세계적인 반도체 선도기업인 아나로그디바이스(나스닥: ADI)는 최첨단 소프트웨어 정의 직접 RF 샘플링(direct RF-sampling) 광대역 혼성신호 프런트엔드 플랫폼 ‘아폴로(Apollo) MxFE’를 출시한다고 밝혔다. 아폴로 MxFE를 활용하여, 설계자는 항공우주 및 방산, 계측, 무선 통신 산업에서 위상 배열 레이더, 전자 관제, 테스트 및 측정, 6G 통신과 같은 차세대 애플리케이션을 구현할 수 있다.

 

데이터 집약적 애플리케이션이 성장함에 따라 5G와 6G, 와이파이 7 및 8, 레이더, 신호 인텔리전스, 그리고 네트워크 에지에서의 다양한 애플리케이션을 위해 더 넓은 대역폭과 더 빠른 데이터 처리 및 분석 성능에 대한 요구가 증가하고 있다. 전자 테스트 복잡성을 줄이면서 고속 데이터 변환 및 처리 기능을 지원하는 솔루션이 필요한 이유가 여기에 있다.

 

애플리케이션의 다양성과 신속한 맞춤화를 지원하기 위해 개발된 아폴로 MxFE는 최대 18GHz(Ku 대역)의 주파수를 직접 샘플링 및 합성하는 한편, 10GHz의 높은 순시 대역폭을 제공한다. 이 모놀리식 16nm CMOS 디바이스는 현재 출시된 제품들 중에서 최고의 SFDR(spurious free dynamic range)과 잡음 스펙트럼 밀도(noise spectral density, NSD)를 갖춘 최첨단 하이 다이내믹 레인지 RF 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 RF 디지털-아날로그 컨버터(DAC) 코어를 활용한다. 이를 통해 아폴로 MxFE는 고객이 설계 주기를 가속화하고, 신제품을 더 빠르고 저렴한 비용으로 출시하는 한편, 미래지향적인 제품을 설계할 수 있도록 한다.

 

ADI의 브라이언 골드스타인(Bryan Goldstein) 항공우주 및 방위산업 부문 부사장은 “아폴로 MxFE 플랫폼은 뛰어난 유연성과 설계의 간소화를 제공함으로써, 고객이 인텔리전트 에지 장치의 미래 엔지니어링 설계를 혁신할 수 있게 해준다"며, “전반적인 시스템 전력을 낮추면서 지연 시간을 줄이고 데이터 레이트를 높이려는 요구가 산업 전반에 걸쳐 점점 더 높아지고 있다. 아폴로 MxFE는 오늘날의 이러한 요구 사항에 맞게 시스템을 설계할 수 있는 유연성을 제공할 뿐만 아니라, 추후 간단한 소프트웨어 정의 설계 변경을 통해 성능을 향상시킬 수 있는 기능을 제공한다"고 말했다.

 

아폴로 MxFE 제품 상세 정보

아폴로 MxFE의 4T4R 제품은 최대 20GSPS의 샘플 레이트를 지원하는 4개의 12비트 RF ADC, 최대 28GSPS의 샘플 레이트를 지원하는 4개의 16비트 RF DAC, DC~18GHz(Ku 대역)의 RF 입력 대역폭, 그리고 최대 10GHz의 순시 대역폭을 제공한다. 아폴로 MxFE는 업계 최초로 7GHz ~ 15GHz의 새로운 6G 주파수 대역에 직접 인터페이스할 수 있는 통합 무선 솔루션이다. 

 

온칩 디지털 신호 처리(DSP)는 실시간 FFT 스니퍼(Sniffer), 풀-레이트 프로그래머블 FIR 필터, 128탭 복합 FIR 필터, 고속 호핑 NCO, DDC/DUC, 분수형 샘플 레이트 컨버터를 제공한다. 이 DSP는 동적으로 구성할 수 있어, JESD 링크를 중단하지 않고도 협대역과 광대역 프로파일 간에 빠르게 변경할 수 있다. 아폴로 MxFE는 JESD 204B/C와 VSR(very short reach) 인터페이스를 지원한다.

 

아폴로 MxFE의 8T8R 제품은 최대 8GSPS의 샘플 레이트를 지원하는 8개의 RF ADC, 최대 16GSPS의 샘플 레이트를 지원하는 8개의 RF DAC, 최대 16GHz의 RF 입력 대역폭, 그리고 최대 3GHz의 순시 대역폭을 제공한다. 온칩 DSP는 4T4R 디바이스와 유사한 특성과 기능을 제공하되 디지털 블록 수는 두 배이며, 이들은 모두 동적으로 구성할 수 있다.

 

아폴로 MxFE 에코시스템

아폴로 MxFE는 최적의 성능과 사용 편의성을 보장하기 위해, 각각의 제품들이 상호 보완적인 기능을 제공하는 새로운 ADI 하드웨어 및 소프트웨어 제품들로 구성되는 대규모 에코시스템의 핵심을 차지한다. 이 에코시스템을 통해 아폴로 MxFE는 고성능 가변 이득 증폭기(VGA), 초저잡음 LDO 및 사일런트 스위처(Silent Switcher®) 레귤레이터, 클록킹, 멀티칩 동기화, 그리고 여러 알고리즘과 보안 기능을 포함하는 임베디드 디지털 및 소프트웨어 기술들의 지원을 받는다. 

 

아폴로 MxFE 에코시스템은 다음과 같은 제품들로 구성된다:

• 최대 22GHz의 기본 주파수 출력, 탁월한 잡음 성능, 온도 안정성(0.06ps/°C), 1ps 미만의 정렬 분해능을 갖춘 PLL/VCO 합성기

• LTM4702 8A 마이크로모듈(µModule) 레귤레이터를 포함하는 완전한 고성능 전원 솔루션. 이 전원 솔루션은 사일런트 스위처 3 기술이 특징으로서, 초저잡음 레퍼런스와 사일런트 스위처 아키텍처의 결합을 통해 우수한 효율과 탁월한 광대역 잡음 성능을 구현하며, 전체 아폴로 MxFE 에코시스템 성능을 극대화함

• 동일 카드 또는 서로 다른 섀시 상에 있는 여러 대의 아폴로 MxFE에서 5ps 이내에 동시 샘플링이 가능하도록 SYSREF 신호들의 시간 정렬을 위한 10 채널 정밀 싱크로나이저. 대형 시스템을 위한 2차원 시스템 동기화(팬아웃 및/또는 데이지 체인 아키텍처) 지원 기능도 제공

• 아폴로 MxFE에 +15dB의 이득을 제공하고, 수신기(Rx)에서 싱글 엔드에서 차동으로, 송신기(Tx)에서 차동에서 싱글 엔드로 전환 기능을 제공하는 컴패니언 TxVGA 및 RxVGA 솔루션. RF 프런트 엔드에 대한 연결을 간소화함.

 

ADI는 IMS 2023(캘리포니아 샌디에고, 6월 13 ~ 15일)에서 아폴로 MxFE를 시연하고 있다. 데모 시연에 대한 내용은 www.analog.com/IMS에서, 아폴로 MxFE에 대한 자세한 정보는 www.analog.com/MxFE에서 각각 확인할 수 있다.