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프리스케일 반도체 코리아(Freescale Semiconductor Korea)는 5월 12일, 서울 소공동 롯데호텔에서 ‘프리스케일 e북 솔루션 미디어 브리핑’을 진행했다. 이 미디어 브리핑에서는 안드로이드 2.1 탑재기기 시연과 함께, i.MX51 프로세서의 소프트 전기영동 디스플레이(EPD, ElectroPhoresis Display), ONYX e북 리더, 삼성 R1 MP3 플레이어 등 프리스케일 솔루션을 탑재한 다양한 제품들이 시연되었다.
프리스케일은 ARM Cortex A8 기술과 E잉크(E Ink)의 최신 하드에어 기반 디스플레이 컨트롤러를 통합한 i.MX508 프로세서를 통해 차세대 e북 시장을 선도하겠다고 밝혔다. i.MX508은 스마트 모바일 디바이스를 위해 프리스케일의 제품 로드맵에 추가된 프로세서이다. 렌더링 성능이 2배 향상된 것을 비롯해 비용 절감, 2048x1536 해상도 픽셀의 160Hz 차세대 e북 패널 지원, 배터리 사용시간 증가 등이 특징이다.
i.MX508은 빠르게 성장하고 있는 스마트 모바일 디바이스용 프로세서이다. 프리스케일은 고도로 통합된 i.MX508 프로세서를 통해, OEM 업체들이 더욱 다양한 e북 제품군을 개발하는 데 필요한 성능과 에너지 효율성을 제공하고 있다. i.MX508 애플리케이션 프로세서의 가격은 25만 개 기준으로 10달러 미만으로 예상된다. 프리스케일은 2010년 3분기 초에 일부 고객에게 샘플을 제공할 예정이다.
▲ 프리스케일 반도체 코리아 김태현 차장
이날 프레젠테이션을 진행한 프리스케일 반도체 코리아 김태현 차장은 “프리스케일은 종합 반도체 회사이며, 자동차(Automobile), 네트워킹(Networking), 산업(Industrial), 소비자(Consumer) 시장으로 나누어 제품을 내놓고 있다. 이 중 자동차 분야에서는 아태지역 1위를 차지하고 있으며, 일례로 ‘YF소나타’를 구매하면 프리스케일의 칩이 30~40개 들어가 있다” 고 소개했다.
이외에도 프리스케일은 네트워킹 분야의 베이스 스테이션, 리피터, 스위칭 시장에서 1위를 차지하고 있다. 삼성이나 화웨이(Huaway), GTE 등 국내 업체는 물론 아태지역, 유럽, 미국 업체에 베이스 스테이션 관련 솔루션을 납품하고 있다.
김태현 차장은 “한 가지 재미있는 현상은, 이미 시장에서 우위를 차지하고 있는 자동차, 네트워킹 시장에서 확장이 일어난다. 컨슈머 디바이스가 네트워크를 같이 필요로 하며, 산업 분야에서 오토모티브의 기준을 요구한다. 이 때문에 이미 우위를 차지하고 있는 소비자 시장, 산업 분야를 중심으로 시장에 접근중이다”고 밝혔다.
자동차 분야에서는 내장 내비게이션 등이 성장을 보이고 있으며, GM(General Motors)에 내장되는 텔레매틱스(Telematics) 솔루션인 온스타(Onstar)에 프리스케일의 솔루션이 사용된다. 온스타는 1년에 300~400만대의 판매고를 보이고 있으며(자동차 내장), 포드(Ford)에서도 프리스케일의 솔루션을 사용 중이다. 우리나라의 기아자동차그룹에서도 메인 CPU에 프리스케일사의 제품을 사용하고 있다. 이러한 솔루션은 2010 CES(Consumer Electronics Show)에서 이미 소개된 바 있다.
