‘NI, 반도체 개발 및 양산 테스트에 최적의 해답 제시한다’

한국NI, 『반도체 개발자를 위한 자동화 테스트 컨퍼런스』 개최

자동화 테스트 분야의 선두기업으로 자리매김하고 있는 내쇼날인스트루먼트(이하 NI)가 자사의 시장을 반도체 분야의 개발단계는 물론 양산단계로까지 넓혀 나가기 위한 본격적인 행보를 가시화하고 있다. 한국NI는 지난 6월 1일, 코엑스에서 ‘최신 반도체 개발 및 양산을 위한 통합 테스트 시스템 개발’을 주제로 반도체 개발 및 테스트 엔지니어를 위한 컨퍼런스를 개최했다. 한국NI가 반도체 분야를 타깃으로 국내에서 처음으로 개최한 이 행사에서는 반도체 기능의 다양화로 인한 테스트 항목 및 비용절감 문제 등 반도체 개발 및 테스트 엔지니어가 당면한 현안을 짚어보고, 반도체 개발과 양산 단계에서 진행해야 할 다양한 테스트 항목과 반도체 통합 자동화 테스트를 위한 PXI 기반의 자동화 테스트 기법이 소개되는 한편, 지난 4월 NI와 텍트로닉스가 공동 개발한 PXI 기반의 디지타이저 신제품이 소개되어 관심을 모았다. 취재  ㅣ  최교식 기자 cks@engnews.co.kr

이날 행사는 총 9개의 세션으로 나뉘어 반도체 업계가 당면한 문제점부터 이를 해결할 수 있는 PXI 기반의 테스트 장비에 대한 소개 및 실제 해외사례 등이 자세히 소개되면서 국내에서 진행된 첫 번째 컨퍼런스로서는 꽤 알찬 내용으로 진행된 것이 특색.

PXI, 매년 연평균 17.6%의 성장률 지속, 어느 표준 통신 버스보다 빠르게 성장 중
‘PXI 기반 자동화 테스트의 최신기술 동향’을 주제로 첫 번째 발표자로 나선 한국NI 황지호 팀장은 애질런트나 텍트로닉스 등 테스트 업계 리더 업체들이 PXI에 관심을 가지기 시작하면서, 현재 테스트 업계가 기존의 벤치탑 테스트에서 자동화 테스트로 전환되는 시기에 와있다고 말하고, PCI Express 및 PXI Express는 자동화 테스트 통신 버스 가운데 하나인 Gigabit Ethernet에 비해 지연시간(Latency)이 100배 이상 빨라지고 대역폭이 20배 이상 늘어나는 등 성능이 크게 향상, 스트리밍 어플리케이션 등 자동화 테스트 장비를 위한 가장 뛰어난 통신버스로 위치하고 있다고 설명했다.

황 팀장은 PXI는 가장 빠른 대역폭을 만족시키며, 기존 벤치탑 계측기가 할 수 없는 싱크넷 기술 등을 실현하는 등 시장의 요구를 만족시킬 뿐 아니라, 현재 70여개 이상의 업체들이 PXI 제품을 출시하고 있어서 테스트 업계가 점차 PXI 기반으로 바뀌고 있고, PXI는 15년 이상 두 자릿수 이상의 성장을 지속하고 있을 뿐 아니라, 반도체 및 반도체 이외의 분야에서 폭 넓게 도입이 되고 있어서 향후 PXI가 새로운 표준으로 정립될 것으로 전망된다고 PXI의 가능성에 대해 강조했다. 프로스트 앤 설리반의 조사 자료에 의하면 PXI는 현재 연평균 17.6%의 성장률을 유지, 어느 표준 통신 버스보다 빠르게 성장하고 있으며, 1,500개 이상의 제품이 출시되어 있는 것으로 알려졌다. 황 팀장은 NI에서는 모듈형 계측기와 섀시, 컨트롤러로 구성된 PXI 시스템을 사용자 용도에 맞는 제품으로 구성해 공급하고 있으며, 텍트로닉스와의 공동개발을 통해 PXI 기반의 디지타이저를 출시했다고 말했다.

또 PXI는 현재 전자제품을 비롯한 반도체, LED, 태양광, 의료기기, 자동차, 국방ㆍ항공 등 다양한 산업분야에 적용되고 있으며, NI는 PXI 기반 자동화 테스트의 선두주자로서 400개 이상의 제품을 출시하고 있고, 전 세계에 100,000 이상의 시스템과 600,000 이상의 모듈형 계측기가 도입되어 있다고 설명했다. 또 Analog Devices사를 비롯해서 On Semiconductor, Austrianmicrosystems, Triquint Semiconductor 등의 많은 반도체 업체에 NI의 PXI 기반 제품이 적용되어 있다고 밝혔다. 황 팀장은 기존 테스트 방식의 문제점에 대한 설명에서 대형 ATE 장비는 가격이나 크기, 기술지원에서 문제가 있고, 혼합신호 기능에 한계가 있으며, 커스터마이제이션에 어려움이 있다고 설명하는 한편, 박스형 계측기는 크기와 통합이라는 측면에서 어려움이 있고, 느린 속도와 높은 지연이 문제점으로 대두되고 있으며, 역시 커스터마이제이션 프로그래밍에 어려움이 있다고 설명하면서, 이들 기존장비에 비해 PXI는 커스터마이제이션이 용이하다는 것이 가장 큰 장점이라고 설명했다

