임베디드 시스템용 커스텀 하드웨어와 관련하여, 개발자에게는 전통적으로 두 가지 주요 옵션이 있었습니다. 커스텀 SBC(싱글 보드 컴퓨터)를 처음부터 설계하거나, COM(컴퓨터 온 모듈)을 설계의 기초로 사용하는 것입니다. 두 접근 방식 모두 장점이 있지만 단점도 있습니다.

커스텀 SBC는 절대적인 솔루션을 제공할 수 있지만 설계에는 막대한 엔지니어링 투자가 필요합니다. COM은 간소화된 개발 프로세스를 제공하지만 주요 설계 기준을 충족하지 못할 수도 있습니다. 이러한 절충안은 시장 출시 기간, 비용 및 내구성이 모두 우선시되는 응용 분야에 주요 설계 문제를 야기합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 SGET(Standardization Group for Embedded Technologies)에서는 OSM(Open Standard Module)이라는 새로운 사양을 도입했습니다. OSM은 개방형 컴퓨팅 모듈 개념의 이점을 SiP(시스템 인 패키지) 폼 팩터에 제공합니다.

이 글에서는 OSM의 기본 정보와 고유한 이점을 설명합니다. 개발자가 이 새로운 표준을 활용하여 산업 자동화, 교통, 엣지 컴퓨팅 등의 애플리케이션을 위한 고성능, 비용 효율적인 맞춤형 임베디드 시스템을 만드는 방법을 보여줍니다.

OSM 소개

'시스템 인 패키지(System-in-Package)'는 프로세서, 메모리, 스토리지, 통신 하드웨어 등 임베디드 시스템에 필요한 핵심 구성 요소를 단일 패키지에 통합한 것을 의미합니다. 이러한 접근 방식을 통해 OSM은 임베디 시스템을 위한 완벽하고 사전 검증된 솔루션을 제공하여 설계 프로세스를 단순화하고 개발 시간과 비용을 크게 절감합니다.

여러 면에서 OSM 폼 팩터는 COM Express 및 SMARC와 같은 컴퓨터 온 모듈 솔루션과 유사합니다. 그러나 OSM은 더 컴팩트한 폼 팩터와 더 견고한 온보드 BGA 패키지를 제공합니다. 따라서 OSM 모듈은 보드 수준 솔루션이라기보다는 구성 요소에 더 가깝습니다.

OSM 표준은 하 호환 가능한 핀아웃으로 네 가지 크기를 지정합니다. 다음 표에는 각 크기에 대한 개요가 나와 있습니다.

	치수	프로세서 클래스	핀아웃
OSM 크기 0	30 x 15mm	마이크로컨트롤러급	120핀: I2C, SPI, UART, GPIO와 같은 필수 인터페이스
OSM 사이즈 S	30 x 30mm	마이크로컨트롤러에서 로우엔드 애플리케이션 프로세서까지	230핀: USB, I2S, CAN, SDIO 및 단일 이더넷 포트와 같은 인터페이스 추가
OSM 사이즈 M	30 x 45mm	중급 애플리케이션 프로세서	320핀: LVDS, CSI 및 DSI 인터페이스 지원 추가, 다중 이더넷 포트 및 PCIe
OSM 사이즈 L	45 x 45mm	x86 및 Arm을 포함한 중급 애플리케이션 프로세서	662핀: SATA, 추가 PCIe 레인, eDP 및 HDMI와 같은 더 많은 디스플레이 인터페이스에 대한 지원이 추가되었습니다.

