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플로우 배터리는 기존 배터리 셀의 1.5V 제약을 넘어서는 것 외에도 기존 배터리 셀의 고체 전해질과 전극에서는 마모되고 마는 모든 요소들을 포함하고 있다. 단지 펌프와 센서 그리고 리액터만이 피로 현상을 겪게 되므로 이들만 유지보수 하면 된다. 따라서 장기적인 신뢰성이 크게 향상된다.
또한 배터리 용량(탱크 크기)을 전력 강도(리액터 크기)로부터 분리시키기 때문에, 플로우 배터리는 모바일 장치를 위한 마이크론 수준의 장치들로부터 지역의 발전소를 위한 10미터 크기의 장치들에 이르기까지 거의 모든 어플리케이션용으로 만들 수 있다.

DOE의 자금지원을 받는 프로젝트들은 이미 바나듐 레독스(vanadium redox) 및 아연 할로겐 시스템과 같은 다양한 수용성 화합물들을 기반으로 하는 플로우 배터리들을 개발해냈다. 그러나 이 모든 연구들은 에너지 밀도의 제약을 갖고 있어 전기 자동차의 요건을 충족시키지 못한다고 24M사는 말한다. 이 회사가 개발했다고 주장하는 최초의 “반고체” 플로우 배터리 디자인은 리튬-코발트-산화물 분말과 같이 리튬이온 배터리에 사용되는 고체 능동 소재들의 현탁액을 알킬 탄산염 전해질 내에 부유하는 나노 스케일의 전도성 탄소들과 함께 이용함으로써 전극들이 수용성 화합물들보다 열 배에 달하는 에너지를 저장한다고 한다. 나노 스케일 탄소 입자들은 액체 안에서 저절로 전도성 네트워크를 형성함으로써 전자들이 배터리의 전류 포집용 전극들에 도달할 수 있는 직접적인 경로를 제공한다.

24M사는 또한 수용성 화합물보다 훨씬 더 높은 에너지 밀도의 액체들을 사용함으로써 비용 경쟁력이 보다 높은 그리드 규모 저장장치용의 플로우 배터리 시스템을 만들어낼 수 있다고 주장하고 있다.

Cambridge Crude 기술의 공식 명칭은 반고체 플로우 셀(SSFC)인데, 이는 이 액체의 높은 점성과 몇 가지 면에서 갖는 연료 전지와의 유사성 때문이다. SSFC의 목표는 충전지의 높은 에너지 밀도를 연료 전지의 스케일러빌러티 그리고 플로우 배터리의 긴 수명과 조합시키는 것이다. 24M사는 상용화 이전에 경쟁사들에게 비밀이 누설되는 일이 없도록 자사 공정의 세부사항 가운데 다수를 비밀에 붙이고 있지만, SSFC의 기저가 되는 원리는 액체 전하전송 화합물들을 고체 전력저장 화합물의 현탁액 내에 저장하는 것이다. 이 현탁액은 나노 스케일의 양극 및 음극 네트워크를 통해 스며들 수 있을 정도로 희석되어 있다.

SSFC가 기존의 배터리에 비해 갖는 단점 가운데 하나는 기계적 펌프와 센서 그리고 제어 장치들로 이루어진 복잡한 시스템에 의존한다는 점이다. 이들은 Cambridge Crude 전해질을 “가솔린 탱크”로부터 사용된 연료를 위한 2차 보관 용기로 보낸다.

또한 일반적인 플로우 배터리의 에너지 밀도는 고성능 리튬이온 배터리 팩보다 훨씬 낮은데, 아직까지는 24M사의 최첨단 시제품들 조차도 예외가 아니다. 이 신생업체도 광범위한 채택을 촉진시키기 위해서는 저절로 형성되는 탄소 나노입자 네트워크의 전기 전도성을 백 배 향상시켜야 한다고 시인하고 있다.

그러나 24M사는 향후 5 년 동안에 Cambridge Crude 기술의 모든 단점들을 해결해줄 중요한 기술들이 개발되고 있다고 주장하고 있다.

이 회사는 SSFC의 이점들은 24M사의 투자자들이 위험을 감수할 만한 가치가 있는 것이라면서, General Motors사의 십억 달러 규모 자동차용 연료전지 연구노력을 좌절시키고 만 수명 문제를 기존 배터리보다 배가된 에너지 밀도와 경쟁 플로우 배터리 디자인들보다 열 배에 달하는 에너지 밀도를 제공하는 기술로 해결했다고 주장한다.

예를 들어, SSFC는 전력생성 부분과 에너지 저장 부분들을 분리시킴으로써 그 각각을 특정 어플리케이션에 따라 따로 확대축소 할 수 있도록 해준다. 또한 SSFC의 수명은 현재의 모든 경쟁 기술들보다 긴데, 이는 SSFC가 피로 현상을 겪을 수 있는 고체상 변화에 의존하지 않기 때문이다.

게다가 이들의 아키텍처는 셀로 잘게 나눌 필요가 없다. 반면에 기존의 배터리들은 다수의 1.5V 셀들로 분할해야만 한다.

SSFC는 기존의 배터리와 연료전지 그리고 다른 플로우 배터리 디자인들의 좋은 특성들을 모두 갖고 있다고 한다. SSFC는 리튬이온 배터리처럼 빠른 응답 시간을 가지며, 연료전지와 마찬가지로 환경 유해 물질을 방출하지 않는다. 또한 다른 플로우 배터리 디자인들처럼 모바일 장치로부터 발전 시설에 이르는 어플리케이션들에 적합하게 크기를 확대축소 할 수 있다.