.
이러한 PXI의 커스터마이제이션의 장점으로 인해 Freescale사에서 Teradyne J750을 PXI 시스템으로 대체한 사례를 소개했다. 황 팀장은 PXI는 아날로그나 RF 등 혼합 신호(Mixed Signal) 측정을 필요로 하는 SoC 테스트 솔루션 및 모듈형 소프트웨어 프레임워크 상에서 여러 커스텀 테스트 관리, 커스텀 프로토콜을 사용하는 칩 등에 강점을 지니고 있다고 말하고, NI는 디지털 모듈부터 아날로그 모듈까지 반도체 테스트를 위한 다양한 모듈을 공급하고 있으며, 테스트 관리에서 I/O에 이르기까지 완벽한 PXI 제품라인업을 갖추고 있다고 말했다.

NI, PPMU 및 4채널 SMU 등 반도체 전용 모듈 출시

또 NI는 최근, 반도체 업계를 위해 PXI Semiconductor Suite를 새롭게 소개하고 있으며, 기존 1채널 SMU(Source Measure Unit)를 확장해 곧 4채널 소스 측정 유닛과 PPMU(Per-pin Measure Unit)를 출시할 계획으로 있다고 밝혔다. 특히 최근 RF, Microwave Subsystem 제조 전문기업인 Phase Matrix사와 고주파 IC 설계를 위한Electronic Design Automation 소프트웨어 선두업체인 AWR사를 전략적으로 인수하는 등 전략적인 RF 업체 인수합병을 통해 자사의 RF 지원능력이 대폭 강화됐다고 설명했다. 황 팀장은 앞으로 자동화 테스트는 개발부터 양산까지 테스트 조직이 통합될 것으로 보이며, 소프트웨어의 중요성이 강조되고, FPGA나 클라우딩 컴퓨팅 같은 이기종 컴퓨팅을 통해 테스트 효율을 높이고자 하는 요구가 높아지는 한편, 고속으로 신호를 처리하기 위해 IP 알고리즘을 Pin에서 직접 심는 기술들이 계속 대두될 것이라고 자동화 테스트의 기술 트렌드를 전망했다.

황 팀장은 마지막으로 애질런트의 PXI 시장 진출 및 NI와 텍트로닉스의 PXI 디지타이저 공동 개발, 효율적인 반도체 테스트 시스템을 위한 NI와  Teradyne의 협업, PXI의 17.6%라는 연평균 성장률, 70개 이상의 업체가 1600개 이상의 PXI 제품을 내놓고 있는 점 등을 들어 PXI는 이미 주요 테스트 플랫폼이라고 강조하는 말로 발표를 마무리 지었다. 이어서 한국 텍트로닉스의 오상호 차장과 한국NI의 이동희 대리가 ‘텍트로닉스 오실로스코프 기술과 NI PXI 플랫폼의 통합’이라는 주제로 발표를 진행했다. 먼저 오 차장은 텍트로닉스(Tektronix)는 오실로스코프 분야에서 전 세계 시장점유율 NO. 1의 위치에 있으며, 지난 2007년 대나허(Danaher) 그룹에 인수 합병된 이후, 지난해 키슬리(Keithley Instruments)사가 텍트로닉스의 테스트 및 측정 사업 분야에 합병되면서, 고객은 올 하반기부터 텍트로닉스를 통해 키슬리의 제품을 공급받을 수 있게 될 것이라고 설명하는 말로 발표를 시작했다.

오 차장은 시장 동향에 대한 설명에서 테스트 시장은 현재 아날로그에서 디지털 환경으로 변화하고 있으며, 저비용으로 통합적인 기능을 실현하고자 하는 요구가 확대되고 있고, 저 전력과 고속에 대한 요구가 높아지면서 새로운 계측 솔루션에 대한 요구가 생겨나고 있으며, 한정된 시간에 많은 생산량을 실현할 수 있는 제품에 대한 선호도가 높아지고 있다고 말했다.

텍트로닉스의 오실로스코프 기술과 NI의 T-CLIK 기술 결합, PXIe-5185/5186이라는 PXI 디지타이저 출시

오 차장은 텍트로닉스는 박스형 계측기 분야에서 고속 제품을 출시하면서 R&D 분야의 수요에 초점을 맞추고 있고, 반면 NI는 PXI 업계의 리더로서, 서로 경쟁자이면서 협력관계에 있는 두 업체가 서로의 강점을 활용해 이번에 업계 최고 성능의 PXI 기반 디지타이저를 출시하게 됐다고, 새로운 PXI 기반의 디지타이저 출시배경을 밝히는 한편, 텍트로닉스는 앞으로도 NI와 계속 협력해 제품을 내놓을 방침이라고 말했다. 한편, 양사가 공동 개발해 출시한 PXI 디지타이저는 텍트로닉스의 오실로스코프 기술과 NI의 T-CLIK 기술이 결합되어 PXIe-5185/5186이라는 모델로 출시됐다.

