MCU 또는 NIC에 SiP(System in Package) 기술이 적용된 4가지 사례

MCU 구성 요소인 디지털 로직, 메모리, 센서, 이더넷 PHY, Wi-Fi, BLE 등은 각기 다른 최적화된 반도체 공정을 사용할 수 있습니다.

이러한 요소들을 하나의 패키지로 통합하면 소형화와 복잡한 기능 구현이 가능해지며, 이를 활용한 다양한 사례가 존재합니다.

1. Qualcomm의 QCA4020 SiP

• Qualcomm의 QCA4020은 MCU, 듀얼 모드 BLE, 와이파이, Zigbee 등을 하나의 패키지에 통합한 SiP 솔루션입니다.
• 이 제품은 IoT 기기 개발에서 다양한 무선 통신 프로토콜을 하나의 패키지에서 지원하도록 하여 복잡한 무선 연결 요구 사항을 해결합니다.
• 이를 통해 스마트 시티, 스마트 홈, 산업용 IoT 등에서 쉽고 빠르게 통합된 연결을 제공할 수 있습니다.

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2. Espressif의 ESP32 SiP 솔루션

• ESP32는 와이파이와 블루투스 기능이 결합된 MCU로 널리 알려져 있지만, Espressif는 이를 더욱 통합한 SiP 솔루션도 제공합니다.
• ESP32-PICO-D4는 SiP 형태로, 와이파이, 블루투스 모듈, 플래시 메모리, 크리스탈 오실레이터 등 다양한 구성 요소를 하나의 패키지로 통합하여 PCB 공간을 최소화하고, IoT 기기 설계를 더욱 간소화할 수 있게 합니다.
• 이는 스마트 홈 디바이스, 웨어러블 기기 등 공간 절약과 통합성이 중요한 IoT 응용에 특히 유용합니다.

3. NXP의 i.MX RT MCU와 통신 모듈 통합

• NXP는 i.MX RT MCU를 다양한 무선 통신 모듈과 통합한 SiP 솔루션을 제공하고 있습니다. 예를 들어, i.MX RT MCU와 Wi-Fi, BLE 모듈을 결합해 IoT 솔루션을 개발할 수 있는 SiP 패키지를 제공합니다.
• 이러한 SiP 제품들은 산업용 IoT와 스마트홈 등에서 사용되며, 설계 복잡도를 줄이고 시간과 비용을 절감할 수 있는 장점을 제공합니다.

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4. Raspberry Pi의 RP2040과 WIZnet W5500의 SiP 결합 (W55RP20)

• Raspberry Pi의 RP2040 MCU와 WIZnet의 W5500 이더넷 칩을 하나의 패키지로 결합한 W55RP20은 대표적인 SiP 사례입니다.
• 이 SiP 솔루션은 RP2040의 마이크로컨트롤러 기능과 W5500의 하드웨어 TCP/IP 기능을 통합하여, 네트워크 연결이 필요한 IoT 기기에서 소형화된 네트워크 가속기 역할을 합니다.
• 이를 통해 공간 절약과 개발 편의성을 제공하며, 네트워크 성능을 높이기 위해 이더넷 PHY와 TCP/IP 스택이 하드웨어로 처리됩니다.

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SiP 기술을 활용한 MCU와 NIC 통합은 소형화, 저전력 설계, 빠른 개발 속도를 가능하게 하여, IoT 기기, 스마트홈, 산업 자동화 등에서 널리 사용되고 있습니다. 이러한 SiP 솔루션들은 다양한 기능을 하나의 패키지에 통합함으로써 설계 간소화와 개발 시간 단축의 장점을 제공하여, 특히 공간 제약이 있는 디바이스나 고성능 연결이 필요한 응용에 매우 유리합니다.