24M사는 A123사와의 협력을 통해 양 극단의 크기를 요구하는 이 두 시장과 그 사이에 있는 다양한 다른 시장들을 위해 첨단 상용 SSFC 디자인들을 내놓을 계획이다.

실리콘 래버러토리스는 최대 5kV의 절연 등급을 요구하는 어플리케이션을 위해 최대 채널 수, 성능 및 데이터 전송 속도를 제공하는 디지털 아이솔레이터 제품군을 출시한다고 밝혔다.
신제품 Si86xx 3.75kV 및 5kV 디지털 아이솔레이터는 산업 자동화 및 드라이브, 모터 제어 및 의료 시스템과 같이 견고한 동작 및 높은 수준의 절연 보호 성능을 요구하는 어플리케이션에서 옵토커플러 대신에 사용될 수 있다.

5Kv의 절연 등급이 특징인 Si86xx 제품군은 태양 패널 마이크로컨버터, 데이터 통신 시스템 및 하이브리드 전기 자동차(HEV)뿐만 아니라 절연 AC-DC 및 DC-DC 파워 서플라이와 같은 220Vac 메인 서플라이로 구동되는 시스템을 위해 이상적인 절연 솔루션을 제공한다.

실리콘랩의 특허 디지털 절연 기술을 기반으로 하는 신제품 Si86xx 제품군은 정격 5kV의 업계 최초 6채널 아이솔레이터를 비롯해 다양한 어플리케이션에서 I2C 버스를 절연하는데 적합한 양방향 아이솔레이터, 2.5kV 아이솔레이터에서 현재 제공 가능한 보호 기능보다 더욱 높은 수준의 보호 기능을 제공하는 3.75kV 옵션 등을 포함한다. 더욱 향상된 이러한 절연 등급을 통해 까다로운 어플리케이션 조건에서 한층 더 길어진 동작 수명을 제공한다.

또한 Si86xx 제품군의 뛰어난 절연 채널 수를 통해 개발자는 개별 아이솔레이터 수를 최소화할 수 있어 광범위한 디지털 버스를 갖춘 타이밍 및 고속 시스템의 절연 문제가 간소화되며, 이를 통해 BOM 비용 및 보드 영역을 절감할 수 있다.

Si86xx 제품군은 뛰어난 전자기 방출 및 내성 특징을 통해 잡음 환경에서 오류 없는 데이터 및 경쟁 솔루션과 비교해 최대 20dB의 낮은 전자기 방출 성능을 제공한다. Si86xx 디지털 아이솔레이터는 최상의 전기 필드 면역성을 제공함으로써 스마트 미터와 같이 온도 보호 성능이 중요한 친환경 에너지 어플리케이션뿐만 아니라 모터 제어, 산업 자동화 및 파워 서플라이 어플리케이션에서 공통적으로 발견되는 잡음 환경에 매우 적합하다.

Si86xx 아이솔레이터는 에너지 효율 시스템 설계를 위해 1Mbps에서 채널 당 1.6mA 이하의 초저전력 동작뿐만 아니라 가장 넓은 온도 범위(-40 ~ 125℃)에서 업계 최고 데이터 전송 속도(150 Mbps)를 제공한다. Si86xx 제품군의 강력한 아키텍처는 척박한 환경에서 높은 데이터 속도 및 고온 동작 중에서도 유지되는 신호 무결성을 보장한다.

Si86xx 디지털 아이솔레이터의 샘플 및 양산 제품은 현재 5kV 등급 와이드바디 SOIC-16 패키지 및 3.75kV 등급 내로우바디 SOIC-8 및 SOIC-16 패키지 등급을 포함한 다양한 컴팩트 패키지로 구매 가능하다.

리니어 테크놀로지는 대부분의 중간 버스 전압 및 화학 배터리를 포함해 광범위한 어플리케이션에 적용될 수 있는 넓은 입력 전압 범위(4V ~ 38V)의 동기식 스텝다운 DC/DC 컨트롤러 ‘LTC3851A’의 H 및 MP 등급 버전을 출시한다고 밝혔다.
이 강력한 온보드 MOSFET 게이트 드라이버는 고전력 외부 MOSFET을 사용해 0.8V ~ 5.5V의 출력 전압 범위에서 최대 25A의 출력 전류를 생성 할 수 있어 POL(point-of-load) 요건에 이상적이다.

‘LTC3851A’의 H 및 MP 등급 버전은 각각 -40℃ ~ 150℃, -55℃ ~ 150℃의 동작 접합 온도 범위에서 테스트를 거쳐 성능이 보장된다.

정주파수 전류모드 아키텍처는 고정 또는 250kHz ~ 750kHz 범위의 PLL(phase-locked loop) 주파수 중 선택할 수 있다. 출력 전류 감지는 출력 인덕터에서 전압 드롭(DCR)을 측정하거나 옵션 센싱 저항을 이용해 얻을 수 있다. 전류 폴드백은 회로 단락 및 과부하 상태 동안 MOSFET 열 방출을 제한한다. 선택 가능한 연속, 펄스 스킵 또는 Burst Mode? 동작은 경부하 효율 최적화를 위해 사용자가 제어 할 수 있다.

최대 99% 듀티 사이클을 갖춘 LTC3851A/-1은 매우 낮은 드롭아웃 전압을 제공하며, 이는 배터리 구동 어플리케이션에서 동작 시간 확대에 유용한 특징이다. 주요 어플리케이션은 자동차 시스템, 산업, 의료, 데이터콤 및 텔레콤을 포함한다.

