대부분의 최신 회로 설계에서 에너지 효율은 주요 목표입니다. 낮은 에너지 소비는 직류 응용 분야에서 배터리 크기 축소와 셀 수명 연장이라는 두 가지 뚜렷한 장점을 제공합니다. 자연스럽게 다음 단계는 배터리 자체를 없애거나 주기적인 교체를 하지 않는 것입니다. 과연 가능할까요?
르네사스 일렉트로닉스는 배터리 수명을 연장하거나 배터리 없이 동작할 수 있는 회로 옵션의 제공을 목표로 MCU용 SOTB(silicon-on-thin-buried-oxide) 공정 기술을 개발하였습니다. 이 기술은 성능 저하 없이 활성 전류와 대기 전류를 모두 감소시켜, 기존의 크거나 작은 실리콘 공정 기술에서 흔히 겪는 성능과 전류 사이의 절충 문제를 피할 수 있습니다.
이 기술은 이전에 에너지 제약을 겪었던 IoT 응용 분야에 전도 유망한 유지보수가 필요 없는 솔루션을 제공합니다. IoT 네트워크가 일반적으로 소형 배터리와 낮은 전류를 공급하는 에너지 하베스팅 전력원에 의존한다는 점을 감안하면, RE0x MCU 시리즈는 스마트홈, 수동 감시 시스템, 휴대용 장치, 웨어러블 장치 등에 흔히 사용되는 센서들과의 동작에 매우 적합합니다.
르네사스 RE 계열 MCU에는 에너지 하베스팅 제어(EHC, energy harvesting control) 회로를 내장하고 있어서, 압전, 태양광, 진동 등과 같은 에너지 수집원에 직접 연결할 수 있습니다. EHC 회로는 초기 돌입 전류로부터 회로를 보호하고, 옵션으로 사용된 충전식 배터리 또는 슈퍼커패시터의 충전도 제어합니다.
RE 제품군은 현재 디지키 사이트에서 RE01 계열로 등록되어 있습니다:
집적 회로(IC) | 임베디드 | 마이크로 컨트롤러
디지키의 모든 MCU 제품들은 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다:
집적 회로(IC) | 임베디드 | 마이크로 컨트롤러
또는, 디지키 홈페이지에서 직접 검색하실 수도 있습니다.
평가 보드를 통해 RE 계열 MCU를 시험해 보고 싶으신가요? 메모리 용량에 따른 두 가지 다른 버전의 EK-RE01이 사용 가능합니다:
EK-RE01 256KB: RTK70E0118S00000BJ
EK-RE01 1500KB: RTK70E015DS00000BE
미니 용어집:
SOTB (Silicon on Thin Buried Oxide): 얇은 매몰 산화막 위에 실리콘 채널을 형성하는 기술로, 르네사스의 독자적인 트랜지스터 기술입니다.
SOI (Silicon on Insulator): 실리콘 온 인슐레이터는 절연막 위에 실리콘 단결정층이 있는 구조의 웨이퍼로, 이 SOI 구조의 웨이퍼 위에 SOTB가 개발되었습니다.
EHC (Energy Harvesting Circuitry): 에너지 하베스팅 회로는 RE MCU 제품에 내장된 회로입니다.
BOX (Buried Oxide): 매몰 산화막은 SOTB 기술에서 누설 전류와 기생 커패시턴스를 최소화하기 위해 사용되는 얇은 산화막입니다.
아래 르네사스의 그래픽 자료를 통해 SOTB의 구조와 가능성이 있는 SOTB/벌크 CMOS 하이브리드의 구조를 자세히 확인하실 수 있습니다.
추가 자료:
영문 원본: Renesas SOTB Enables Energy Harvesting Options for MCUs