Ericsson, Philips, Lucent, National Semiconductor, 그리고 Mitel과 같이 잘 알려진 회사들이 Bluetooth 솔루션을 개발하고 있다.

블루투스는 무선통신 영역에 있어서 PAN(personal area network)을 창조할 수 있는 기초를 제공하는 주된 세력이 될 것이다. 이 새로운 시장은 무선 분야에 있어서의 기존 반도체 업체들 뿐만 아니라 신규업체들에게도 중요한 기회를 제공한다. 지금까지 무선으로 분류된 장치들을 넘어선 넓은 범위의 전자장치에 내장 무선 솔루션을 제공하게 될 것으로 보이는 가능성 때문에 많은 경쟁업체들이 앞으로 수많은 혁신적 솔루션과 기술을 개발하게 될 것으로 보인다.

지난 2년 동안 Conexant는 Nightingale 및 Hummingbird 제품으로 900MHz DSS (Digital Spread Spectrum) 코드리스 전화를 위한 머천트 시장 칩셋 솔루션을 제공한 유일한 업체였다. 이 시장이 놀랍도록 성장하여 Conexant가 엄청난 수익을 남기자 Lucent Micro-electronics는 경쟁자로서 이 시장에 참여하였다.

1999년 1월에 열린 CES(International Consumer Electronics Show)에서, Lucent Mi-croelectronics는 코드리스 시장을 겨낭한 고집적의 Everest 칩셋 솔루션을 발표하였다. 이 칩셋은 B900, CSP1009, 그리고 W9009등 세 개의 칩을 포함하는데, 이들은 핸드폰과 기지국 모두에 사용될 수 있다. 핸드폰과 기지국을 포함하여, 완전한 제품을 구성하기 위해 별도로 필요한 칩으로는 작은 용량의 EEPROM 메모리와 전화회선 인터페이스 칩이 있다. B900은 Lucent가 3.3V에서 동작하도록 만든 DSP1609 100MIPS DSP의 새로운 버전으로 추가 메모리를 가지고 있다. 이 DSP 칩은 Bell Labs에서 만든 새로운 Clear-Effect 강화된 전방향 오류 검출 소프트웨어(enhanced forward error correction software)를 실행한다. Lucent는 이 칩이 Frequency Hopping 기술과 결합하여 15%까지의 강화된 음성 명료도(enhanced voice clarity)와 범위향상(range improvement)을 제공한다고 주장한다. CSP1009은 ADC와 DAC 기능을 수행하며, W9009은 RF 트랜시버 칩이다. 이 칩셋은 6시간의 통화시간과 7일간의 통화대기시간을 가능케 한다. 이 모든 기능에도 불구하고 6칩의 솔루션 가격은 10만 개 단위 판매시 14달러 95센트에 불과하다. Lucent는 이러한 가격책정이 900MHz DSS 코드리스폰의 소매가격을 50 달러까지 낮출 수 있을 것으로 보고 있다. Everest칩은 이미 Thomson Consumer Electronics와 BellSouth의 제품에 채택되었다. ♣ <Y.L>