▲ 프리스케일 반도체가 주목하고 있는 ‘스마트 모바일 장치’
이북 리더 시장은 2009년 기준으로 프리스케일이 94% 이상을 점유하고 있다. 아마존(Amazon)에서 출시한 이북 리더 단말기인 킨들(Kindle)을 비롯해, 아이렉스, 소니 등 세 업체가 가장 큰 이북 리더 제조업체가 되었는데, 이 3사에 모두 프리스케일의 솔루션이 공급되고 있다. 이날 발표된 이북용 프로세서인 i.MX508 역시 향후 이들 이북 리더에 사용될 전망이다.
프리스케일 반도체에서는 스마트폰이나 태블릿 PC와는 약간 다른 성격을 가진 ‘스마트 모바일 디바이스(Smart Mobile Device)’에 주목하고 있다. 현재 프리스케일에서는 구글(Google)의 안드로이드(Android)나 크로미늄(Chrominium), 혹은 애플(Apple)의 아이패드(iPad)처럼 태블릿 형태의 제품에 접근중이다. 현재 프리스케일은 필립스(Philips)나 구글, 샤프(Sharp)와 협업중이며, 2010년 2분기나 3분기 중에 한국을 포함한 지역에서 대부분의 제품이 런칭될 예정이다.
김태현 차장은 “이북 리더 분야는 1년에 두 배 이상 성장하고 있다. 2009년에 300만대 규모를 예상했는데, 최종적으로는 시장에 450만대 정도가 풀렸다. 2010년에는 600만대를 예상했는데 실제로 700만대에서 800만대 정도 되지 않을까 생각한다. 2011~2012년 전후로 천만대 이상의 시장이 될 것이다”라고 전망했다.
모바일 운영체제를 탑재한 스마트북은 2009년 말부터 붐이 일 것으로 예상되었지만, 구글 안드로이드를 스마트북에 쓰는 것에 부정적인 입장을 보인 곳들이 있었다. 하지만 최근 상황이 바뀌어서 2010년 2월 이후부터는 5.6인치 이상의 디스플레이를 갖춘 디바이스에서도 안드로이드를 사용할 수 잇게 되었다. 향후 7인치 이상의 디스플레이를 갖춘 기기에서도 안드로이드의 사용이 가능해질 전망이다.
김태현 차장은 “구글의 크로미늄을 탑재한 스마트북용 플랫폼도 오는 2010년 9월 데모를 준비중이며, 소스 코드, 사양, 컨셉 등을 정리 중이다. 2010년 말 정도에 구글 진영의 스마트 태블릿 PC가 발표될 것이고, 그 이후는 빠른 속도로 성장할 것이다. 큰 시장이 오고 있다고 본다”고 밝혔다.
▲ 스마트폰의 특징들. 적어도 하루 종일 사용 가능해야 한다.
스마트폰은 어디에서나 인터넷에 접속 가능하며, 이메일과 SMS 서비스를 사용가능하며, 풀브라우징과 위치 기반 서비스를 제공하는 동시에 하루 종일 사용 가능해야 한다(All Day Life). 반면 스마트북은 HD 비디오 재생과 개인화된 기능을 제공한다.
김태현 차장은 “아이패드가 출시되었을 때 노트북이나 아이폰 중 어느 시장을 잠식할 까 궁금했는데, 결과적으로는 넷북 시장을 잠식했다고 본다. 넷북과 스마트폰이 존재하는 상황에서 다른 장비가 필요했는지 궁금했는데, 관련 제품에 대한 시장은 분명히 존재하며 매우 좋은 반응을 얻고 있다.”고 설명했다.
이어서 “소비자가 이북 리더에 요구하는 사항은 다른 디바이스에 대해 많이 다르다. 가장 큰 것이 1주일 이상 가는 배터리이다. 킨들은 한 번 충전해서 2주 정도 사용하며 스마트폰은 하루 충전으로 이틀을 사용한다. 스마트 태블릿은 한 번 충전해서 최대 3일 사용한다. 하지만 이북은 2주 정도를 사용할 수 있어야 한다”고 설명했다.