OSM 사이즈 L 모듈은 상당한 처리 성능, 연결성 및 유연성이 필요한 까다로운 임베디드 애플리케이션에 특히 적합합니다. 예를 들어, OSM-IMX93 저전력 패키지로 인상적인 AI 및 그래픽 기능을 제공하는 L 사이즈 모듈입니다. 다음을 제공합니다:

• NXP^. i.MX 93 시리즈 프로세서. 듀얼 코어 Arm Cortex-A55 및 1개의 Arm Cortex-M33 아키텍처와 Arm Ethos™-U65 microNPU 신경 프로세서(NPU) 통합
• 최대 2GB LPDDR4L 메모리 및 128GB eMMC 스토리지
• LVDS 및 DSI 인터페이스가 통합된 그래픽
• 듀얼 GbE(하나의 TSN 가능), I²S, CAN 및 USB 인터페이스 

이러한 모듈은 로봇, 자율주행차, 항공우주 및 방위 시스템, 산업용 HMI, 소비자 지향 IoT 장치 등 까다로운 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

OSM의 개방형 표준 특성이 광범위한 생태계를 촉진한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 여러 공급업체에서 호환 가능한 모듈을 제공하므로 공급망 중단 위험을 완화하고 제품 수명 주기를 연장하는 데 도움이 됩니다.

게다가 OSM 모듈은 설치 공간에 맞는 모든 프로세서 아키텍처를 지원할 수 있습니다. 개발자는 Rockchip, NXP, Texas Instruments, Intel, MediaTek, Qualcomm 등의 Arm, RISC-V 및 x86 솔루션에 액세스하여 개발자에게 설계에 있어 더 많은 선택권과 유연성을 제공할 수 있습니다.

커스텀 SBC vs. OSM

디자인 유연성이 가장 중요하다면 커스텀 SBC를 이기기 어려울 것입니다. 그러나 고려해야 할 다른 요소가 있습니다. 커스텀 SBC 개발은 특히 신호 무결성 및 열 관리 분야에서 중요한 엔지니어링 기술이 필요합니다. 개발자가 백지 상태에서 시작하는 경우가 많기 때문에 소프트웨어 개발도 번거로울 수 있습니다.

또한 커스텀 SBC는 특정 애플리케이션에 필요한 신뢰성 및 환경 표준을 충족하는지 확인하기 위해 엄격한 자격 테스트를 거쳐야 합니다. 이 테스트는 시간과 비용이 많이 들고, 개발 주기가 더욱 연장되어 비용이 증가할 수 있습니다.

대조적으로, OSM은 간소화되고 비용 효율적인 접근 방식을 제공합니다. 사전 검증된 폼 팩터를 제공하기 때문에 OSM은 회로 설계의 가장 어려운 측면을 건너뛸 수 있습니다. 개발자가 표준화된 시작점을 가지기 때문에 소프트웨어 설계도 단순화됩니다.

OSM은 또한 유연성과 확장성 측면에서 여러 가지 이점을 제공합니다. 표준화된 핀아웃 및 인터페이스 사양을 통해 개발자는 캐리어 보드 설계를 크게 변경하지 않고도, 기술 발전에 따라 다양한 OSM 공급업체 간에 쉽게 전환하거나 최신 모듈로 업그레이드할 수 있습니다. 이러한 모듈성은 보다 미래 지향적인 설계 접근 방식을 가능하게 하며 맞춤형 하드웨어에 대한 초기 투자를 보호하는 데 도움이 됩니다.

OSM vs. COM

OSM과 마찬가지로 COM도 사전 검증되고 표준화된 컴퓨팅 모듈을 제공합니다. 따라서 COM과 OSM 모듈은 비슷한 이점을 가지고 있습니다. 그러나 기존 COM은 일부 임베디드 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.

잠재적인 문제 소지가 있는 커넥터를 통해 캐리어 보드에 연결되는 COM의 경우 신뢰성과 견고성이 특히 중요합니다. OSM은 온보드 BGA 패키지 덕분에 COM에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 모듈과 캐리어 보드 사이에 커넥터가 필요하지 않기 때문에, OSM은 진동과 기계적 응력에 대한 탁월한 저항력을 제공합니다.

COM은 또한 일부 애플리케이션에서 너무 크기 때문에 적합하지 않습니다. 이 문제를 OSM이 해결합니다. 예를 들어 COM Express 모듈은 55 x 84mm 이상이지만, OSM 모듈은 45 x 45mm에 불과합니다. 작은 COM이 일반적으로 신용 카드 크기인 반면, OSM은 우표 크기에 더 가깝습니다.