추가적인 특징으로는 트랙킹 및 조정 가능한 소프트스타트가 있다. LTC3851A-1은 조정 가능한 전류 제한 대신 파워 굿 신호를 보유한 것이 LTC3851A와 차이점이다.

프리스케일 반도체는 LCD 및/또는 EPD(전자 종이 디스플레이)를 사용하는 디바이스를 지원하는 새로운 i.MX50 제품군 모델 3종을 발표했다. 프리스케일은 이를 통해 하드웨어 기반의 디스플레이 컨트롤러와 ARM® Cortex™-A8 코어가 통합된 자사 i.MX 어플리케이션 프로세서 포트폴리오를 확대하고 있다고 밝혔다.
i.MX50 제품군의 특징은 하드웨어 기반의 디스플레이 제어 기술이 통합되었다는 점이다. 프리스케일은 지난해 i.MX508 SoC(시스템 온칩)을 소개하면서 제품군의 최초 모델을 발표했다. 성장 중인 e리더 시장에서 프리스케일의 프로세싱 리더십을 강화하고 확대할 수 있도록 설계된 i.MX508은 첨단 ARM Cortex-A8기술과 E 잉크(E Ink)의 하드웨어 기반 디스플레이 컨트롤러가 통합된 최초의 SoC이다.

높은 해상도, 편한 가독성, 탁월한 에너지 효율성을 제공하는 EPD를 활용하면 시스템 설계자가 극히 낮은 소비 전력과 매우 긴 배터리 수명을 제공하는 최신 디스플레이 기반 제품을 개발할 수 있다. EPD 기술은 ‘상시 가동’ 기능이 필수적인 디지털 광고판, 무인 정보 단말기, 가정/사무 자동화 장비와 같은 어플리케이션에 이상적이다.

프리스케일 i.MX50 어플리케이션 프로세서 제품군은 최적의 설계 유연성과 효율성을 제공한다. 또한 i.MX50 프로세서는 충분한 메모리 대역폭으로 더욱 빠른 메모리 연결을 지원하므로 시스템 성능을 최적화할 수 있다. 이 디바이스는 ePxP(고급 픽셀 프로세싱 파이프라인)와 OpenVG™ 하드웨어 가속기가 통합되어 최소한의 CPU 오버헤드로 고급 그래픽과 UI를 표시할 수 있다. 통합형, 확장형 LCD 인터페이스를 채택하여 최대한의 디스플레이 유연성을 제공하며, 하나의 최종 제품에 EPD 및 LCD 디스플레이를 동시에 구현하는 것도 지원한다. i.MX50 프로세서는 최대 1280 x 1024픽셀(SGXA) 해상도의 LCD 디스플레이를 지원한다.

프리스케일 멀티미디어 어플리케이션 사업부의 제품 마케팅 담당자인 켄 오부스제스키(Ken Obuszewski) 이사는 “프리스케일은 절전 기능과 유연한 설계 특성을 갖춘 포괄적인 최적화 솔루션을 통해 고객에게 원스톱 쇼핑 기능, 사용 편의성, 빠른 제품화 기간을 제공하고 있다”면서, “프리스케일의 새로운 i.MX50 디바이스는 간소화된 디스플레이 어플리케이션에 탁월한 솔루션을 제공하며, 이제 선택할 수 있는 제품군의 폭이 더 넓어졌으므로 고객이 특정 제품 요구사항에 최적의 옵션을 선택할 수 있게 되었다”라고 말했다.

International Rectifier(IR)는 PQFN 2 x 2mm와 PQFN 3.3 x 3.3mm 패키지를 공개하며, 자사의 패키징 라인을 확장했다. 이들은 IR의 최신 실리콘 기술을 사용하는 한 쌍의 HEXFET MOSFET이 특징이다. 이 실리콘 기술은 스마트폰, 태블릿, 노트북 PC, 서버, 캠코더, 디지털 카메라, Netcom 장비, DC 모터 및 무선 유도 충전기와 같은 저전력 어플리케이션을 지원한다.
IR에 따르면, PQFN2x2와 PQFN3.3x3.3은 공통 드레인이나 하프 브릿지 토폴로지에 유연성을 제공한다. 듀얼 PQFN 제품군은 보다 간단한 드라이브 솔루션을 제공하는 하이사이드 부하 스위치에서 사용하는데 최적화된 P 채널 디바이스를 포함한다. 예를 들어, IRLHS6276은 33mΩ의 온상태 저항(RDS(on))을 갖춘 두 개의 MOSFET이 특징으로 이들은 각각 4mm2를 차지한다. 1mm 이하의 낮은 프로파일을 자랑하는 이 디바이스는 기존의 표면 실장 기술과 호환 가능하며, 업계 표준 풋프린트와 RoHS 준수를 지원한다.

Fujitsu Semiconductor Asia는 0.18µm 기술을 기반으로 한 SPI FRAM 샘플을 출시했다고 발표했다. FRAM 출시를 통해, 후지쯔는 E2PROM 호환 패키지와 업계 선도적인 FRAM 성능을 달성함으로써 0.35µm에서 0.18µm 기술로의 공정 마이그레이션에 착수했다.
FRAM(Ferroelectric Random Access Memory)은 하나의 디바이스에 플래시의 비휘발성과 빠른 쓰기의 SRAM 장점을 결합했다. SPI FRAM 제품군 MB85RSxxx에는 MB85RS256A, MB85RS128A 및MB85RS64A가 포함된다. 이들 디바이스는 각각 256Kb, 128Kb, 그리고 64Kb이다.

