보고서 정보
주관연구기관 |
LG전자 LG Electronics Institute of Technology |
연구책임자 |
최고희
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참여연구자 |
이일상
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-12 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
연구관리전문기관 |
한국산업기술평가관리원 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology |
등록번호 |
TRKO201600017637 |
과제고유번호 |
1415131527 |
사업명 |
전자정보디바이스산업원천기술개발 |
DB 구축일자 |
2017-09-20
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키워드 |
IT융복합 시스템 반도체.4세대 베이스밴드 모뎀.주파수 다중화 기술.반송파 집적 기술.다중대역 멀티모드.고성능 AP.보안플랫폼.웹 플랫폼.Trustzone.UX.
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초록
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□ 최종목표
4G 모바일 주도권 확보를 위해 필수적인 핵심 시스템 반도체인 2G/3G/4G 멀티모드 BB(Baseband) 모뎀 및 RFIC/PAM, AP(Application Processor), SP(Security Platform) 등 4개의 핵심 부품/Solution을 개발하는 것임
ㅇ 최종 목표
- 멀티모드(2G/3G/4G) 베이스밴드 모뎀 개발 및 검증
- 멀티모드(2G/3G/4G) 멀티밴드 RFIC/PAM의 개발 및 검증
- 대용량 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 고성능 AP개발
- AP
□ 최종목표
4G 모바일 주도권 확보를 위해 필수적인 핵심 시스템 반도체인 2G/3G/4G 멀티모드 BB(Baseband) 모뎀 및 RFIC/PAM, AP(Application Processor), SP(Security Platform) 등 4개의 핵심 부품/Solution을 개발하는 것임
ㅇ 최종 목표
- 멀티모드(2G/3G/4G) 베이스밴드 모뎀 개발 및 검증
- 멀티모드(2G/3G/4G) 멀티밴드 RFIC/PAM의 개발 및 검증
- 대용량 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 고성능 AP개발
- AP에 최적화된 차세대 UX, Web 플랫폼 가속기
- Security Platform 개발 및 검증
- LTE-A/기존 네트워크 및 관련 S/W 검증을 위한 통합 테스트베드 구축
- 통합 검증
: 베이스밴드 모뎀과 RFIC/PAM연동 기능/성능 최적화
; Application Processor에 Security Platform 포팅 및 검증
; BB 모뎀 및 AP 연동 통합 SW 개발
❶ BB 모뎀
- 멀티모드(2G/3G/4G) 베이스밴드 모뎀 개발
- SoC 플랫폼 개발
- 검증용 플랫폼 개발 및 검증 환경 구축
- 4G/3G/2G 멀티모드 Physical Layer 개발
- 4G/3G/2G 멀티모드 프로토콜 스택 SW 개발
- 4G/3G/2G 멀티모드 통합 기능/성능 검증
- 4G 싱글모드 모뎀칩 개발
- 4G/3G/2G 멀티모드 모뎀칩 개발
- 멀티모드 DM툴 개발
❷ RFIC/PAM
- 멀티모드(4G/3G/2G) 멀티밴드 RF Transceiver 개발