OSM은 컴팩트하고 온보드 디자인 덕분에 자동 조립에 더욱 적합합니다. 실제로 OSM은 테이프 및 릴 포장이나 트레이 형태로 제공될 수 있으므로 수동으로 배치할 필요가 전혀 없습니다. 이러한 생산 최적화 설계를 통해 OSM은 특히 대규모 애플리케이션에서 기존 COM 기반 시스템보다 더 나은 비용 효율성을 달성할 수 있습니다.

OSM의 또 다른 장점은 아키텍처 간 지원입니다. COM 표준은 일반적으로 단일 프로세서 아키텍처를 중심으로 설계되지만 OSM은 아키텍처에 구애받지 않습니다. OSM은 주로 저성능 애플리케이션을 대상으로 하지만 최대 42.5W의 입력 전력을 수용하므로 x86 플랫폼 및 기타 고급 프로세서를 지원할 수도 있습니다.

더 나은 임베디드 시스템 설계

OSM이 제공하는 모든 장점에도 불구하고 맞춤형 임베디드 시스템을 설계하고 개발하는 것은 여전히 ​​복잡하고 시간이 많이 걸리는 프로세스일 수 있습니다. 에이디링와 같은 숙련된 OSM 솔루션 제공업체와 협력하면 개발 프로세스를 간소화하고 출시 기간을 단축하며 핵심 역량과 애플리케이션별 요구 사항에 집중할 수 있습니다.

한 가지 방법은 OSM 사양을 기반으로 사전 엔지니어링된 보드 레벨 솔루션을 사용하는 것입니다. 이 접근 방식은 초기 개발 비용을 줄이고 출시 기간을 단축하는 동시에 향후 제품에 대해 커스텀 OSM 설계로 전환할 수 있는 옵션을 유지합니다.

커스텀 설계가 필요한 경우, 에이디링크의 캐리어 보드 설계 서비스는 개발 간접비를 최소화하면서 성능을 최적화하는 확장 가능한 솔루션을 만드는 데 도움을 줄 수 있습니다. 또한 에이디링크와 제휴하면 제조 지원, 소프트웨어/펌웨어 통합 서비스 및 기타 다양한 지원 서비스를 받을 수 있습니다.

마지막으로, 에이디링크는 광범위한 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 완전한 제품 포트폴리오를 제공합니다. 여기에는 모든 범위의 Q7, SMARC 및 기타 COM 모듈, 기성품 SBC, 사전 통합된 다양한 IoT 및 엣지 컴퓨팅 솔루션이 포함됩니다. 기술 로드맵에 대한 우리의 헌신과 광범위한 애플리케이션 요구 사항에 충족하는 강력한 솔루션을 제공함으로 우리는 임베디드 하드웨어 솔루션 개발자에게 신뢰할 수 있는 파트너가 되었습니다.

결론

임베디드 시스템용 커스텀 하드웨어에 들어갈 것을 선택할 때, 개발자는 그 어느 때보다 더 많은 선택권을 갖게 됩니다. 그리고 각 하드웨어에는 고유한 장점이 있습니다. OSM은 SIP 폼 팩터, 견고한 온보드 설계, 컴팩트한 폼 팩터, 픽 앤 플레이스 기계 호환성과 같은 이점을 제공하므로 다양한 사용 사례에 탁월한 선택이 됩니다.

개발자는 에이디링크와 협력을 통해 많은 이점을 누릴 수 있습니다. 완벽하고 확장 가능한 사전 엔지니어링된 보드 레벨 솔루션과 OSM 사양을 기반으로 하는 맞춤형 캐리어 보드를 확보하여, 개발 비용을 절감하고 출시 기간을 단축하며 ROI를 극대화 합니다. 제품 정보 를 확인하거나, 상담 신청을 해주시기 바랍니다.