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애플의 스마트워치인 ‘애플워치’는 다양한 시스템반도체를 하나로 묶어 패키징한 SiP(system in package) ‘S1’이 핵심 부품이다. 애플이 애플워치에 SiP 패키징 칩을 탑재한 이유는 각각의 칩이 차지하는 면적을 최소한으로 줄이기 위해서다.

S1에 내장된 핵심 애플리케이션프로세서(AP)인 APL0778은 삼성전자의 28나노 저전력(LP) 파운드리 공정 라인에서 생산된 것으로도 확인됐다.

31일 해외 반도체 분석 업체인 칩웍스는 SiP 형태인 S1을 엑스레이 촬영한 결과 이 속에는 30여종의 다양한 개별 칩이 탑재돼 있다고 발표했다.

S1 칩의 면적은 가로 26mm, 세로 28mm에 불과하다. S1 내에서 가장 많은 면적을 차지하는 부품은 바로 애플이 자체 설계한 웨어러블 전용 AP인 APL0778이다. 삼성전자 28나노 LP 파운드리 공정 라인에서 생산된다고 칩웍스는 확인했다. 칩 면적은 5.2×6.2mm로 작다. D램 패키지는 PoP(package on package)형태로 AP 위로 얹혀 있는 구조다.

S1에는 ST마이크로의 모션센서도 탑재된다. 자이로스코프와 가속도계를 동시 지원하는 6축 제품이다. 패키지 크기는 3×3mm다. 터치크스크린 컨트롤러는 아나로그디바이스의 AD7166이 탑재돼 있다. 무선통신 칩은 브로드컴의 BCM43342이 내장돼 있다. 이 칩은 무선랜은 물론 블루투스, 근거리무선통신(NFC)를 지원한다. 무선랜 저잡음증폭기(LNA), 스위치, 전력증폭기(PA)는 스카이웍스의 제품이 들어갔다.

NFC 보안 컨트롤러 및 인터페이스 칩은 NXP의 제품이 탑재됐다. 애플페이의 기술적 근간이 NFC인 만큼 NXP의 보안 컨트롤러가 중요한 역할을 담당할 것이란 분석이다. NFC 신호 증폭기로는 ams의 AS3923을 활용한다.

오디오 앰프와 코덱은 맥심이 공급했다. 무선충전 수신기(RX) 컨트롤러 칩으로는 IDT의 P9022가 탑재된다. 이 제품은 이 제품은 세계무선충전협회(WPC) 및 파워매터스연합(PMA)의 자기유도방식 무선충전 표준을 모두 지원한다. 규격에 따라 자동으로 프로토콜을 전환하는 기능을 내장해 각기 다른 RX를 장착해야 하는 번거로움을 없앤 것이 특징이다. 텍사스인스트루먼트는 배터리 관리 및 연산증폭기(OP앰프) 등 총 6종의 칩을 공급했다고 칩웍스는 분석했다.

칩웍스는 “과거 출시된 모든 웨어러블 기기를 통틀어 애플워치는 가장 정교한 설계 방식을 갖고 있다는 점을 확인했다”고 설명했다.

<한주엽 기자>powerusr@insightsemicon.com