CPU 모듈 규격과 기술 전망

CPU 모듈은 최근 인텔의 x86과 ARM을 동시에 지원하는 새로운 규격의 제품들이 출시되고 있다.
이들 모듈은 디지털 사이니지 단말기나 설비라인에 모니터링 장비로 장착되는 FA 분야의 터미널 플랫폼 제품에 응용될 수 있다. 또한, 모바일 계측기 같은 높은 성능의 저전력 구동이 필수적인 제품에도 적용할 수 있으며, 점차 휴대성이 부각되고 있는 메디칼 장비에도 적합하다.

CPU 모듈이란?
 
일반 메인보드는 CPU와 메모리 그리고 커넥터 등이 하나의 PCB에 위치하도록 설계된다.
그러나 CPU 모듈은 CPU와 메모리를 하나의 PCB에 모듈화 설계하고 그에 연결된 커넥터들은 캐리어 보드라 불리는 다른 PCB에 장착하여 두 개의 PCB 보드가 다중 소켓으로 연결될 수 있도록 설계한 산업용 메인보드 제품이다.

CPU 모듈의 필요성
 
최근 대부분 시스템 제조 및 설비 업체는 메인보드의 자체 개발이라는 개발 자원의 무리한 투자보다는 품질과 안정성이 검증된 핵심 CPU 모듈을 적당한 가격에 구매할 수 있다는 점과 각 사용처에 맞는 I/O 보드만 자체 설계해 시스템을 완성하는 시간과 인력을 줄일 수 있다는 장점이 있어 CPU 모듈을 선호하고 있다.
이와 더불어 산업용 컴퓨터 전문업체는 다품종 소량 생산이라는 산업설비 시장에 맞춘 산업용 메인보드의 생산성 관리가 가능하다는 측면과 최신 기술을 적용한 제품의 실시간 시장 진입이 용이하다는 이유로 CPU 모듈 제품군의 모델을 늘리고 있다.

CPU 모듈의 변천사
 
1992년 PC/104 협의회에서 제정된 PC/104 규격은 ISA 버스를 지원하는 104핀 형태의 모듈이었다. 이후 2000년에는 PCI 버스가 추가된 ETX 모듈이 나오고 2003년도부터는 개량된 형태의 COM Express 모듈이 나오기 시작했다.
그러나 이런 모듈 형태는 인텔의 x86 코어 호환 CPU를 위한 것으로 ARM으로 대표되는 저전력 SoC(System on Chip)와는 맞지 않기 때문에 x86과 ARM을 동시에 지원하는 새로운 규격의 필요성이 대두되었다. 이에 Qseven과 SMARC라는 새로운 규격이 각기 다른 연합체에서 제정되어 발표되고 제품들이 출시되고 있다.
 
최신 CPU 모듈
 

1. SEMA
SEMA(Smart Embedded Mana-gement Agent)는 대만 ADLINK(미국 AMPRO 합병)사와 독일 KONTRON 등의 업체가 주도한 규격으로 크기는 82mm×80mm이다. 이 모듈은 초기 규격부터 x86뿐만 아니라 ARM 등에 최적화된 특징이 있다.
 
2. Qseven(Q7)
이탈리아의 세코와 독일의 콩가텍이라는 유럽의 업체들이 오랜 기간의 논의와 업그레이드를 거쳐 현재 2.0 규격까지 나왔으며, 최신 제품으로는 퀄컴의 스냅드래곤 프로세서를 장착한 모델이 출시되었다.
이 규격은 최대 12W로 제한된 적은 소모전력으로, 배터리 관리 인터페이스까지 지원되므로 모바일 장치에 적용할 수 있는 규격이라고 할 수 있다.
또한 2.0버전부터는 ARM 보드라 보통 불리는 RISC 프로세서 플랫폼과 보통 Atom 보드라 불리는 x86 프로세서 플랫폼을 다 적용할 수 있게 되어, IO 인터페이스를 공용화된 장비 개발 완료 후에도 상황에 따라, CPU 모듈을 교체하여 성능 업그레이드나 안정화를 기대해볼 수 있다.
 
CPU 모듈 응용 분야

CPU 모듈은 저전력 그린 에너지 시대에 저전력 제품을 선호할 수밖에 없는 다수의 디지털 사이니지 단말기나 설비라인에 모니터링 장비로 다수가 장착되는 FA 분야의 터미널 플랫폼 제품에 응용될 수 있다.
또한, 모바일 계측기 같은 높은 성능에 저전력 구동이 필수적인 제품에도 적용이 가능하며, 점차 휴대성이 부각되고 있는 메디칼 장비에도 적합한 솔류션이라고 생각된다.
 
국내 현황

해외의 경우 대만의 어드밴텍이 앞서 소개한 두 가지 규격의 제품을 모두 출시하는 적극적인 노력을 하고 있으며, 각 산업용 메인보드 전문업체들도 두 규격 중 하나를 선택해 출시하려는 시도를 하고 있다.
그러나 국내 기술로 개발된 국산 제품은 아직은 출시되지 않고 있다. 최근 젝스컴퍼니만이 ARM 보드의 활용도를 극대화하는 측면에서 개발의 움직임을 보이고 있을 뿐이다.

이천호 젝스컴퍼니 총괄이사