산업 기계와 같은 고속 무료 룰렛 게임에도 적용 가능한 기술

2019.11.08

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칼럼

자인 일렉트로닉스는、1레인당 전송 속도가 최대 16Gbit/s(bps)로 빠른 SerDes 및 직렬 무료 룰렛 게임 기술 'V-by-One Ⓡ US'를 개발했습니다。전세대 'V-by-OneⓇ HS'와 비교하면 전송 속도가 4배가 됨。8K 해상도의 LCD TV 등에서、LCD 타이밍 컨트롤러 IC와 비디오 처리 보드를 연결하는 무료 룰렛 게임에 사용。그러나、응용 프로그램은 그 자체가 아님。``V-by-OneⓇ US''에서 사용되는 물리 계층 기술은 통신 장비, 컴퓨터 장비 등에서、A 지점과 B 지점을 연결하는 고속 무료 룰렛 게임에도 전용 기술입니다。이번에는、V-by-OneⓇ US의 특징과 구성을 설명、고속 무료 룰렛 게임를 사용하는 다른 애플리케이션에도 이 물리 계층 기술을 적용할 수 있는 이유를 설명합니다。

브랜드 이미지의 빛과 그림자

자인 일렉트로닉스라고 하면 액정 TV의 디지털 무료 룰렛 게임 「V-by-OneⓇ HS」를 제공하는 반도체 메이커라는 이미지가 매우 강하다。기업 이미지가 확립되는 것은 결코 나쁘지 않습니다。액정 TV 개발을 추진하는 전자 기기 제조업체、LCD 타이밍 컨트롤러 IC(T-CON)와 비디오 처리 보드를 연결하는 무료 룰렛 게임를 고려할 때 반드시、「자인」이라고 하는 기업명이나 「V-by-OneⓇ HS」라고 하는 브랜드명이 머리를 올리기 때문이다。

그러나、반면에、단점이 있는 것도 사실。그것은 'V-by-OneⓇ HS는 LCD TV 전용'이라는 잘못된 이미지를 갖게 되는 것이다。따라서、케이스 간 및 기판 사이를 연결하는 고속 시리얼 전송 및 통신 장비와 같은 용도에서、'자인'이라는 옵션이 새는 위험이 높음。

첫 번째 타겟 시장이 LCD TV였습니다

실제로、V-by-OneⓇ HS는、액정 TV 무료 룰렛 게임 이외의 다양한 용도로 사용되는 기기입니다(그림 1)。A 지점에서 B 지점으로 정보를 전달하는 고속의 범용 직렬 무료 룰렛 게임로 다양한 애플리케이션에 채택됨。

그림 1 V-by-OneⓇ HS 애플리케이션 예

기술적으로 보면、V-by-OneⓇ HS는 단순한 'SerDes 칩'입니다。SerDes란?、시리얼라이저(Serializer)와 데시리얼라이저(Deserializer)를 결합한 기술 용어입니다。시리얼라이저에서 병렬 신호를 직렬 신호로 변환、신호 라인 세트를 사용하여 고속으로 데이터 전송(그림 2)。그리고、수신된 데이터를 디시리얼라이저로 시리얼 신호에서 병렬 신호로 되돌리기。

그림 2 시리얼라이저(Serializer)와 데시리얼라이저(De-serializer)

자인 일렉트로닉스는、시장이 급증하고 있던 고화질 액정 TV라는 시장에 재빨리 조준을 맞추어 「액정 TV의 표준 규격품」으로서 고속 시리얼 무료 룰렛 게임의 V-by-OneⓇ HS 시리즈를 제품화했다。그러나、그 기본 요소는 반도체 제조업체가 다양한 애플리케이션을 위해 제품화하는 SerDes 칩과 동일하다。

확실히、V-by-OneⓇ HS에서는、「R(Red)(0-9)、G(Green)(0-9)、B(Blue)(0-9)'나 'Vsync、Hsync、De '와 같은 LCD TV 인클로저의 T-CON과 비디오 처리 보드를 연결하는 TTL / CMOS 및 LVDS SerDes 무료 룰렛 게임의 신호 이름을 그대로 사용합니다。그러나 그것은 어디까지나、LCD 텔레비전이라는 응용 프로그램에 적용할 것으로 예상한 이름일 뿐。다른 신호 이름을 사용하는 범용 고속 직렬 무료 룰렛 게임에서도、신호 이름에 묶이지 않고 활용할 수 있습니다。(백서: 일반 데이터 통신에서 V-by-One® HS 활용 참조)

