해피레포트 - [테마특강]PDA기술동향과 전망

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[테마특강]PDA기술동향과 전망

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◇서론=미래형 PC시대를 맞이해 가장 각광받고 있는 제품 중 하나인 개인휴대단말기(PDA:Personal Digital Assistant)는 불과 얼마 전까지만 해도 일반인들에게는 다소 생소한 제품이었지만 현재는 포스트 PC의 대명사로 불린다. 이처럼 차세대를 이끌 제품으로 칭송받고 있는 PDA는 그간 많은 기술적인 진보와 신기술과의 융합을 통해 휴대형 정보기기 시장을 이끌어 나가고 있으며 현재는 포스트 PC시대에 휴대폰과 함께 21세기를 이끌어갈 제품으로 인식되고 있다. 또한 휴대폰과 PDA 장점의 결합으로 사용자의 이동성이 확대된 스마트폰이 등장해 PDA 시장에 새로운 변화를 주고 있다. ◇최신 PDA의 조류=인터넷이 대중의 생활 흐름을 바꾸어 놓았듯 PDA 분야에서도 예외는 아니다. 휴대형 기기를 통해 네트워크에 접속하고자 하는 요구가 증대되면서 항상 지닐 수 있다는 장점을 보유한 PDA에서 네트워크 접속이 가능하도록 무선랜 및 무선이동통신 모듈이 내장된 제품이 등장하기 시작했다. 이는 하드웨어적인 지원뿐만 아니라 PDA의 대표적인 운용체계인 마이크로소프트의 포켓PC와 팜소스의 팜운용체계 등 운용체계상에서도 지원되는 추세다. PDA의 경우 전세계 시장의 50% 이상은 팜이 차지하고 있지만 포켓PC를 채택한 PDA들이 무섭게 성장하면서 향후 팜을 능가할 것으로 예상된다. 그림1·2 참고 특히 마이크로소프트의 CE 닷넷기반의 제품들은 이동중 멀티미디어의 수요 증가에 힘입어 네트워크와의 연계성을 고려해 제품을 발전시키고 있다. 결국 PDA 시장은 포켓PC와 팜운용체계를 채택한 제품이 주류를 이루는 가운데 리눅스, 심바안의 에폭, 셀빅OS 등 자체 OS를 채택한 PDA들이 시장의 상당한 부분을 차지할 것이다. 그림1 참고 LG전자의 HPC(handheld personal computer)를 시발점으로 시작된 국내의 PDA 시장은 국내의 최첨단 네트워크 인프라에 힘입어 단순 PDA보다는 통신기능이 강화된 PDA폰으로 진화하고 있다. 그림3·4 참고 ◇PDA 기술의 상세동향=PDA에는 많은 부품이 사용되는데 CPU, LCD, 메모리, 배터리, 무선이동통신장치 등을 들 수 있다. PDA도 컴퓨터의 일종인 만큼 반드시 프로세서를 사용한다. 주로 사용되는 프로세서는 삼성과 모토로라가 95년에 개발, 현재 팜운용체계 계열과 셀빅 운용체계에서 사용되고 있는 드래곤볼과 ARM 계열, 포켓PC에서 사용되고 있는 인텔의 스트롱암과 엑스스케일, 그리고 일본의 히타치에서 만든 SH계열, 밉스테크놀로지가 개발한 MIPS 등이 있다. 이들 CPU는 그림5와 같이 연산을 위한 CPU와 주변기기인 직렬통신(Serial), LCD 컨트롤러, AC97, I2C, USB, PCMCIA, MMC, SD 인터페이스 등 거의 대부분의 주변 인터페이스 기능을 포함하고 있다. 이 CPU는 SOC(System On a Chip)의 일종으로 반도체 칩 하나에 PDA의 구성에 필요한 거의 모든 기능들을 내장한 것이다. 