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싱커스텍 반도체장비 개발사례

프로젝트 개요

반도체 공정에 적용되는 제어기는 그 특성상 복잡한 첨단시스템에서 요구되는 고신뢰도와 고성능성을 만족시켜야 합니다. 즉 불시고장으로 인한 정지시간을 최소화하여 일시적인 고장발생 시 신속한 복구로 시스템 재운전이 용이하도록 유지보수 절차가 간편해야 합니다. 그리고 고성능의 기능확장을 위해 최소 3slot 이상의 PCI, PCIe 등의 Expansion이 요구되고 있습니다.

고객사 니즈

기존 제어시스템에서 빈번하게 발생했던 문제중의 하나는 CPU Fan Fail로 인한 제어기의 Shut Down 이었습니다. 하지만 고성능 컴퓨팅 파워를 구현하기 위해서는 Intel Desktop Solution을 채택할 수 밖에 없었기 때문에 CPU Fan의 사용은 불가피 했습니다. 그리고 소형 제어기는 반도체 장비 내에 적용되어야 하는 시스템으로 한대의 반도체 장비에 5~8개 정도의 시스템이 적용되기 때문에 최소 사이즈의 콤팩트하고 심플한 기구설계가 요구되는 반면, 다수의 Expansion이 필요한 상충된 구조를 요구합니다. 제어기 용도로 출시되는 해외제품의 경우 다수의 Expansion을 위해 CPU 보드와 Backplane을 이용해 시스템을 구성하지만 이 경우 Backplane과 그에 맞는 Chassis를 용도에 맞게 검토 및 선정해야 하는 번거로움이 있었습니다.

싱커스텍 ODM 솔루션

싱커스텍은 먼저 고성능 파워를 구현하는 것과 동시에 CPU Fanless가 가능케 하기 위해 Intel® QM87 chipset을 기반으로 한 Fanless 타입의 Mini ITX EMB-QM87을 적용하여 기초설계를 진행하였습니다. QM87 chipset은 저전력 고성능 Mobile 플랫폼으로서 호환되는 Celeron, i3, i5, i7 core를 선택해서 적용할 수 있는 장점이 있습니다. 그와 동시에 해외제품들이 적용하고 있는 Backplane type을 탈피하여 메인보드의 기본 Expansion을 활용하였습니다. 즉, PCIe x16을 8:8, 8:4:4 방식으로 분할하게 되면 Riser Card 설계 및 적용만으로 PCIe x8 2slot 혹은 PCIe x8 1slot, PCIe x4 2slot의 조합을 구현할 수 있습니다. 이에 mPCIe to PCI 2slot Riser 카드 적용 시 최대 PCIe 3slot, PCI 2slot의 Expansion 구성이 가능하여 사용자 옵션에 적합한 solution을 제공할 수 있습니다. 물론 메인보드와의 최적 호환성을 기초로 설계되었기 때문에 복잡한 기능을 요구하는 다축제어 모션카드 등을 적용할지라도 전혀 무리 없이 운용할 수 있습니다. 이러한 기본구성으로 기존 상용품과는 달리 콤팩트한 제어기로 개발되었습니다.

프로젝트 결과

실례로 반도체장비 회사인 A사는 기성 제품으로는 한대의 반도체 웨이퍼 세정장비에 제어기 8대를 적용하였으나 SNAF-QM87 시스템에서 구현된 Expansion Interface를 통해 Vision Card와 Motion Card를 하나의 시스템에 동시에 적용할 수 있기 때문에 제어기 2~3대 정도의 적용으로 전체 장비구현이 가능해질 수 있었습니다.

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