내쇼날인스트루먼트(NI: National Instruments)는 지난 6월 10일 서울 강남구 NI 교육장에서 기자간담회를 열고, 자사의 PXI 기반 스마트 테스트 시스템의 특징에 대해 소개했다. 특히 이 자리에는 새롭게 선보이는 2세대 벡터 신호 트랜시버(VST: Vector Signal Transceiver)의 기술적 특징 등이 소개되었다.

모바일과 IoT 등으로 대표되는 ‘스마트’ 디바이스가 폭발적으로 늘어나고, 더 작은 크기의 패키지에 더 많은 기능과 더 높은 성능을 탑재하게 되면서 디바이스와 컴포넌트를 개발, 테스트하는 엔지니어들의 현실적인 어려움들도 더욱 커지고 있다. 이에 NI는 변화가 어려운 ‘박스형’ 계측기로는 이런 트렌드에 대응하기 어려우며, 모듈형 하드웨어와 개방형 소프트웨어, 에코시스템을 기반으로 하는 PXI 플랫폼 기반의 환경은 엔지니어들의 요구에 대응할 수 있을 것이라 소개했다.

또한 NI는 이 자리에서 2012년 선보인 바 있었던 ‘벡터 신호 트랜시버’의 차세대 버전을 소개했다. 5개 종류의 계측기 기능을 통합 제공하는 2세대 벡터 신호 트랜시버는 지원 대역폭은 5배, EVM 성능은 2배 향상되었으며, 슬롯 폭도 2슬롯으로 줄어 더 높은 밀도의 테스트 환경을 구성할 수 있도록 했다. VST의 가장 큰 특징인 사용자 정의 가능한 FPGA 영역 또한 자일링스의 Virtex-7 FPGA를 기반으로 이전 세대보다 5배 가까이 더 확장되었다.



한국NI 한정규 팀장은 먼저, IoT와 모바일로 상징되는 스마트 디바이스들의 수가 빠르게 늘어나고 있으며, 이들 기기들에 요구되는 기능과 성능도 날로 늘어나고 있고, 이는 디바이스를 설계, 제조하는 엔지니어들의 입장에서 볼 때 복잡성의 증가로 부담이 커지고 있는 상황이라고 지적했다. 설계와 생산, 테스트에서 다양한 조합의 경우의 수에 대한 복잡도 증가와 테스트에 대한 부담도 높아지며, 높은 품질까지 유지하는 과제를 달성하기 위한 부담은 점점 높아지고 있다는 것이다.

이에 NI는 엔지니어와 과학자들이 여러 가지 엔지니어링 관련 문제를 해결할 수 있는 혁신적 도구를 제공하는 것을 전략으로 제시했다. 그리고 이 전략은 LabView 소프트웨어를 중심으로 하여, 다양한 하드웨어를 활용해 폭넓은 산업 영역과 측정, 테스트, 모니터링, 임베디드, 컨트롤 등의 다양한 애플리케이션을 지원하는 형태다. 특히 과거 테스트, 측정 업계의 전략이었던, 벤더가 고객들의 활동 방식을 정의하고 제한된 기능을 활용하게 하는 ‘폐쇄적’ 특징은 더 이상 유효하지 않다고 덧붙였다.

작은 크기에 다양한 기능을 갖추고 네트워크에 연결되는 스마트 디바이스의 확산은 엔지니어들에도 다양한 과제를 제시한다. 다양한 스마트 디바이스들에서 나타나는 모습으로는 다양한 기능의 융합과 낮은 비용의 구현, 신속한 변화와 대량의 데이터 수집 등이 꼽히며, 엔지니어 입장에서도 다양한 테스트를 빠르게 수행하고, 변화하는 환경에 빠르게 대응할 수 있게 준비할 필요가 있다고 지적했다. 그리고 이를 위해 테스트에 대한 주도권을 엔지니어가 가져올 수 있도록 해야 한다고 강조했다.



제이슨 화이트(Jason White) NI RF&무선 제품 마케팅 디렉터는 NI의 플랫폼 기반 전략에 대해, NI의 솔루션은 금융 분석에 스프레드시트의 존재와 같이 엔지니어 친화적인 방향으로 가고자 한다는 점을 강조했다. 그리고 이에 부합하는 ‘스마트 테스트 시스템’은 유연한 개방형 소프트웨어를 기반으로 고객이 구성을 주도할 수 있게 하고, 생산성과 유연함을 갖추고, 모듈형 하드웨어와 오픈 에코시스템 등의 가치를 제공한다고 설명했다.