모든 디바이스는 3–3.6V 사이의 전압 범위에서 작동하고, 55°C에서 10년 간 데이터 유지는 물론 100만 번의 쓰기/읽기 사이클을 보장한다. 동작 주파수는 최대 25MHz로 증가했다. FRAM 제품은 쓰기 작업에 불필요한 전압 부스터가 없어, 저전압 어플리케이션에 적합하다. 이들 제품은 표준 메모리 핀 할당을 갖춘 8핀 플라스틱 SOP 패키지로 제공되며, E2PROM 디바이스와 호환된다.

FRAM devices
FRAM 독립형 메모리 디바이스는 데이터 로깅, 고속 쓰기 액세스 및 뛰어난 내구성 필수적인 다양한 산업 분야뿐만 아니라 미터링, 공장 자동화 어플리케이션에서 폭 넓게 사용된다. FRAM은 모든 백터리 백업 솔루션을 대체할 수 있고 환경 친화적인 제품이다.

Micrel은 MIC3203의 AEC-Q100 버전인 MAQ3203을 출시했다. 이 새로운 스텝-다운 고휘도 LED(HBLED) 드라이버 IC는 자동차 조명 적용 시 고전류 LED 드라이버 솔루션의 복잡성과 비용을 줄여준다. MAQ3203은 현재 1Ku 에 1.50달러부터의 가격으로 수량신청이 가능하다.
MAQ3203은 4.5V 에서 42V 의 입력 전압으로부터 ±5 퍼센트의 정확한 전류로 90 퍼센트 이상의 효율성을 유지하며 연속으로 다수의 HBLED를 구동할 수 있다. 이 제품의 이력 제어 아키텍처와 하이-사이드 전류 센스 구조로 이 장치는 일정한 전류로 HBLED를 구동하는 이상적인 솔루션을 제공한다. MAQ3203 운영 주파수는 최대 1.5MHz까지 조절 가능하여 유연한 설계를 가능하게 하고 EMI를 완화시키기 위한 주파수 디더링을 제공한다. 이 IC는 전용 PWM 디밍 핀, 초저전력 셧다운을 위한 이네이블 핀, 과온도 보호 및 저전압 록아웃을 특징으로 한다. MAQ3203은 외부 전원 스위치가 있고 외부 보상을 필요로 하지 않는다. MAQ3203은 SOIC-8L 패키지에서 이용 가능하다.

리니어 테크놀로지는 2.5V ~ 5.5V 시스템을 위해 내장 직렬 저항 취소 기능을 갖춘 높은 정확도의 온도-전압 컨버터(제품명: LTC2997)를 출시한다고 밝혔다. 현재 많은 저전압 시스템은 온도에 의존해 전체 시스템 상태 및 신뢰성을 평가하고 있다. 일반적인 구현 방법은 직렬 필터, 정밀 레퍼런스 및 전류 소스를 요구하며, 세심하게 설계하지 않으면 부정확해지기 쉬운 복잡한 변환 기술을 요구한다. LTC2997은 리모트 다이오드 온도의 경우 ±1°C 정확도로, 로컬 온도의 경우 ±1.5°C 정확도로 측정하는 단순한 온도 모니터링 솔루션으로 절대 온도에 비례해 전압을 출력한다. LTC2997은 공간 절약형 정밀 저전력 온도 모니터링 솔루션이다.

LTC2997의 단순성, 정확성 및 저전력 소비는 시스템 열 제어, 에너지 하베스팅, 데스크톱 및 노트북 컴퓨터, 네트워크 서버 및 환경 감시를 포함한 광범위한 어플리케이션에 적합하다. 두 개의 전류 감지 입력은 로컬 또는 원격 온도 측정을 위해 설정될 수 있다. 내장 알고리즘은 다이오드 또는 트랜지스터 전압 측정 시 센서 직렬 저항으로 인한 오류를 취소한다. 또한 1.8V 전압 레퍼런스 출력은 외부 ADC 공유 또는 VPTAT 출력 비교를 위한 온도 스레스홀드 전압 발생을 위해 이용 가능하다.

LTC2997는 상업, 산업 및 자동차 버전으로 제공되어, 각각 0°C ~ 70°C, -40°C ~ 85°C 및 -40°C ~ 125°C의 온도 범위를 지원한다. LTC2997은 RoHS 준수 소형 6핀 2mm x 3mm DFN 패키지로 현재 구매 가능하다.

머지않아 플라스틱 기판 상에 강유전체 메모리, 에너지 포집 어레이, 센서, 그리고 액츄에이터를 제작할 수 있게 될 것이라고 조지아 공대의 연구진들은 밝혔다. 이들은 최근 원자힘 현미경(AFM: atomic-force microscope)을 이용해 새로운 저온 공정을 시연한 바 있다.
조지아 공대의 Nazanin Bassiri-Gharb 교수가 이끄는 연구팀은 열화학 나노 리소그래피라는 공정을 이용해 플라스틱 기판 상에 강유전체 소자를 증착시키기 위한 저온 공정을 개발했다. Suenne Kim 박사후 연구원과 Elisa Riedo 교수, 그리고 Yaser Bastani 조교도 참여하고 있는 이 연구팀은 최근 저렴한 폴리머 상에서 강유전체 디바이스를 제작하는 데 이용될 수 있는 나노 크기의 강유전체 구조를 시연했다.

