‘PXI 기반의 테스트 및 측정 시장, NI가 주도한다’
한국NI, 『PXI 자동화 테스트 컨퍼런스 2012』 개최
한국내쇼날인스트루먼트(이하 한국NI)가 지난 6월 19일과 21일, 서울 코엑스와 대전 인터시티 호텔에서 각각 『PXI 자동화 테스트 컨퍼런스 2012』를 개최했다. 『PXI 자동화 테스트 컨퍼런스』는 테스트 엔지니어를 위한 국내 유일의 PXI 기술 및 정보 공유의 장으로서, 올해의 PXI 컨퍼런스는 자동화 테스트 사례와 업계 트렌드 분석을 주제로 진행됐다. 이날 행사에서 한국NI는 PCI Express 기술을 이용해 지연시간을 최소화하고 800MB/s보다 높은 속도로 FlexRIO FPGA 모듈과 연속적으로 데이터를 교환할 수 있는 기술을 소개하는 한편, FPGA 병렬처리의 장점으로 인해 앞으로 FPGA 기술이 더욱더 장비에 활용되는 시대가 올 것이며, PCI Express와 멀티코어, FPGA로 구성이 되는 분산 컴퓨팅 개념이 앞으로 계측기 분야에도 필요해지게 될 것이라고 피력했다.
취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr
NI는 『PXI 자동화 테스트 컨퍼런스』를 통해 PCI Express 기술을 이용해 지연시간을 최소화하고 800MB/s보다 높은 속도로 FlexRIO FPGA 모듈과 연속적으로 데이터를 교환할 수 있는 기술을 소개했다.
기조연설의 첫 번째 발표자로 나선 한국NI 황지호 마케팅 본부장은 지난 1997년 표준이 발표된 이후, 15주년을 맞이한 PXI가 어떠한 미래를 맞이할 것인가를 주제로 발표를 진행했다.
황 본부장은 애질런트나 텍트로닉스 등 테스트 업계 리더 업체들이 PXI 기반의 계측기를 출시하기 시작하면서, 현재 테스트 업계가 기존의 벤치탑 테스트에서 자동화 테스트로 전환되는 시기에 와있으며, 2010년 이후 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심의 계측기 시대가 본격적으로 열렸으며, NI는 PXI의 장점을 전 세계에 알리는 리더의 역할을 해오고 있다고 말하고, NI는 여러 밴더들과 함께 GPIB 및 VXI, PC 기반 테스트의 단점을 보완한 PXI 기반의 테스트 및 측정기를 출시하고 있으며, 마이크로소프트 윈도우의 오픈된 환경을 지원하고 있다고 말했다.
황 본부장은 PXI의 제3세대에 해당하는 2007년부터 2011년 사이에 PCI Express 기술이 등장했으며, FPGA 기술이 본격적으로 활용이 되기 시작했고, LTE 기술의 보급과 함께 무선통신의 시대가 열렸다고 말했다.
FlexRIO 기반의 Peer-to-Peer 스트리밍 기술로 집약적인 어플리케이션에서 알고리즘 분산처리 실현
이에 따라 NI에서도 6기가, 10기가 이상의 주파수를 측정할 수 있는 제품이 출시됐으며, PCI Express 기술을 이용해 지연시간을 최소화하고 800MB/s보다 높은 속도로 FlexRIO FPGA 모듈과 연속적으로 데이터를 교환할 수 있는 기술을 선보이는 한편, PXI 플랫폼과 모듈형 계측기를 이용해 반도체 ATE(Automated Test Equipment)를 출시했다고 설명했다.
그는 또 현재 PXI 기술 보급이 빠르게 확산이 되면서, PXI 기술이 이제 보편화된 기술로 자리 잡아 가고 있으며, NI는 지난해 텍트로닉스와 협력해 12.5 GS/s 샘플 속도를 구현하는 업계 최고 성능의 PXI 기반 디지타이저를 출시했으며, 애질런트에서도 PXI 제품을 출시하기 시작하면서, PXI 업체들이 늘어나기 시작, PXI 업계의 시장경쟁은 과거에 비해 치열해졌으며, 이러한 경쟁구도는 고객이 더 좋은 PXI 제품을 더 낮은 가격에 구매할 수 있도록 해주는 결과를 가져오고 있다고 말했다.
황 본부장은 NI는 현재 광범위한 섀시와 컨트롤러, 타이밍/동기화 기능과 500개 이상의 PXI 제품을 제공하면서 업계의 리더 역할을 하고 있다고 역설했다.
한 섀시 안에 3~4개의 컨트롤러 임베디드 되는 멀티플 컨트롤러 장비 출시될 것
그는 현재 PXI Express Gen 2 및 Gen 3의 제품이 출시되고 있으며, NI도 이에 대응해 올해 안으로 어느 플랫폼보다 진화한 새로운 제품을 출시할 예정이라고 밝혔다.