모든 PDA는 내부에서 처리되고 저장된 정보를 표시할 수 있는 표시장치를 가지고 있는데 이것이 액정화면(LCD:Liquid Crystal Display)이다. LCD는 기본적으로 흑백과 컬러로 구분되며 주로 저가형에 흑백 LCD를 사용하고 있으나 국내 휴대폰 시장과 마찬가지로 컬러 LCD를 사용하는 PDA가 현재는 주류로 자리잡았다. 이러한 LCD는 주로 화질은 떨어지지만 가격과 소비전력에서 우위를 갖는 STN과 화질이 좋고 고가인 TFT LCD로 구분되며, 해상도는 윈도CE 계열에서는 240×320이, 팜계열에서는 320×320이 대표적이다. PDA 내부 저장공간으로 롬과 램이 있으며, 롬에는 노어형 플래시메모리와 난드 플래시메모리가 있다. 노어 메모리에는 주로 PDA의 주 OS가 담겨져 있으며, 저장공간을 효율적으로 활용하기 위해 XIP(eXecute In Place) 형태로 사용된다. 난드 메모리는 그동안 저장매체로 MP3플레이어, USB 스토리지 등의 분야에 사용됐으나 최근에는 값이 상대적으로 비싼 노어 메모리를 대체하는 데도 사용된다. 램은 초기에는 주로 S램이 사용됐으나 이것 역시 가격과 용량문제로 인해 D램이 주로 사용되며 PDA 본체에서 기본으로 지원하는 메모리의 용량을 확대시키는 방향으로 진행되고 있다. 현재로서는 기능과 용량 및 가격에서 유리한 노어·낸드메모리와 D램을 주로 사용하고 있지만 최근 활발하게 연구되고 있는 F램(ferroelectric RAM)이 각광받을 것으로 예측된다. F램은 전원공급이 끊어져도 롬과 마찬가지로 저장된 정보가 유실되지 않으며, 접근속도(access time)도 빠르나 용량이 작고 가격이 비싸다는 것이 단점이다. 휴대형 기기인 PDA는 전원을 공급하기 위해 배터리를 내장하고 있다. 배터리는 수년 전까지만해도 니켈카드뮴(Ni-Cd)과 니켈수소(Ni-MH)가 주로 사용됐으나 현재는 리튬이온이나 리튬폴리머 등이 사용된다. 배터리의 용량 증가는 한번 충전으로 사용 가능한 시간에 직접적으로 영향을 미치며 PDA의 설계에서 아주 중요한 부분을 차지한다. 배터리의 사용시간은 반도체 설계시 적용되는 전력제어(power management) 기술과 저전력설계, 시스템 설계시 적용되는 전력제어 기술에 직접적으로 영향을 받는다. 현재 국내에서 각광받고 있는 PDA폰에는 무선이동통신장치가 내장돼 있다. 이러한 무선이동통신장치는 그림6과 그림7과 같이 현재 3세대에 진입하고 있는데 이것은 통신속도의 증가를 의미하는 것으로 고정 네트워크 사용자들을 이동 네트워크로 이동시키는 데 획기적인 기여를 하고 있다. 특히 높아진 전송속도는 멀티미디어 서비스를 가능케 해 사용자로 하여금 이동통신 환경이 데스크톱 PC 환경과 동일하게 인식되는 효과를 낳고 있다. PDA에 사용되는 운용체계는 PIMS 기능을 기본으로 하고 간결한 인터페이스가 장점인 팜운용체계와 윈도 환경과 유사하고 네트워크 환경을 추가할 계획이 있는 마이크로소프트의 윈도CE 계열로 크게 구분할 수 있다. 최근에는 윈도CE 계열인 포켓PC에 폰에디션을 추가해 기본으로 통신모듈 탑재, 즉 네트워크 환경을 고려하고 있다. ◇향후 전망=제품기술의 발전은 반도체기술, 통신기술, OS 등 핵심부품의 발전을 기반으로 하고 있다. 