이 연구팀은 AFM의 가열된 팁(tip)을 이용해 반도체 디바이스나 MEMS와 같은 센서 및 액츄에이터에 적합한 강유전체 구조를 제작했다. 여기에는 폭이 30나노미터에 불과한 와이어와 직경이 10나노미터에 불과한 구(sphere)가 포함돼 있다. 강유전체 메모리의 경우 연구팀의 공정을 통해 평방 인치 당 200기가바이트 정도의 높은 밀도가 구현될 수 있을 것으로 연구팀은 추정하고 있다.

이 연구는 일리노이 대학(어바나 샴페인)과 네브라스카 대학(링컨)의 협력으로 이루어졌다. 자금은 미국 국립 과학 재단과 에너지부가 지원했다.

왜 지금인가?
오늘날 전기 자동차는 제한된 이동 범위와 긴 충전 시간 그리고 내연기관에 비해 형편없는 배터리의 장기적 신뢰성으로 인해 큰 인기를 끌지 못하고 있다. Cambridge Crude 기술의 목표는 탱크 안에 저장할 수 있으며, 운전 범위가 가솔린 탱크에 견줄 수 있고, 기존의 인프라를 이용하여 “가솔린” 정유소에서 넣을 수 있는 합성 연료로 이 세 가지 문제를 모두 해결하는 것이다. 이 기술은 배터리에서 마모되는 부분들을 액체연료로 전환함으로써 내연 기관에 견줄 만한 신뢰성을 제공한다.

근방에 있는 Watertown 소재의 A123 Systems사의 자회사인 24M Technologies사는 MIT 교수로서 두 회사의 창업자인 Yet-Ming Chiang 씨의 지도 하에 Cambridge Crude 기술의 상용화를 위해 전력질주하고 있다.

Chiang 교수의 원대한 목표는 액체연료 기술을 통해 충전지를 ‘재발명’하는 것이다. “Cambridge Crude 기술이 갖고 있는 화학성분은 리튬 이온을 배터리의 음극과 양극 간에 내부적으로 교환하는 동시에 이 전자들을 전류 콜렉터를 통해 외부 회로로 보내 유용한 전기적 작업을 수행할 수 있도록 설계되었다”고 그는 말했다.

24M사는 MIT 및 Rutgers University(뉴저지주 Newark 소재)와의 협력을 통해 자사의 Arpa-E 지원자금을 이용해 기본적인 액체 배터리 기술을 완성할 예정이다. 이 회사는 또한 최근에 자사의 연구를 상용화 하기 위해 Charles River Ventures사와 North Bridge Venture Partners사로부터 Series A 재무조달금 1,000만 달러를 확보함으로써 지금까지의 총 조달자금이 1,600만 달러에 이르게 되었다.

이러한 초기 지원자금을 이용해 24M사는 리튬이온 배터리의 절반 비용으로 에너지 밀도를 배가시켜 주는 시제품들을 만들어 낼 것이라 공언하고 있다. 그 목표는 자동차의 경우 킬로와트시당 250 달러의 비용으로 킬로그램당 500 와트시를, 그리드 어플리케이션의 경우에는 킬로와트시당 100 달러를 달성하는 것이다.

이 업체는 또한 자사의 플로우(flow) 배터리 디자인이 A123사가 만드는 첨단 리튬이온 배터리는 물론 가장 효율적인 연료전지 기술들보다도 낮은 자재 및 제조 비용을 갖는다고 주장하고 있다. 이는 나노입자 전극 코팅, 캘린더링, 슬리팅(slitting), 태빙(tabbing) 및 모듈 어셈블리와 같이 셀 기반의 서브어셈블리나 유닛당 동작을 필요로 하지 않는 아키텍처 덕분이라고 한다.

24M사의 핵심 기술은 Chiang 교수가 A123사에서 수행한 연구에서 나온 것이다. 그리고 A123사의 연구는 그가 MIT에서 미국 방위고등연구계획국(DARPA)를 위해 수행한 연구에서 영감을 받아 이루어졌다. A123사는 24M사에 출자지분과 이사회 발언권을 갖고 있으며, 24M사의 기술 개발 촉진에 있어서 새로운 역할을 맡고 있다. A123사는 또한 자사의 첨단 리튬이온 배터리의 개발도 계속해 나감으로써 위험을 분산시킬 예정이다. 이 기술은 시장에서 앞서나가고 있지만 궁극적으로는 24M사의 보다 진취적인 접근 방식과 경쟁하게 될 수도 있다.

“A123사의 나노인산염 기술은 하이브리드 분야에서 뛰어나다”고 24M사의 사장인 Throop Wilder 씨는 말했다. 반면에 “완전 전기 자동차는 보다 큰 용량과 보다 긴 지속 시간을 위해 비용 최적화된 배터리를 필요로 한다. 이것이 24M사가 강점을 갖고 있는 부분이다. 우리의 플로우 배터리는 전력을 에너지로부터 분리시키기 때문에 특정한 마력 요구를 위해 에너지 추출이 일어나는 [리액터] 스택을 구축한 뒤 차량에서 원하는 이동 범위를 충족시킬 수 있는 크기의 저장 탱크를 추가하면 된다. 이는 내연기관에 사용되는 것과 동일한 모델이다. 즉, 가솔린 탱크의 크기가 차량의 이동 범위를 결정하고, 엔진의 크기가 목적지까지 얼마나 빨리 갈 수 있느냐를 결정하게 되듯이 말이다.”

