[커버스토리] 한국내쇼날인스트루먼트, 전력 증폭기 테스트 위한 NI PXI 솔루션

생산 환경에서 신속하고 정밀한 테스트 가능한 장비 공급

한국내쇼날인스트루먼트(이하 한국NI)는 PXI라는 하드웨어 플랫폼과 LabVIEW 프로그램 언어를 사용해 반도체 테스트 자동화와 개발을 돕고 있다. 최근 많은 국내외 업체에서 NI LabVIEW와 PXI, 모듈형 계측기를 반도체 개발과 생산 라인에 적용하고 있으며, 텍사스인스트루먼트 등에서도 NI의 제품을 사용해 모바일 반도체 개발을 진행한 바 있다.

한국NI 반도체 관련 제품군을 담당하고 있는 이동희 대리는 “소비자들은 보다 뛰어난 품질, 향상된 유연성 및 새로운 기능을 갖춘 저렴한 제품을 요구하고 있다”면서, “특히 반도체 칩 설계에 고급 테스트 시스템이 필요하고 테스트 비용이 증가함에 따라, 반도체 칩 설계는 점점 더 복합화하고 있다”고 말했다. 그는 “한국NI는 검증, 특성화 및 생산 환경에 사용되는 반도체 테스트 시스템을 제작하기 위한 다양한 제품을 제공하고 있다”고 설명했다.

이 대리는 “급변하는 시장 요구와 개발 환경을 충족하기 위해 엔지니어와 개발자들은 새로운 혁신에 발맞출 수 있는 통합형 솔루션을 필요로 하고 있으며, NI와 협력사들은 소프트웨어 기반 계측 방식을 바탕으로 한 PXI와 같은 유연한 하드웨어 플랫폼과 NI Lab VIEW, NI TestStand 같은 확장 가능한 소프트웨어를 사용해 산업 주도적인 솔루션을 개발하고 있다”고 설명했다.

NI PXI 솔루션, 다양한 테스트 및 측정 수행

NI PXI 솔루션에는 NI PXI RF 파워앰프 테스트 시스템과 NI PXI RFIC 테스트 시스템, NI VST가 포함된다.

이 대리는 “NI PXI RF 파워앰프 테스트 시스템은 다양한 혼합 신호, 고성능 계측기를 통합해 검증 및 생산 환경에서 신속하고 정밀한 PA 테스트를 수행하기 위한 요구를 충족시킨다”고 설명했다. 솔루션에는 NI PXIe-5665 14GHz 벡터 신호 분석기, NI PXIe-6556 디지털 PPMU, NI PXIe-4154 배터리 시뮬레이터, NI PXIe-5186 12.5GS/s, 5GHz 디지타이저와 같은 최신 NI PXI 계측기가 포함되며, 이 같은 PXI 기반 모듈형 계측기를 사용하면, PVT, 에러 벡터 크기(EVM), 인접 채널 누설비(ACLR), 전류 누출, 고조파, 개방-단락 테스트와 같은 다양한 PA 테스트 및 측정을 수행할 수 있다.

이 대리는 “NI PXI RF 파워앰프 테스트 시스템은 PXI 플랫폼이 제공하는 고급 타이밍 및 동기화 기능 등의 장점을 바탕으로 구축됐기 때문에, 계측기간 트리거와 클럭을 공유할 수 있다”면서, “고속 PXI Express 버스가 결합되면 기존의 박스형 계측기보다 테스트 속도가 최고 10배 빨라진다”고 말했다.

NI PXI RFIC 테스트 시스템은 전력 증폭기, 트랜시버, IF 리시버, RF 프런트 엔드, 변조기/복조기및 기타 RFIC 디바이스를 특성화하기 위한 주요 계측기를 포함하고 있으며, 일반 RF 표준(ZigBee, WLAN, WiMAX 등)을 수집 또는 생성하기 위한 6.6GHz 벡터 신호 분석기(VSA) 및 6.6GHz 벡터 신호 생성기(VSG)와 일반 DC 파라미터 측정, 개방/단락, 누출 테스트를 위한 소스 측정 유닛(SMU)을 보유하고 있다.