- 광대역 동작 주파수 대역 (699MHz~2690MHz) 지원
- 가변 Channel Bandwidth : 200KHz~20MHz(가변 가능)
- High Data Rate 지원을 위한 Diversity 기능 포함
- DigRF Interface 기능 지원
- CMOS 공정을 이용한 PAM 개발
❸ AP(Application Processor)
- Full HD Video codec 개발
- 21M pixel ISP
- GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Units) 기반의 GPU 6,000M pixel/sec
- 차세대 UX 플랫폼/Web 플랫폼 가속기 개발
❹ SP(Security Platform)
- Java Virtual Machine 개발
- Secure Service 관리기술 개발
- Service Manager 개발
- HAL 개발
- Normal Service 관리기술 개발
- Application Development Toolkit 개발
- Sample Service (Secure Memopad, DRM)
❺ 통합테스트베드
- LTE-A/기존 네트워크 및 관련 S/W 검증을 위한 통합 테스트베드 구축
- Conformance 테스트를 위한 LAB Test 환경 구축
- LTE-A 검증용 eNode-B 등 무선 네트워크 장비 구축
□ 개발내용 및 결과
ㅇ본 사업단의 개발 결과물은 IT 융복합 기기용 시스템 반도체인 BB 모뎀, RFIC/PAM, AP, SP이며, 각 개발결과물의 원활한 상용 적용을 위해 각각을 검증하고 사업자 Testbed를 활용하여 상용 단말 수준의 연동 검증을 수행함
ㅇ 전체 개발 일정은 1차년도에 규격 수립 및 구조를 설계하고, 2차년도에 각 세부 과제별 상세 설계, 구현 및 검증을 진행하여 1차 칩 확보를 진행함
ㅇ 3차년도에는 각 세부 과제별로 상용수준의 개발결과물(칩/솔루션)을 확보하여 검증하고, 이를 기반으로 사업자 테스트베드를 활용하여 통합 검증함
1. 1차년도 개발 목표 및 내용
1) 1차년도 개발 목표
2) 1차년도 개발 내용 및 결과
❶ BB모뎀
- 멀티모드 모뎀의 규격 및 요구 사항의 개발, 모뎀의 구조 및 HW/SW의 상세 설계, SoC 플랫폼 개발, 검증 플랫폼 개발
- 4G싱글모드 DM툴 개발
- LTE-A 관련 특허 확보 및 3GPP 표준 기고
: 국내 특허 26건 출원 / 해외 특허 10건 출원
: 3GPP 표준 기고 3건
❷ RFIC/PAM
- RFIC 구조 설계 및 4G RFIC 1차 코어 칩 제작, PAM용 IP 설계 및 공정 개발
❸ AP
- AP 규격 및 요구사항 반영한 구조설계와 RTL 설계
- Test칩 확보
❹ SP
- SP 규격을 정의하고 Normal Service API 및 Agent 개발
2. 2차년도 개발 목표 및 내용
1) 2차년도 개발 목표
2) 2차년도 개발 내용 및 결과
❶ BB 모뎀
- 4G 싱글모드 모뎀칩 확보 및 검증
- 4G/3G/2G 멀티모드 모뎀칩의 2G/3G 기능 구현 및 검증
- 멀티모드 DM툴 개발: 2G/3G 기능 구현
- LTE-A 관련 특허 확보 및 3GPP 표준 기고
: 국내 특허 6건 출원 / 해외 특허 4건 출원
: 3GPP 표준 기고 2건
❷ RFIC/PAM
- 4G RFIC 기능/성능 검증 및 MMMB RFIC 1차 칩 개발, PAM용 공정 확보 및 1차 PAM 개발
❸ AP
- AP 테스트 칩 검증, AP 1차 칩 확보 및 디바이스 드라이버 개발
- AP 2차 칩 확보
- 3D 구조 설계/구현 및 Web 가속기 개발
❹ SP
- Java Virtual Machine 개발 및 1차 Target 칩 포팅
- 본 과제 AP 칩 및 퀄컴 칩 포팅/검증