고화질화로 전송 속도 향상

게다가、놓칠 수 없는 것은、LCD TV 디지털 무료 룰렛 게임의 데이터 전송 속도가 높음。액정 텔레비전의 고화질화가 가파른 피치로 진행되고 있기 때문에、그에 따라 무료 룰렛 게임의 데이터 전송 속도에 대한 요구도 빠르게 증가하고 있습니다。특히、고해상도화 및 고프레임 속도(HFR)화、하이 다이내믹 레인지(HDR)화의 세 가지 움직임이 동시에 진행 중입니다。

이 결과、무료 룰렛 게임의 데이터 전송 속도가 매우 높은 수준에 도달했습니다。예:、4K、60프레임/초、10비트 RGB 이미지 신호의 경우、처리량은 V-by-OneⓇ HS에서 24Gbit/s가 필요합니다。V-by-OneⓇ HS에서는、3Gbit/s×8레인에서、이 빠른 무료 룰렛 게임를 실현했습니다。``하지만、사용자는 초당 60프레임에 만족하지 않습니다。예: 큰 화면에서 축구 중계를 보면、초당 60프레임에서 볼이 흐리게 보이지만、초당 120프레임에서 선명하게、더 현장감이 더해집니다。'(자인)。4K、120프레임/초、10비트 컬러가 되면、처리량이 2배인 48Gbit/s에 도달。

자세한 해상도는、세계적으로 8K로 전환이 시작됨。이미 일본 국내에서는、NHK에서 8K에 해당하는 시험 방송이 시작되었습니다。8K가 되면、V-by-OneⓇ HS에서의 처리량은 초당 60프레임, 10비트 컬러로 초당 96Gbit、120프레임/초 · 10비트 컬러로 192G비트/초에 도달。

16Gbit/s×16레인에 대응 완료

이미 자인 일렉트로닉스에서는 이미、8K、초당 120 프레임의 이미지 신호에 해당하는 솔루션을 설정 중。이것이 V-by-OneⓇ HS의 차세대 버전인 'V-by-OneⓇ US'입니다。차선당 최대 데이터 전송 속도는、V-by-OneⓇ HS의 4배의 16Gbit/s에 도달。이것을 16레인 묶어서 8K、초당 120 프레임의 이미지 신호에 대응。또한、색심도가 12비트 색상이면 레인당 14.85Gbit/s、10비트 컬러라면 11.초당 88G비트。

즉、이런 사실은、이미 자인 일렉트로닉스에서는 16Gbit/s×16레인의 범용 무료 룰렛 게임 기술을 확립하고 있음을 의미。이 고속 전송의 물리 계층 기술은 LCD TV의 디지털 무료 룰렛 게임뿐만 아니라、긴 케이블을 통한 화상 전송과 A 지점과 B 지점을 고속으로 연결하는 데이터 전송 무료 룰렛 게임에도 그대로 전용할 수 있는 기술이다。

FFE, CTLE, DFE 활용

그럼、V-by-OneⓇ 미국은 어떤 물리층 기술을 사용하여 이 속도를 높일 수 있을까?。기본적으로、10 ~ 28Gbps 대역 데이터 통신 애플리케이션의 SerDes 및 리타이머 (CDR)에서 일반적으로 사용되는 여러 신호 컨디셔닝 기술을 사용하여 구현되었습니다。송신 회로(트랜스미터)에 FFE(Feed-Forward Equalizer)、수신 회로(수신기)에 DFE(Decision Feedback Equalizer) 및 CTLE(Continuous Time Linear Equalizer) 적용(그림 3)。

그림 3 전송 회로에 FFE、수신 회로에 CTLE 및 DFE 신호 컨디셔닝 적용

여기、각 기술을 간략하게 설명하겠습니다。트랜스미터에 사용되는 FFE는、디엠퍼시스 및 프리엠퍼시스 기능을 포함、실제로는 그보다 세밀한 파형 조정이 가능한 기술이다。전송로에서 감쇠해 버리는 고주파 성분을 미리 송신단에서 증폭해 둔다。특히、여러 지연(Delay 블록)으로 각 탭 준비、1UI(단위 간격)마다 각 탭의 임의의 계수(비율)로 증폭이나 감쇠시킨 신호를 ⊕부에서 더하기、출력 중(그림 4)。

그림 4 FFE(Feed Forward Equalizer)의 작동

이렇게 함으로써 파형의 (프리·데) 엠퍼시스뿐만 아니라、사전 촬영을 포함한 모든 전송 파형을 만들 수 있습니다、수신단에서 EYE의 시간축 방향의 개구가 커지도록 설정。

수신자의 CTLE、일본어에서는 연속 시간 선형 이퀄라이저라고 부릅니다、전송로에서 손실된 고주파 성분을 증폭하고 보상하는 기술이다(그림 5)。즉、전송로의 저역 통과 필터 특성을 보상하는 고역 통과 필터 및 증폭기 역할을 함。