기존의 배터리에서는 전자를 품고 있는 고체 전해질이 배터리 셀 안에 갇혀 있다가 전극에서 일어나는 화학적 반응에 의해 풀려난다. 이와는 대조적으로, 플로우 배터리는 액체 전해질 내에 전자를 유지하고 있다가 리액터를 통해 이를 펌프질 함으로써 전자를 포집한다.

따라서 플로우 배터리는 충전하는 대신 단순히 전해질 “탱크”를 다시 채우기만 하는 것이다.

인텔 및 삼성과 같은 IDM(integrated device makers)들의 적극적인 지출과 파운드리 서비스가 TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd)와 UMC(United Microelectronics Corp.) 같은 순수 파운드리 업체들에게 명백한 영향을 미치고 있다고 Taipei Times는 밝혔다.

영국 신용평가사 피치(Fitch Ratings)의 보고서에 따르면, 2012년 말에는 순수 파운드리 업체들의 위험 부담이 더 커질 것이라고 한다. TSMC와 UMC는 현재 파운드리 시장의 약 60퍼센트를 장악하고 있지만, 인텔과 삼성의 분발로 타격을 받을 것이다. SMIC(Semiconductor Manufacturing International Corp.)와 같은 작은 파운드리 업체들은 경기침체 시기에 더욱 취약하다고 이 보고서에서는 밝혔다.

이 보고서에서는 Globalfoundries가 가장 강력한 파운드리 업체가 될 것으로 보이며, 파워칩 테크놀로지가 시장에 진입해 경쟁을 치열하게 만들 것이라고 나타났다.

전세계 주요 IC 파운드리들이 2010년 최대 138억 달러의 자본 지출을 늘려, 2011년 약 197억 달러를 할당해, 과잉공급의 우려가 확산되고 있다고 한다.

7월 하반기 D램 주력 제품인 1Gb DDR3 D램 가격이 10% 이상 하락했다. 이번달 초 사상 최저치라던 가격에서 또 내린 것이다.
D램익스체인지에 따르면 D램 주력 제품인 DDR3 1Gb 128Mx8 1066MHz의 7월 하반기 고정거래가격은 0.75달러다. 7월 상반기에 비해 10.71% 하락했다. DDR3 2GB, 4GB 고정거래가는 각각 14.5달러, 28달러다. 2009년 금융위기 이후 최저치 수준이다.

지난 5월 잠깐 반등 이후 하락세를 보이는 D램 가격으로 인해 대만 메모리 업계 적자행진도 계속되고 있다. D램익스체인지는 PC OEM 업체가 아직도 재고를 조정하는 단계라고 분석했다. 지난달 이래로 거래량 역시 저조한 상태다.

현물 시장 가격 하락세도 여전하다. 모듈하우스 업체는 재고를 감축하고 적자폭을 조금이라도 줄이기 위한 할인 판매를 계속하고 있다. 지난달 DDR3 2Gb 현물가 평균은 1.62달러다. 지난달 고정거래가에 비해 현물가격은 16% 가량 하락했다.

D램 제조업체는 성수기인 3분기가 시작됐음에도 불구하고 지난달 하락세로 반전한 가격이 좀처럼 반등할 기미를 보이지 않으며, 하반기 역시 그다지 긍정적이지 않을 것으로 전망하고 있다.

D램 가격은 메모리 반도체 업계 수익성에 직접적인 영향을 준다. 삼성전자, 하이닉스 등 여러 기업이 D램 가격 하락으로 인해 실적에 악영향을 받고 있다.

그러나 이러한 가격 하락 추세 속에서도 올해 국내 업체 메모리 투자는 계획대로 진행될 전망이다. 최지성 삼성전자 부회장은 최근 메모리 투자를 늘릴 수도 있다는 발언을 했다.

권오철 하이닉스 사장 역시 최근 실적발표회에서 “계획했던 3조 4,000억 원 투자를 아직은 조정하지 않았다”고 설명했다. D램 시장에서 삼성전자, 하이닉스 점유율은 60%를 넘어섰다.

Energy Micro는 QFP64 패키지로 EFM32 Gecko와 Tiny Gecko 제품 라인을 출시했다. 이들 64핀 디바이스는 성장하고 있는 스마트 미터링 시장을 겨냥해 설계되었다.

이들 디바이스는 또한 빌딩 자동화, 보안 시스템 및 포터블 헬스와 피트니스 장비와 같은 에너지에 민감한 어플리케이션에 적합하다.

더 큰 I/O 카운트 패키지로 ARM Cortex-M3 기반 마이크로컨트롤러 포트폴리오의 12개 제품에 변화가 있었다. EFM32G232, EFM32G842, EFM32TG232 및 EFM32TG842는 다양한 구성의 8–128KB 플래시 메모리와 2–16KB의 RAM에서 사용할 수 있다. 또한, 이들 제품은 EFM32 MCU의 다른 패키지 옵션으로서 Gecko 기술과 같은 에너지 절약을 제공한다.

전류 소비를 절감하기 위해 설계된 EFM32 Gecko와 Tiny Gecko 마이크로컨트롤러는 플래시, 슬립모드에서 900nA, 셧오프 모드에서 20nA의 코드를 실행하며, MHz 당 160µA의 능동 모드로 구동한다.