3 3차년도 개발목표 및 개발 내용
1) 3차년도 개발 목표
2) 3차년도 개발 내용 및 결과
❶ BB모뎀
- 4G 싱글모드 모뎀칩의 상용 품질을 확보 및 상용화
- 4G/3G/2G를 모두 지원하는 멀티모드 모뎀칩 및 통합 SW의 기능/성능 검증을 통한 상용 경쟁력 확보
- 멀티모드 DM툴 개발 및 검증
❷ RFIC/PAM
- MMMB RFIC/PAM 개발 및 기능/성능 검증,
❸ AP
- AP 1차 칩 검증
- AP 2차 칩 확보 및 BSP 개발/안정화
- 3D UI/UX, Web 가속기 개발
❹ SP
- Secure Service Library 및 Sample Service 개발
- AP2차 칩 포팅 및 검증
- Secure Memopad 개발
- IPTV 뱅킹 서비스 개발
- Security Platform을 이용한 DRM서비스 개발
❺ 통합 플랫폼 개발 및 세부과제간 연동 검증
- BB모뎀, RFIC/PAM, AP, SP 세부과제간 연동을 위한 통합플랫폼 개발 및 연동 검증
□ 기술개발 배경
ㅇ 스마트폰과 Tablet PC의 대중화로 고속, 대용량의 데이터 트래픽이 급속히 증가함에 따라 향후 디바이스 다양화와 멀티미디어 기반의 신규 서비스 창출을 위해 고성능 BB 모뎀, RFIC/PAM, AP 및 보안 플랫폼에 대한 니즈가 크게 증가될 것으로 예상됨
◦이러한 IT 융복합 기기의 핵심 부품/Solution인 BB모뎀, RFIC/PAM, AP, SP 등, 차세대 모바일기기의 핵심 시스템 반도체 개발을 통해 핵심 기술을 확보하고, 이를 탑재한 단말의 경쟁력을 강화함으로써 글로벌 이동통신 시장의 주도권 확보가 필요함
ㅇ 또한 본 과제를 통해 차세대 모바일기기의 핵심기술 확보로 4G 이동통신 및 IT 융복합기기와 관련된 대기업·중소기업의 상생 구조 확립과 다양한 수요 기업과의 연계 강화를 통해 국내 시스템 반도체 산업 및 모바일 산업의 선 순환적 생태계 구성 필요
- 차별화된 신기술을 적용하여 개발된 차세대 BB 모뎀, RFIC/PAM, AP, SP 등의 차세대 단말의 핵심 시스템 반도체/ Solution의 국산화로 중소기업의 제품 경쟁력 제고와 해외 시장 진출 기회를 제공하게 되어 관련 전문 인력 수요 증대와 고용창출 효과 등 국내 모바일 산업에 대한 투자 증대의 선순환 구조 구축
□ 핵심개발 기술의 의의
ㅇ대부분 수입에 의존하던 IT 융복합기기용 핵심시스템반도체 및 핵심기술개발을 통해 글로벌 시장 진출을 위한 교두보 확보 및 관련 산업과 중소기업의 제품경쟁력을 제고함
❶ BB(Baseband) 모뎀
ㅇBB 모뎀칩은 단말의 통신 기능을 담당하는 칩으로 차세대 단말 및 융복합 모바일 기기에 있어 반드시 필요한 핵심부품임
ㅇ자체 모뎀 기술 확보를 통해 국내 단말기 제조업체 및 이동통신 산업 전체가 단말 핵심부품에 대한 해외 BB 모뎀칩 업체의 의존도를 줄여 국가 무역수지 개선 및 산업발전에 기여할 수 있음
❷ RFIC/PAM
◦RFIC/PAM은 스마트폰 뿐만 아니라, IT 융, 복합단말기에 적용되고 있으며, 응용시장으로는 IoT, Datacard, Mobile Router등의 시장에도 적용 가능함.
◦이러한 기술을 개발함으로써 해외제품의 의존도를 줄이고, 이로 인해 국가 산업발전에 기여할 수 있음
❸ AP(Application Processor)
ㅇAP는 ARM 프로세서의 성능 뿐 아니라 다양한 멀티미디어 기능이 집적화 되어 있는 핵심시스템 반도체임
ㅇ 현재는 주로 퀄컴 등 메이저급 업체들이 하이엔드 시장을 선점하고 있고 ,미드엔드 시장에서는 엔비디아와 같은 해외 업체들이 약진하고 있으며, 미디어텍, 락칩, 올위너 같은 중국 업체들이 미드엔드 이하 시장에서 지배력이 증가됨.