이어서 한국NI의 이동희 대리는 NI는 약 10 여 년 전부터 PXI 섀시 및 모듈에 T-CLK 기술을 접목시키고 있는데, 이 T-CLK 기술을 사용하면 채널 간의 확장과 동기화를 실현할 수 있으며, 하이 채널 카운트에서 채널 간의 편차를 ±80 ps Resolution으로 줄일 수 있다고 설명했다. 또 하나의 시스템에서 10 채널, 6.25GS/s, BW 5GHz, 32LVDS 채널, 1Gbps를 실현할 수 있어서 고속의 다 채널 신호를 측정할 수 있는 자사의 PXIe-1075 디지타이저와 136채널, 60MS/s 동기화된 디지타이저로서 최대 5,000채널까지 확장이 가능한 PXI 플랫폼인 PXI-1045를 소개했다.

이어서 한국NI의 한정규 대리가 ‘혼합 신호 칩 테스트 개발 방법’이라는 주제로 발표를 진행했다. 한 대리는 기존의 칩 테스트 시스템은 장비수량이 10대 이상으로 4개 업체의 장비로 시스템이 구성이 되는데다, GPIB와 시리얼, USB, LAN 등으로 버스가 통합이 되어 대역폭과 지연(Latency)의 한계가 있을 뿐만 아니라 가격이 1억원대를 훨씬 넘는 고가인데다, 크기가 커서 어려움이 있었다고 설명하고, 현재 반도체 업계는 반도체 통합 및 집적화가 진행이 되고 있으며, 개발/검증 단계에서 테스트 시간 절감 및 혼합 신호 테스트를 위한 통합 플랫폼에 대한 요구가 높아지고 있고, 생산라인에서는 비용절감에 대한 요구가 확대되고 있다고 시장상황을 설명하고, 향후 생산 비용보다 테스트 비용이 더 커지는 날이 올지도 모른다고 테스트 비용에 대한 전망을 피력했다.

그는 데이터 처리 속도를 개선하고, 생산ㆍ검증 부서 간 플랫폼을 통일하며, 장비 간 타이밍 동기화 및 트리거링을 실현하면 개발 검증 단계에서 테스트 시간을 절감할 수 있으며, 단일 플랫폼에서 DC부터 RF까지 PXI를 부서 간 표준 플랫폼으로 활용하고, 소프트웨어 기반의 사용자 정의 가능한 계측을 활용하면 혼합 신호 테스트를 위한 통합 플랫폼을 구현, 유연성을 확보할 수 있다고 설명했다. 또 생산라인에서 필요한 기능만 사용하고 SI 비용 절감 및 전력소비 절감을 통해 생산라인에서의 비용을 절감할 수 있다고 말했다. 이날 행사에서는 NI의 PXI가 실제로 적용된 Austriamicrosystems사 및 Analog Devices사의 사례가 소개되는 한편, 아날로그 디바이스사가 실제로 구현해 놓은 데모가 시연되기도 했다. 이어서 ‘비파괴 전자부품 검사를 위한 열화상 현미경 검사 시스템’을 주제로 IRWave의 주훈 대표가 발표를 진행했다.

주 대표는 열상 현미경의 개요를 비롯해서 개발목표와 배경, 기술적 접근방법, 응용분야, 특성에 대해 설명하는 한편, 열상 현미경이 테스트 분야에서 어떻게 적용될 수 있는 지에 대해 소개했다. 이어서 컨시스의 김상모 대표가 반도체 공정제어를 위한 모션 제어 기업을 주제로 발표를 진행한데 이어, 한국NI의 여철구 과장의 효율적인 모바일 칩셋 테스트를 위한 최신기술을 주제로 한 발표가 있었다. 이어서 한국NI의 고재일 대리와 김동민 대리가 RFIC 특성 테스트 적용 사례 및 활용방안을 주제로 발표를 진행했다. 이 세션에서는 현재 모바일 업계에서 화두가 되고 있는 RFIC에 대해 설명하는 한편, 신호분석기/생성기, 파워미터, 네트워크 분석기 등 RFIC 테스트에 사용되는 장비 및 NI FPGA 모듈 기반의 리얼타임 스펙트럼 분석기에 대한 자세한 소개가 있었다. 이어서 NI 본사 Ram Mirwani씨와 한국NI 성웅용 대리가 HDTV 메인보드의 고속 LVDS 신호분석을 위한 차세대 솔루션이라는 주제로 발표를 진행한데 이어, 인피니티 와이어리스 이재엽 대표의 NFC 프로토콜 분석을 위한 테스트 시스템이라는 주제로 한 발표가 진행됐다.