이는 스마트폰과 이북 리더의 사용 계층에 차이가 있기 때문이다. 스마트 태블릿 사용 계층은 20~30대이며, 스마트폰은 전 연령에 모두 존재하지만 이북 리더를 주로 사용하는 계층은 35세 이상 50세 미만의 중장년층이다. 이들은 상당히 바쁘며, 충전할 시간조차 없을 수 있다. 또한 언제 어디서나 책을 꺼내서 보는 것을 원한다.
▲ 이북 리더는 다른 디바이스와 다른 특성을 요구한다.
이러한 이북 리더의 특성 때문에 디스플레이도 이에 맞춰 달라져야 한다. 김태현 차장은 “아이패드에 대한 소비자들의 주된 불만은 화려한 디스플레이에 비해 배터리 소모량이 심하다는 것이다. 때문에 신문, 잡지를 볼 수 있지만 책을 읽기는 힘들다. 책을 하루에 다 읽지는 않는다. 며칠 간격을 두어 읽으며, 켜 놓고 하루에 반쯤 읽고 1주일 뒤에 읽을 수도 있다. 따라서 TFT LCD 대신 전력 소모가 적은 이페이퍼(E-Paper)를 사용할 수 밖에 없다.”고 설명했다.
배터리 수명이 중시되는 이북은 TFT-LCD처럼 백라이트(Backlight)를 사용할 수 없다. 백라이트를 사용할 경우 배터리 소모가 심해지기 때문이다. 이와 함께 가독성도 좋아야 한다. 책을 표시할 경우 한 번 글자를 표시하면 더 이상 표시할 필요가 없다. TFT-LCD는 상변화(Phase-Shift) 방식을 이용하므로 이미지를 보여주려면 항상 전력을 이용해 상변화를 일으켜야 하며, 전원이 나가는 동시에 이미지가 사라진다. 이와 함께 백라이트도 필요하다.
하지만 책을 표시할 경우 한 번 글자를 표시하면 더 이상 표시할 필요가 없다. 이때 잔상효과를 이용해 디스플레이하는 전기영동 디스플레이(EPD)를 사용하면 전력 소모 절감 효과와 동시에 가독성도 동시에 확보 가능하다. 또, 이북은 서비스와 밀접하게 연동된다는 특성을 지니며 콘텐츠 공급자가 필요하다. 때문에 이북 리더 시장은 제조사가 아닌 콘텐츠 공급자들이 시장을 주도하게 된다.
▲ 이북 리더에 주로 쓰이는 전기영동 디스플레이의 특성들
전기영동 디스플레이는 한 번 전원을 인가하면 그 상이 그대로 남아 있으며, 전원을 끈다고 해도 TFT-LCD처럼 바로 상이 사라지지 않으며 천천히 사라진다. 따라서 이북 리더는 항상 전원을 사용하는 것이 아니라 이미지를 표시한 후 바로 전원이 꺼지며, 한 시간 정도는 해당 이미지를 유지한다. TFT-LCD가 한 시간동안 연속적으로 전원을 사용해야 한다면, 전기영동 디스플레이는 5초 동안만 전원을 공급하면 되는 셈이다. 또, EPD는 데이터 처리를 위한 전력 관리 IC와 메모리 시스템도 함께 필요하다.
또, 전기영동 디스플레이는 특성상 얇게 만들 수 있다는 것이 특징이다. 김태현 차장은 “많은 디스플레이 제조사들과 일을 하는데, 2010년 말까지는 신문 두께 정도의 이페이퍼를 내겠다고 한다. 영화에서만 보던 동영상이 나오는 신문이 곧 가능해질 것으로 본다. 현재는 전기영동 디스플레이의 경우 잔상을 계속 지워 주어야 하므로 7fps가 한계이지만, 이런 점을 개선한 전기영동 디스플레이와 칩이 2010년 말에 나올 것이며, 10fps 수준이 될 것이다”라고 전망했다.