그림 5 CTLE(Continuous Time Linear Equalizer)의 작동

수신자 측에 적용한 또 다른 기술인 DFE、수신단 파형의 심볼 간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference)의 지터를 상쇄하는 기술이다。FFE와 마찬가지로、수신 신호에 여러 지연을 적용한 각 신호(탭) 준비(그림 6)。그리고 수신된 파형과 이상적인 파형 간의 오차가 최소화되도록 각 탭에 대한 각 탭의 계수를 구하여、이것을 수신 신호에 포드백。이 방법으로 지터를 줄이고 눈 구멍이 큰 신호 파형으로 되돌아갑니다。

그림 6 DFE(Decision Feedback Equalizer)의 작동

또한、 CTLE과 DFE의 역할 분담으로、눈이 완전히 닫힌 수신 파형에 대해、우선 먼저 CTLE을 적용하여 눈을 어느 정도 열어주는 처리。이후、DFE로 지터를 더욱 줄이세요、아이의 개구를 더 크게 함。

FFC/커넥터·메이커 각사와 V-by-OneⓇ US 전송로를 공동 개발

더 자인 일렉트로닉스는、V-by-OneⓇ US의 칩 개발에만 머물지 않음、고속 디지털 무료 룰렛 게임 전송 경로(시그널 경로)인 플렉시블 플랫 케이블(FFC) 및 커넥터 개발에도 FFC/커넥터 제조업체와 협력하여 노력하고 있다。FFC 제조업체 및 커넥터 제조업체와 공동으로、광대역화 기술 개발에 노력、이미 16Gbit/s×16 레인의 데이터를 1m 이상 전송할 수 있는 전송로 기술을 확립하고 있다。

이 광대역 FFC에서、재료 및 구조 최적화。재료에는 유전 탄젠트(tanδ) 및 비유전율(εr)이 모두 작은 것을 채용하여 기본적인 손실 특성을 향상、또한 전송로의 W(폭)·S(스페이스)·T(두께)의 레이아웃(도 7)을 고안해、전송 손실、반사 손실、크로스토크 최소화。

그림 7 초당 16Gbit에 해당하는 FFC의 기본 구조(양면 실드 타입)

리셉터클 커넥터에 대해서도、현행 제품의 모양을 답습하면서도、기판과의 솔더 연결부 개선 및 금속 부품 개선、커넥터 내 배선 길이 조정 등으로 임피던스 정합을 확보、빠르면 신호 반사를 줄이는 중。

그러나、16Gbit/s×16레인의 범용 무료 룰렛 게임를 구축할 때의 과제는 여전히 남아 있다는。그것、V-by-OneⓇ US 지원 칩 및 커넥터를 구현하는 PCB 설계。이 인쇄 회로 기판의 설계에 자인 일렉트로닉스가 개입하기 어렵다。어디까지나、사용자 측 작업이기 때문。자인 일렉트로닉스에 따르면、"프린트 기판의 재질과 층 구조가 전기적 특성에 큰 영향을 미치기 때문에 고속 신호의 아트웍에 주의해야 합니다、또한 각 부품과의 접속점의 임피던스 컨트롤이 중요합니다.。

차세대 기기 개발에 착수

현재、자인 일렉트로닉스에서는、V-by-OneⓇ US를 크게 뛰어넘는 전송 속도를 갖춘 차세대 디바이스의 요소 기술 개발에 임하고 있다。고속 무료 룰렛 게임용 기기의 라인업을 확장하여、"고속 무료 룰렛 게임의 자인"이라는 기업 이미지를 굳혀 나갈 생각이다。

전송 속도가 빠른 기기를 제품화하는 영향은 매우 크다。2가지 이유。하나는、기술력의 높이를 어필할 수 있는 것。기업 이미지에 높은 기술력이 추가되면、고속 무료 룰렛 게임 시장에서 인지도를 원활하게 향상시킬 수 있습니다。

다른 이유는、잠재 시장 규모가 크다。현재、통신 인프라 시장 및 데이터 센터 시장에서도、전송 속도가 높은 무료 룰렛 게임 기술의 요구가 증가하고 있습니다。통신 인프라 시장에서、5G(5세대)에 대한 대응이 요구되기 때문에、영상 신호 등을 지연없이 전송해야 함。데이터 센터 시장에서、AI(인공 지능) 프로세서 및 GPU 등의 연산 처리 능력이 매우 높아졌기 때문에、칩 사이의 데이터 전송에 넓은 대역폭이 필요함。
1레인당 16Gbit/s를 크게 초과하는 기기의 실용화、``액정 TV의 자인''에서 ``고속 무료 룰렛 게임의 자인''으로 기업 이미지가 전환되는 타이밍이 될 수 있습니다。