디지털 기저대역 수집 또는 생성, 또는 일반 통신 프로토콜(SPI, I2C, JTAG)을 통해 RFIC에서 테스트 모드를 컨트롤하기 위한 고속 디지털 I/O를 갖추고 있고, 디지타이저, 클럭 소스, 파워 미터, 및 기타 RF 기기를 추가하는 옵션을 모두 통합하고 있다.

NI PXI RFIC 테스트 시스템 솔루션에는 에러 벡터 크기(EVM), 캐리어 누출, 주파수 오프셋 등 RFIC 디바이스에서 일반 측정을 수행하고 맞춤 변조 구조를 구축할 때 필요한 계측기도 포함된다.

NI PXI 솔루션에 포함되는 벡터 신호 트랜시버 제품인 벡터 신호 트랜시버(VST)는 벡터 신호 생성기(VSG)와 벡터 신호 분석기(VSA)를 FPGA 기반 리얼타임 신호 처리 및 컨트롤과 통합한 새로운 계측 제품이다.

이 대리는 “VST는 프로그래밍 가능한 FPGA가 탑재되어 있어 계측기의 하드웨어 디자인에 직접 정의한 알고리즘을 구현할 수 있으며, 소프트웨어로 디자인됐기 때문에 SDR(Software Defined Radio) 아키텍처의 유연성과 RF 계측기 수준의 성능을 제공한다”고 말했다. 그는 “NI VST 소프트웨어는 강력한 LabVIEW FPGA와 NI RIO 아키텍처를 기반으로 구축됐으며, 애플리케이션 IP, 참조 디자인, 예제, LabVIEW 샘플 프로젝트 등 애플리케이션 개발의 시작을 돕는 다양한 요소가 포함된다”면서, “모든 시작점에는 기본 LabVIEW FPGA 특성과 미리 구축된 FPGA 비트파일이 있어 신속하게 프로그래밍을 시작할 수 있고 여러 특징을 바탕으로 직접 정의 등을 통해 고급 계측을 구현하게 된다”고 설명했다.

VST는 매우 신속하고 유연한 벡터 신호 분석기/벡터 신호 생성기 역할을 담당한다. RF 수신기, RF 발신기, 직접 프로그래밍 가능한 FPGA를 통해 VST는 기존의 VSA/VSG 패러다임 이상을 구현한다. 예를 들어, VST는 사용자가 전적으로 재설계해 여러 RF 애플리케이션을 위한 복합 프로세싱을 수행할 수 있다. 그 예로는 새로운 RF 프로토콜 프로토타입, 소프트웨어 정의된 라디오 실행, 채널 에뮬레이션 등이 있다.

이 대리는 “VST는 제조업체의 정의가 아닌 사용자 애플리케이션 요구에 따라 정의되는 소프트웨어로 디자인된 새로운 계측기”라고 소개했다. RF의 DUT가 더욱 복잡해지고 제품의 시장 출시 시기가 더욱 단축되고 있는 시점에서 이 같은 계측기 성능을 통해 RF 디자이너와 테스트 엔지니어들은 보다 세부적인 컨트롤을 요구하고 있다는 것이 그의 설명이다.

이 대리는 “NI PXI 솔루션은 성능에 지장을 주지 않고, 빠르고, 저렴하며, 비용 효율적인 플랫폼”이라면서, “한국NI는 또한 GSM/EDGE, WCDMA, LTE, WLAN, ZigBee, 블루투스와 같은 다양한 RF 표준에 적합한 소프트웨어도 제공하고 있다”고 덧붙였다.

FA Journal 하 상 범 기자 (Tel. 02-719-6931 / fa@infothe.com)

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