아나로그디바이스는 최대 ±22V까지 작동하는 산업, 계측, 자동차용 어플리케이션에서의 래치업(Latch-up)을 효과적으로 방지하는 고전압 래치업 방지 SPST(Single-Pole, Single-Throw) 쿼드 스위치 ‘ADG5212’와 ‘ADG5213’을 발표했다.
전력 공급장치의 전원이 꺼질 때까지 고전류 상태를 유지하는 래치업은 디바이스의 고장을 일으킬 수 있다. 네 개의 독립형 SPST 스위치를 갖춘 ADG5212, ADG5213은 0.07 pC의 업계 최저 전하 주입량과 400 pA의 최대 누설 전류량을 보장하는 것이 특징이다.

새로운 ADG5212, ADG5213은 매우 낮은 전하 주입 사양을 갖추고 있기 때문에 글리치(glitch)가 낮아야 하고 빠른 조정 시간을 필요로 하는 데이터 수집 및 샘플 앤 홀드(sample-and-hold) 어플리케이션에 적합하다. 또한 ADG5212, ADG5213의 낮은 누설 전류 사양은 높은 정확도와 분해능 특성이 중요시되는 오디오 및 비디오 신호 라우팅에서 이점을 발휘한다. ADG5212 및 ADG5213 스위치는 ADI의 스위치 및 멀티플렉서 보호 제품 포트폴리오에 최근 추가된 제품으로 여기에는 ADG5412와 낮은 RDS(on) 저항, 8kV ESD(Electrostatic Discharge) 래치업 방지 쿼드 스위치 ‘ADG5413’이 포함되어 있다.

ADG5212, ADG5213의 제품 주요 사양

· 2.5 kV HBM(Human Body Model) ESD 등급 획득, 장비를 과도 전류로부터 쉽게 보호하고 디자이너는 보호 회로를 추가 설치할 필요가 없음

· 각 CMOS 스위치의 N 채널 트랜지스터와 P 채널 트랜지스터 간의 트렌치 절연을 통해 래치업 방지 성능을 보장

· 아날로그 신호가 바이폴라 신호인 어플리케이션에서는 ±9 V~±22 V 범위에서 작동, 아날로그 신호가 유니폴라 신호인 어플리케이션의 경우에는 +9 V~+40 V 범위에서 작동

· 3 pF 오프 캐패시턴스 및 435 MHz -3 dB 대역폭, 업계 최저 전하 주입: 0.07 pC (0 V), 최대 누설전류량 400 pA (125°C)

· 전원이 켜진 상태(On)에서 입력 신호 범위는 공급 전원 레벨까지 가능하고, 양방향 스위치 성능에 있어서도 균일한 특성을 가짐. 차단 상태(Off)에서는 신호 레벨이 공급 전원이상으로 올라가지 않게 차단하고 멀티플렉서 어플리케이션에 사용이 용이하도록 BBM(Break-Before-Make) 스위칭 동작 실행

울프슨 마이크로일렉트로닉스는 오디오 SoC(System-on-Chip, 시스템온칩)인 WM5100을 출시한다고 발표했다. WM5100은 고성능, 저전력, 멀티채널 오디오 허브로서, 완벽한 송신 경로(transmit path, Tx) 소음 제거 기술과 수신 경로(receive path, Rx) 소음 제거 기술 및 울프슨의 업계를 선도하는 마이존(myZone™) 어댑티브 주변소음 제거 기술(Ambient Noise Cancellation, ANC)을 제공한다.
WM5100은 주로 모바일 핸드셋과 태블릿 PC에 적용되어 울프슨의 HD 오디오 성능을 지원한다. 이를 통해 송신자와 수신자 모두에게 뛰어난 음성 명료도를 제공하여 사용자의 오디오를 경험을 향상시키며, 특히 울프슨의 혁신적인 오디오 기술은 심한 소음 환경에서도 업계 최고의 성능과 함께 깨끗하고 선명한 음성 통화를 지원한다.

울프슨의 혁신적인 멀티 채널 오디오 SoC는 오디오 프로세싱용 멀티코어 프로그래머블 DSP를 내장하여 다양한 사용 케이스에 향상된 사운드, 소음 제거 알고리즘과 자사의 독특한 기술을 기반으로 업계를 선도하는 주변 소음 제거 기술을 제공하여 사용자 경험을 대폭 강화시켜준다. WM5100은 하나의 칩으로 소비재 전자제품 제조업체들이 필수적으로 원하는 모든 기능들을 포함하기 때문에, BOM 비용과 PCB 면적을 줄여준다. WM5100은 모듈식 아키텍처로 설계되어, 소프트웨어 호환성이 높고, 다른 운영 시스템과도 자유롭게 호환 가능하여 사용자가 설계를 빨리 완성할 수 있도록 도와준다. 이를 통해 설계자가 새로운 제품에 WM5100을 쉽게 통합할 수 있어, 보다 빠른 타임-투-마켓이 가능하며 WM5100은 소음 환경에서의 청취 문제로 인한 통화율 감소 문제를 해결하여, 전체적인 통화량을 증가시켜 이를 통해 통신사에게 이익을 증가할 수 있도록 한다.

WM5100은 음성 통화 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 완벽한 양방향 (full duplex) 어쿠스틱 에코 제거 기술 (AEC: Acoustic Echo Cancellation) 을 지원하여 핸즈프리 및 스피커 모드에서 깨끗하고 선명한 음성 통화를 제공한다. 또한 주변 환경의 소음 억제와 5.1 버추얼 서라운드 사운드(5.1 Virtual Surround Sound) 및 디지털 레코딩 강화 기능을 제공함은 물론 HD 오디오 캡처 및 재생을 지원하여 모바일 폰과 태블릿 PC 혹은 기타 휴대용 멀티미디어 디바이스에서 뛰어난 비디오 및 이미징 품질을 제공한다.