이북 리더와 스마트 태블릿에는 가격 차이도 존재한다. 이북 리더의 주된 수요층인 35세~50세 소비자들은 지출처가 많으므로 200달러 이상 지출하기 어려우며, 150달러 정도가 최대 수준이다. 따라서 이북 리더의 가격은 150달러 수준에서 책정되어야 하며 이를 위한 비용 절감이 필요하다. 이에 반해 아이패드나 태블릿 PC 등의 장치들은 젊은 층을 대상으로 하는 장치이며, 이들은 상대적으로 더 많은 돈을 낼 수 있다. 때문에 이러한 장치들은 400달러 정도에서 가격이 책정된다.
▲ 구매 계층의 차이에 따라 비용 절감 요구도 등장한다.
이북 리더의 가격에서 가장 많은 부분을 차지하는 것은 전기영동 디스플레이며, 이는 특수한 장비이므로 가격을 낮출 수 없다. 오히려 다른 부분에서 전체 생산 비용을 낮출 필요가 있다. 따라서 디스플레이 컨트롤러 및 서브시스템, 전력 관리 IC에서 비용을 절감해야 한다. 이러한 요구에 부응하기 위해 출시된 것이 이날 소개된 i.MX508 프로세서이며, 이는 애플리케이션 프로세서에 전기영동 디스플레이용 컨트롤러를 통합한 제품이다.
이를 이용할 경우 관련 비용이 50% 이상 절감된다. 전기영동 디스플레이용 컨트롤러는 수요와 공급이 많지 않아서 가격이 높으나, 이를 애플리케이션 프로세서에 통합하면 굳이 구매할 필요가 없어진다. 또, 전기영동 디스플레이를 위해 별도의 메모리를 사용하는 것이 아니라 프로세서에 연결된 메모리를 그대로 사용하므로 비용이 절감된다. 또, 프로세서에 이미 전력 소모 억제 기능이 포함되어 있어 높은 수준의 전력 소모 억제가 가능해진다.
L2 캐시가 포함되어 있어서 자주 쓰는 데이터를 저장해서 메모리 액세스를 줄이며, 이는 전력 소모의 절감으로 이어진다. 또, 2D 가속 기능을 포함하고 있어 벡터 폰트(Vector Fonts)를 사용하는 어도비 PDF 등을 표시할 때 내장 엔진으로 디코딩이 가능해진다. 이는 데이터 처리 속도와 전송 속도를 높인다. 김태현 차장은 “시스템 파트의 전력 소모가 기존 제품에 비해 절반 이하로 줄 것이다”라고 전망했다.
▲ i.MX508 프로세서는 전력 소모 억제에 중점을 두었다.
삼성전자의 파피루스와 아마존의 킨들이 이전 세대 칩을 사용하는데 반해, i.MX508은 코텍스 A8(Cortex A8) 기반으로 ARM 11에 비해 네 배 정도 높은 처리 속도를 제공한다. 또한 ARM 11의 L2 캐시가 128KB이며, i.MX508의 L2캐시는 256KB로 두 배 정도 차이가 난다. 이 때문에 많은 데이터를 프로세서 안에 저장했다 사용 가능해 메모리 액세스가 줄어든다. 또, 앞서 언급되었듯 전기영동 디스플레이용 컨트롤러를 내장하므로 메인 메모리를 공유해 사용한다.
이와 함께 내장된 2D 가속 엔진을 이용하면 벡터 폰트 구현시 이득을 얻을 수 있다. 소프트웨어로 2D를 처리할 경우에 비해 더 낮은 클럭에서 CPU를 구동 가능해 전력 소모가 절감된다. 디스플레이의 특성상 동영상 재생에는 다소 무리가 있지만, 어도비 플래시(Adobe Flash)로 구성되는 시뮬레이션이나 애니메이션에서 요구되는 10fps 정도의 애니메이션도 처리 가능하다.