반도체기술은 전체 시스템의 기능을 하나의 칩에 구성하는 SOC(System On a Chip)가 대표적이다. SOC 기술은 갈수록 확장되고 PDA 제조사마다 자신들만의 독특한 SOC를 갖게 될 것이다. SOC는 PDA와 통신 네트워크를 구성할 수 있는 하드웨어를 하나의 칩으로 구현이 가능토록 해 시스템을 단순화할 수 있다. 이를 기반으로 PDA를 더욱 작게 설계할 수 있지만 작아진 시스템은 결국 표시장치인 LCD에서 멈출 수밖에 없게 될 것이다. 그러나 최근 LCD에 반도체 회로를 삽입하는 COG(Chip On Glass)에 대한 연구가 활발해지고 상용화가 가능해 LCD와 관련된 일부 회로들이 유리위에 실장되고 있다. COG는 결국 전체 시스템의 회로를 표시장치인 LCD상에 구현이 가능토록 해 장기적으로는 LCD 한장으로 시스템을 구현할 수 있는 시대가 도래할 전망이다. 한편으로 LCD는 현재의 STN과 TFT의 단점을 극복할 수 있는 유기EL에 대한 연구와 상용화가 활발히 진행되고 있다. 유기EL은 LCD에 가시성을 주기 위해 사용됐던 백라이트나 프런트라이트 등을 사용하지 않아도 되기 때문에 소비전력면에서 훨씬 유리하며 가독성을 좌우하는 대조비(콘트라스트)가 기존 LCD에 비해 유리하다. 그러나 표시할 수 있는 색상의 수가 한정돼 좀 더 연구가 필요하지만 몇몇 휴대폰은 이를 채택하고 있다. 무선이동통신기술은 그림7과 같이 비약적으로 발전하고 무선이동통신에 대한 소비자의 욕구 증가에 힘입어 이동환경에서 네트워크 지원이 필수가 될 전망이다. 이를 지원하는 대표적인 표준이 IPv6와 모바일 IP이며, 사용자는 이동중에도 자신이 필요한 정보를 고정 네트워크에서와 같이 접근할 수 있게 된다. 무선이동통신 기능은 음성통신에서 데이터통신으로 바뀌고 데이터통신으로 기존의 이동통신망과 WLAN(Wireless Local Area Network)이 이용될 것이다. 이 두 가지 통신방식은 결국 하나의 통합된 모습으로 사용자 앞에 나타날 것으로 예상된다. 즉 통신기능이 보강된 PDA가 단순한 PIMS 기반에서 벗어나 네트워크가 보강된 PDA로 발전할 것이다. 그렇지만 통신 인프라가 우리나라보다 상대적으로 열악한 미국과 유럽에서는 당분간 PIMS 위주의 PDA가 주류를 이룰 것으로 보인다. 운용체계는 현재 PDA 시장의 50% 이상을 차지하고 있는 팜운용체계 계열과 윈도CE 계열의 OS가 주를 이룰 것이다. 팜OS 계열의 저가형은 PIMS 기능위주로 발전하고 윈도CE 계열은 모든 애플리케이션이 네트워크 기반으로 확장되는 PC의 서브셋 개념으로 확장될 것이다. 초기 PIMS 기반의 PDA에 대한 소비자의 욕구는 고정 네트워크의 편리성을 이동 네트워크로의 전환을 강력히 원할 것이며, 이것은 궁극적으로 네트워크 기반의 PDA로 발전해 전반적으로 단순 PIMS의 기능에서 벗어나 이동환경 하에서 멀티미디어 지원과 통신, 그리고 엔터테인먼트 기기로 발전할 것으로 기대된다. ◆노영섭(41) 싸이버뱅크 CTO 및 개발부문장 ysroh@cb.co.kr 88년 인하대 전자공학과 졸업 96년 KAIST 정보통신공학과 석사 87∼98년 LG전자 선임연구원 98∼2001년 청강문화산업대학 이동통신과 교수 2001∼현재 싸이버뱅크 개발부문장

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