그는 앞으로 PXI Express Gen 2와 Gen 3을 통해 과거보다 훨씬 향상된 계측기들이 출시될 것이라고 말하고, 노트북 PC의 듀얼코어, 쿼드코어 등의 기술이 그대로 반영된 계측기 제품들이 출시되면서 빠른 연산처리를 가능하게하는 등, PC 기술의 향상에 따라 계측기 기술도 발전을 계속하고 있다고 말했다.
또 FPGA 병렬처리의 장점으로 인해 앞으로 FPGA 기술이 더욱더 장비에 활용되는 시대가 올 것이라고 말하고, NI도 현재 FlexRIO 장비를 통해 FPGA와 장비가 결합된 모듈을 출시하고 지속적으로 기술을 개발해 나가고 있다고 설명했다.
그는 이러한 기술이 앞으로 RF 등의 분야로 확대될 것이며, 현재 한 섀시 안에 1개의 컨트롤러가 임베디드되어 있는데, 앞으로는 한 섀시 안에 3~4개의 컨트롤러가 임베디드 되는 멀티플 컨트롤러 장비가 출시될 것이라고 말하고, 그러한 사례로서 유럽에 있는 거대한 천체 망원경이 거울을 실시간으로 제어하기 위해 64개의 랙 마운트 컨트롤러 기술을 도입한 예를 설명했다.
또, 앞으로 대량의 데이터를 더 빠르게 처리할 수 있는 PXI 기술이 출현할 것이며, USB 3.0 기술이 PXI 계측기 기술에 도입이 될 것이고, 상용제품을 통해 최신 컴퓨팅 기술을 사용할 수 있게 될 것이라고 피력했다.
즉, PCI Express Gen 2 및 Gen 3 제품의 출현, 빠른 테스트 시간 구현을 위한 Multi-Core CPU의 활용, 더 많은
FPGA 기술의 활용, 하나의 섀시에 여러 개의 컨트롤러가 임베디드되는 멀티 컨트롤러, 고속의 COTS(Commercial Off-the-Shelf 상용제품)에 대한 연결성 강화, 새로운 무선기술의 출현으로 인한 무선 측정 장비 기술의 발전 이 여섯 가지가 이날 황 본부장이 설명한 PXI 측정기술의 미래다.
황 본부장은 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.
또 프로스트 앤 설리반의 조사 자료를 인용해 PXI는 현재 연평균 18%의 성장률을 유지, 어느 표준 통신 버스보다 빠르게 성장하고 있으며, PXI 공급업체들의 경쟁이 치열해지는 한편, 앞으로 더 많은 PXI 기술이 산업계에 도입될 것으로 전망된다는 말로 발표를 마무리했다.
한국NI 자동화 테스트 마케팅 담당 한정규 대리가 「급증하는 측정 데이터 분석을 위한 PXI 분산 컴퓨팅 기술」을 주제로 기조연설을 하고 있다.
FPGA를 통한 고속 데이터수집 및 프로세싱의 이점 강조
이어서 한국NI의 자동화 테스트 마케팅 담당 한정규 대리가 「급증하는 측정 데이터 분석을 위한 PXI 분산 컴퓨팅 기술」을 주제로 실제사례에 대한 설명과 함께 기조연설을 진행했다.
한 대리는 디지털 기술의 발달과 함께 측정 데이터가 급증함에 따라 제품 설계 및 테스트가 점차 복잡해지고 있다고 서두를 열고, NI에서는 보다 많은 데이터를 빠른 시간에 처리할 수 있는 여러 종류의 프로세싱 옵션을 제공한다고 말했다. 한 대리는 앞으로 IT 산업은 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 이동할 것이며, 이것은 테스트 산업에서도 마찬가지라고 덧붙였다.
그는 사용자가 직접 자신의 계측기를 정의할 수 있는 ‘Instrumentation 2.0’을 실현하는 데는 소프트웨어 기술이 중요하다고 말하고, PCI Express와 멀티코어, FPGA로 구성이 되는 PXI 분산 컴퓨팅 기술에 대해 설명했다.
한 대리는 NI에서는 과거부터 꾸준히 LabIEW를 통해 멀티코어로 병렬처리를 할 수 있는 CPU 기술을 발전시켜 왔다고 말하고, C 언어와 같은 텍스트 기반의 프로그래밍 언어로 멀티 스레드 어플리케이션을 작성하는 작업은 대부분의 설계 및 테스트 엔지니어에게 쉽지 않으며, 스레드를 생성하고 관리하며 또한 스레드 세이프 방식으로 데이터를 전송하는 전문 지식이 있어야 하는데 비해, LabVIEW를 사용하면 엔지니어들은 멀티 스레드를 따로 할 필요 없이 간단히 멀티코어 프로그래밍이 가능해 멀티코어 프로세싱 능력을 최대한 활용할 수 있다고 설명했다.