저전력 DDR2 메모리를 지원하고, 32비트 ECC를 지원하는 NAND 메모리를 사용 가능하며, USB 인터페이스를 제공해 별도의 USB 컨트롤러를 사용하지 않아도 된다. 또한 SDIO 인터페이스를 네 개 지원해 플래시 메모리 슬롯이나 무선랜을 지원 가능하다. 이를 통해 최종 소비자가 구매하는 가격에서 20%를 절감 가능해 100달러 미만에 구매 가능한 이북 리더가 등장할 가능성이 더 커진다.
김태현 차장은 “서비스 제공자 입장에서도 100달러라는 의미는 크다. 킨들 경우에도 디바이스로 돈 버는 것이 아니라 콘텐츠로 돈을 번다. 이것을 많이 팔 수 있는 형태로서 이리더를 만들었으므로 모든 서비스는 보조금 정책을 가지고 있다. 100불이라면 콘텐츠가 2~5달러이며, 아마존의 통계에 따르면 한 명의 사용자가 한 달에 60달러 정도의 콘텐츠를 구매한다. 만약 이북 리더를 100달러에 판매한다면, 사용자에게 무료로 공급해도 3개월이면 비용 회수가 가능하다. 결국 비즈니스 모델까지 영향을 주게 된다”고 설명했다.
▲ i.MX 제품군을 지지하는 생태계가 구성되어 있다.
프리스케일은 이미 i.MX508용 소프트웨어 개발 툴킷을 선택된 고객사에 제공하고 있다. 해외에서는 아마존, 소니, 오릭스, 아이렉스 등에 대여중이며, 국내에서는 대기업 한 곳, 중소기업 한 곳에 개발 툴킷을 대여중이다. 소프트웨어 개발 툴킷은 5월 말부터 판매될 예정이다. 김태현 차장은 “이북 리더 시장은 서비스와 연결되므로 ODM 비즈니스가 많다. 스마트 모바일 디바이스는 대기업이 아니라 중소기업 시장이다. 중소기업에서 인력을 모두 동원할 수 없다. 동시에 중소기업이 대기업과 같은 수준의 마케팅을 발휘할 수 없다”고 설명했다.
따라서 기본적인 하드웨어와 소프트웨어를 중소기업이 신속히 개발해서 최종 구매자인 대기업에 납품하는 시장이 형성된다. 이 때문에 프리스케일에서는 한국과 중국의 독립 설계사(Independent Design House)에 접근중이다(한국 2개, 중국 6개). 이를 이용하면 독립 설계사의 제품을 신속히 도입해 3개월 안에 제품을 출시하고, 6개월 안에 신제품을 판매 가능하다.
이북 리더는 주로 리눅스(Linux) 운영체제를 사용하지만, 프리스케일은 안드로이드나 크로미늄, 윈도우 모바일까지 지원을 구상중이며 향후 동영상 등의 재생에 필요한 멀티미디어 코덱 역시 지원할 예정이다. 또, 인터넷 전화(Voice over IP, VoIP) 솔루션 제공을 위해 스카이프(Skype) 연동도 제공한다. 특히 프리스케일은 플래시 10.1 지원뿐만 아니라 구글의 OHA(Open Handset Alliance)에 가맹중이므로, 어도비나 구글의 최신 소스를 가장 먼저 받아서 검증하고 이를 변경해 제공할 수 있다는 강점을 가지고 있다.
무선랜 등의 접속성(Connectivity) 지원은 아세로스(Athros)나 인피니언(Infineon), 혹은 프리스케일이 가지고 있는 RF칩 등을 제공해 하드웨어 업체와 협력이 가능하다. 대만의 페가트론(Pegatron), 폭스콘(Foxconn) 등의 서드파티 업체를 이용해 장비 양산까지 가능하다. 이북 리더를 위한 모든 솔루션이 프리스케일을 통해 제공되는 셈이다.
▲ i.MX51이 내장된 EPD 장치의 시연 장비
▲ 프리스케일이 자체적으로 준비한 이북 리더
▲ 무선랜 뿐만 아니라 와이브로(Wibro)를 통한 인터넷 접속 또한 가능하다.
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