ㅇ이에 본 과제를 통해 개발된 AP는 국내 생산되는 모바일 융복합 기기에 탑재되어 국내 부품의 내재화에 기여함.
ㅇ또한, 최근 스마트폰의 가장 중요한 성능 지표는 고품질 멀티미디어 서비스의 확대에 따른 AP의 연산능력, 비디오 처리능력, 이미지 시그널 프로세싱, 3차원 그래픽 처리 등 영상처리 능력이라고 할 수 있는데 본 과제를 수행하여 국내 AP 개발 수준을 높이는데 기여함.
❹ SP(Security Platform)
ㅇ스마트폰의 급속 확산에 따른 모바일 금융 거래 증가로 해킹 및 악성코드의 원천 차단을 위한 보안 플랫폼 필요
ㅇAP Chip에 내장된 IP(Trustzone)를 활용한 Security Platform 제공으로 보안 Chip 추가 비용 및 단말 제조 라인 변경이 필요 없는 가격 경쟁력 있는 보안 플랫폼을 개발함으로써 보안서비스 조기 활성화에 기여
□ 적용 분야
스마트 폰을 비롯한 모바일 기기, Tablet PC와 같은 대표적인 IT 융복합 단말기에 적용되고 있으며 이동통신 및 멀티미디어 처리 기능을 필요로 하는 차세대 모바일 기기에 다양한 응용 및 적용이 가능함
◦4G 이동통신을 지원하는 스마트폰, 태블릿 PC 등 스마트 디바이스 분야 및 IoT, Connectivity 등 Data Centric Device 분야
◦4G 이동통신의 전송 속도 향상, 저지연, 저손실 등의 기술을 활용한 다양한 비즈니스 모델 분야 및 사용자 요구를 충족시킬 수 있는 융복합 서비스 분야
- 클라우드 등 실시간 스트리밍 방식의 서비스 분야
- 텔레매틱스, 스마트카 등의 원격 차량 제어, 실시간 모니터링 및 다양한 차량용 멀티미디어 서비스 분야
- 스마트워크, u-City,u-Home, u-Health등 M2M 서비스 분야
◦모바일 디바이스, 테블릿 PC, Set-Top box 등 AP칩 기반의 보안이 필요한 제품에 대한 보안 솔루션 제공
◦모바일 뱅킹 및 결제관련 보안서비스 등
(출처 : 초록)
목차 Contents
- 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 4기술개발사업 주요 연구성과 ... 41목차 ... 62제 1 장 서론 ... 63 제 1 절 과제의 개요 ... 63 1. 개발 대상 제품의 개요 ... 63 2. 개발 대상 제품의 필요성 ... 66제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 67 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 67 1. 최종 개발 목표 ... 67 2. 정량적 최종 목표 및 평가 방법 ... 71 제 2 절 연차별 개발 목표 ... 72 1. 전체 개발 목표 ... 72 2. 연차별 개발 목표 ... 74 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 77 1. 1차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 77 2. 2차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 82 3. 3차년도 개발 내용 및 개발 범위 ... 87 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 92 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 93 1. 유형적 발생품 관리 현황 ... 93 2. 각 세부과제별 유형적 발생품 현황 ... 93제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 106 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 106 1. 연구 개발 추진 일정 ... 106 2. 연구개발 추진 결과 ... 111 3. 사업단 운영 현황 및 실적 ... 140 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 163 1. 세부과제별 / 참여사별 역할 ... 163 2. 연구 개발 추진 체계 ... 167 3. 기술개발팀 편성도 ... 168 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 169 1. 이동통신 시장 현황 ... 169 2. 향후 이동통신 시장 전망 ... 184 3. 사업화 추진 현황 및 계획 ... 204 제 4 절 고용 창출 효과 ... 207 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 208끝페이지 ... 217
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