또, LabVIEW 고유의 병렬 프로그래밍 특성은 엔지니어와 과학자들에게 멀티코어 프로세서, FPGA 및 무선 통신의 장점을 최대한 활용할 수 있는 기능을 제공하는데, LabVIEW를 사용하게 되면 단일 플랫폼으로 멀티코어 프로세서를 이용해 데이터 처리 시간을 크게 줄일 수 있다고 강조했다.
그는 NI는 50여 개의 섀시와 컨트롤러의 조합으로 500여 개 이상의 PXI 모듈 제품을 제공하고 있으며, 지난 1997년 PXI 컨트롤러를 출시하면서 어느 업체보다 PXI 기술에 관련된 노하우와 경험을 지니고 있다고 강조하고, 이것은 인텔사와의 긴밀한 협력 작업이 있었기 때문에 가능한 일이라고 덧붙였다.
두 번째로 FPGA와 관련된 설명에서 NI는 현재 자일링스사와 협력해 LabVIEW를 칩에 통합시키는 작업을 진행하고 있으며, 이렇게 되면 앞으로 칩 레벨에 LabVIEW와 FPGA가 통합이 되고, I/O까지 연결할 수 있게 됨으로써, 사용자는 자신이 원하는 자신만의 계측기를 구현할 수 있게 된다고 강조했다.
또 하드웨어 기반에 비해 소프트웨어기반 측정의 데이터 처리 능력의 우월성을 설명하는 한편, CPU의 프로세싱에 로드를 주지 않고 800MB/s의 고속으로 데이터를 처리할 수 있는 FPGA를 통한 고속 데이터수집 및 프로세싱의 이점을 설명했다.
또 지연시간을 최소화하고 800MB/s보다 높은 속도로 FlexRIO FPGA 모듈과 연속적으로 데이터를 교환할 수 있는 Peer-to-Peer 기술을 강조했다.
한 대리는 이에 대한 사례로서 일본 기타사토 대학의 오바야시 코지 박사와 그의 연구팀이 초당 70,000 개 이상의 512 포인트 고속 푸리에(FFT: Fast Fourier Transforms) 변환을 필요로 하는 세계 최초의 리얼타임 OST(Optical Coherence Tomography) 의료 영상 진단 시스템을 개발하는데 있어서, 320개 채널로 들어온 데이터를 22개 FlexRIO FPGA를 사용해 Peer-to-Peer 기술로 리얼타임 3D 이미징을 실현한 예를 들었다.
고속 비전 검사 및 실시간 프로세싱 데모 다채널 시스템의 정밀 동기화 데모
중계기 테스트 플랫폼 데모 RF 전력증폭기 필터 테스트 데모
PCI Express와 멀티코어, FPGA로 구성이 되는 분산 컴퓨팅 개념, 앞으로 계측기 분야에도 확산될 것
그는 PCI Express와 멀티코어, FPGA로 구성이 되는 이러한 분산 컴퓨팅 개념이 앞으로 계측기 분야에도 필요해지게 될 것이라고 피력하는 한편, PXImc 기술을 이용하면 컨트롤러와 모듈형 계측기를 하나의 시스템에 실을 수 있는 멀티플 디바이스를 구현할 수 있다고 말하고, 앞으로 계측기 업계에도 멀티코어 컴퓨팅 플랫폼이 소개될 것이라고 밝혔다.
한편, 이번 행사는 무선 통신, 반도체, 국방 및 항공 우주 그리고 자동화 테스트 세션으로 구성되어 진행됐으며, 무선 통신 분야에서는 최신 모바일을 위한 테스트 기술과 중계기 테스트가, 반도체 분야에서는 기존 ATE와 PXI의 통합 방안 및 테스트 시간의 절감 방안이 제시됐다.
또 국방 및 항공 우주 분야에서는 국내외에서 PXI가 적용된 사례와 다채널 수집 및 동기화 방안이 소개됐으며, 자동화 테스트 분야에서는 박스형 계측기로 이루어진 자동화 테스트 시스템과 차세대 모듈형 계측기인 PXI 기반의 시스템의 비교를 통해 PXI 시스템의 장점을 강조하는데 주력했다.
또 실제 중계기를 활용한 데모 및 기존 반도체 ATE와 PXI의 결합으로 만들어진 하이브리드 시스템 등 약 10개의 데모가 전시되어 PXI 기술에 대한 이해를 도왔다.
필드 RF 신호저장 및 재생 데모 IV 커브 트레이서 데모
모듈형 계측기 VS 박스형 계측기 반도체 ATE 데모
"한국NI는 PCI Express와 멀티코어, FPGA로 구성이 되는 이러한 분산 컴퓨팅 개념이 앞으로 계측기 분야에도 필요해지게 될 것이라고 피력하는 한편, PXImc 기술을 이용하면 컨트롤러와 모듈형 계측기를 하나의 시스템에 실을 수 있는 멀티플 디바이스를 구현할 수 있다고 소개하고, 앞으로 계측기 업계에도 멀티코어 컴퓨팅 플랫폼이 소개될 것이라고 전망했다."
멀티코어의 데이터 처리
Multiple Device with PXI