그리고 이 플랫폼의 하드웨어적 근간이 되는 PXI 플랫폼은 비교적 변화가 적은 계측기 시장에서도 지속적으로 성장, 영향력이 높아지고 있다고 소개했다. 소프트웨어 측면에서도 NI의 LabView는 지난 30년 가까운 기간동안 시대의 변화에 따라 멀티코어 지원, FPGA 프로그래밍 등에 대응해 왔으며, 이런 일련의 플랫폼을 기반으로 구축된 에코시스템은 현재 30만 이상의 사용자와 350개 이상의 소프트웨어 툴킷, 1000개 이상의 파트너를 갖추고, 점점 확장되어 가고 있다고 소개되었다.

한편 PXI 기반 솔루션에서 NI는 경쟁 솔루션들과의 차별점으로 ‘소프트웨어와 결합된 스마트 시스템 구현’을 꼽았으며, PXI 기반 하드웨어만으로는 다양한 장점을 얻기 힘들다고 지적했다. NI는 PXI 기반의 다양한 테스트, 측정 모듈과 섀시, 소프트웨어 등의 플랫폼을 선보이고 있으며, 특히 2012년 선보인 VST는 RF 신호 스펙트럼 분석, 제너레이터, 디지털 신호 리시버 등을 통합하고 FPGA를 사용자 정의할 수 있도록 해, 사용자 정의 계측기 구성을 제공했다고 소개했다.

대표적 고객 사례로 퀄컴 아데로스(Qualcomm Atheros)는, 기존 박스형 계측기 대비 PXI 기반 하드웨어와 LabView 기반 플랫폼을 활용할 경우 테스트 시간을 약 10배 가량 줄여낼 수 있었던 것으로 꼽혔다. 특히 VST를 접목할 경우 기존 박스형 계측기 대비 테스트 시간을 200배로 줄여낼 수 있었으며, 박스형 대비 더 많은 데이터 포인트를 수집할 수 있어, 더 많은 데이터를 통한 통찰력도 충분히 확보할 수 있었다고 강조했다.




데이비드 홀(David Hall) NI RF 및 통신 제품 마케팅 매니저는 NI의 VST가 경쟁업체들의 유사한 장비들과 대비할 때, 소프트웨어 측면의 차별점 등에서 분명한 장점을 가지고 있었으며, 무선통신 관련 업계에서의 5G 대응 등에서 NI의 장비들이 활발히 활용되고 있다고 밝혔다. 또한 차세대 무선 디바이스의 요건으로는 더 높은 데이터 전송량, 모든 디바이스와의 네트워크 연결성, 그리고 저지연 및 고안정성 등의 특징이 꼽혔다.

2세대 VST는 이런 다양한 최신 요구사항들에 대응할 수 있도록 기능과 성능 등이 대폭 개선되었다. 2세대 VST는 벡터 신호 생성기, 분석기, 사용자 정의 FPGA, 고속 병렬 계측기와 고속 직렬 계측기까지 총 5가지 계측기 기능을 통합해 제공하며, 측정 대역폭도 기존 대비 5배 향상된 1GHz 대역을 제공한다. 그리고 이런 대역폭 지원 향상을 통해 디지털 사전 왜곡(DPD), 자동차 레이더, LTE CA(Carrier Aggregation), 5G 통신이나 mmWave 통신 등에 활용할 수 있을 것이라 소개했다.

FPGA 영역은 자일링스의 Virtex-7을 사용, 기존 대비 사용자 활용 영역은 5배 가까이 확장되었다고 소개했다. 이를 통해 다수의 LTE 밴드 테스트 등에서 FPGA를 활용한 병렬 수행으로 테스트 시간을 5~10배 가량 줄여낼 수 있을 것이라고 밝혔다. 또한 EVM 성능도 기존 대비 두 배 향상되어, 향후 무선 규격에서 활용될 것으로 기대되는 1024 QAM 까지도 활용할 수 있을 것으로 기대했으며, 지원 주파수 대역도 9kHz~6.5GHz로 확장해 더 다양한 애플리케이션에서의 활용을 기대했다.

모듈 크기 또한 기존의 3슬롯 폭에서 2슬롯 폭으로 줄어들어, 섀시에 최대 8개까지 장착할 수 있도록 해 테스트 환경 구성의 밀도를 더욱 높일 수 있도록 했다. 이와 함께 LabView 기반 플랫폼에서 그대로 활용할 수 있으며, 기존 VST에서 활용하던 소프트웨어 또한 그대로 활용할 수 있는 것도 장점 중 하나로 꼽았다. 그리고 이를 활용한 애플리케이션으로는 77GHz에서의 자동차 레이더 테스트, 실시간 DPD를 이용한 전력 증폭기 테스트나 무선 디바이스, 반도체 테스트 등이 꼽혔다.

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