Intel사는 지난 5월 22nm 노드를 위해 트라이게이트(tri-gate)라고 하는 양산 3D 트랜지스터 기술을 시연함으로써 반도체 부문에서 또 하나의 기념비가 될 만한 기술을 발표했다.

Windows를 구동하는 서버, 데스크톱, 랩톱용 칩의 경우 22nm 트라이게이트 디바이스는 광범위한 어플리케이션에 따라 저전력이나 고성능 등을 유연하게 선택할 수 있을 뿐만 아니라 실용적이라는 점을 Intel사는 명확히 했다. 22나노 디바이스는 기존 샌디 브릿지(Sandy Bridge)의 32nm 공정에서 10nm를 줄였으며 아이비 브릿지(Ivy Bridge)라고 불린다. 아이비 브릿지는 Intel사의 제품 도입 주기 ‘틱톡’의 ‘틱’ 단계에 있는 것으로서, 65nm로 거슬러 올라가 볼 때 Intel사가 여섯 번째로 선보이는 주기이다.

이번 트라이게이트 발표는 Intel사가 22nm 공정과 관련해 취하게 될 방향성에 대한 추측에 종지부를 찍게 했다. 전문가들을 대상으로 한 사전 발표에서 Intel사의 시니어 펠로우인 Mark Bohr 씨는 트라이게이트가 왜 22nm를 위한 올바른 선택인지에 대해 설명했다. 현재 이 기술을 적용한 마이크로프로세서가 샘플링 단계에 있으며 올해 말에는 OEM에 공급될 예정이다. 내년에는 미국 오레곤주 D1D 팹에서 양산 램프업(ramp-up)에 들어갈 전망이다.

트라이게이트 트랜지스터는 Intel사 외부에서는 FinFET으로 알려져 있는데, 이는 실리콘 채널이 반도체 기판으로부터 돌출돼 나와 있는 핀과 유사하기 때문이다. “멀티게이트 FET”의 약어인 MugFET은 이러한 형태의 트랜지스터를 일컫는 또 다른 용어이다.

Intel사는 이 기술에 대한 구체적인 성능 수치나 구조에 대해 밝히지 않았으며 이러한 내용을 밝힐 시기에 대해서도 언급하지 않았다. 하지만 미디어에 배포한 자료들을 통해 이와 관련한 몇몇 성능 수치들을 알 수 있었다.

22nm에 등장한 최초의 3D 트랜지스터(리세스 채널 D램 어레이 트랜지스터를 제외할 경우)는 업계에 큰 영향력을 미치게 될 것이다. Bohr 씨가 지적한 바와 같이, 22nm 트라이게이트 트랜지스터의 성능이 현재는 물론 미래의 SOI(silicon-on-insulator) 기술 성능을 넘어서기 때문이다.

22nm에 대한 기술 옵션을 조사해 보면, 최선의 기술 플랫폼은 FD(fully depleted) 채널 디바이스를 제공해야 한다는 것을 알 수 있다. Intel사의 FD 트라이게이트 트랜지스터는 32nm 벌크 기술과 비교했을 때, 데스크톱 및 서버 칩에 적합한 동작 전압에서 18퍼센트 가량 빠른 디바이스를 가능케 해 준다.

그러나 Intel사는 태블릿과 스마트폰이 점령한 울트라포터블 영역을 파고들고자 하는 소망을 드러내는 확실한 신호로써, FD 트라이게이트 트랜지스터가 자사의 32nm 평면형 트랜지스터에 비해 낮은 동작 전압에서 37퍼센트 향상된 성능을 제공하기 때문에 배터리 수명뿐만 아니라 강력한 컴퓨팅 기능을 바탕으로 공격적으로 마케팅되고 있는 디바이스들에도 적합하다고 강조했다.

현재의 PD(partially depleted) SOI는 22nm 노드에 충분치 않다. Intel사는 FD SOI가 22nm에서 요구되는 성능 상의 이점은 제공할 수 있지만 추가로 10퍼센트의 제조 비용이 늘어난다고 밝혔다. 하지만 트라이게이트 공정의 경우 2~3퍼센트의 비용만이 추가된다는 것이다. 트라이게이트는 앞선 하이-k/메탈 게이트 기술을 발판으로 하고 있는데, 이와 같은 양상은 Intel사의 22nm 플랫폼에서도 계속될 것이다.

Intel사는 오랫동안 고성능과 초저전력, 혹은 그 사이의 어느 지점에든 트랜지스터를 맞출 수 있는 능력이 있다고 자신해 왔다. Intel사의 45nm 및 32nm 기술 플랫폼은 칩 설계자와 제품 설계자가 어플리케이션에 맞춰 컴퓨팅 성능과 전력 소모를 절충시켜 제공할 수 있도록 해줬다.

태블릿 및 스마트폰 시장 겨냥

Intel사는 22nm 트라이게이트 공정을 통해 자사가 태블릿 및 스마트폰 시장에서 그저 하나의 참여 업체에 머무르는 것이 아니라 선도 업체로서 시장을 끌고 나갈 준비가 돼 있다고 밝혔다.

Intel사는 아톰(Atom)을 통해 넷북 영역을 개척했다. 아톰은 저렴한 비용을 이용해 주요 설계 규격으로 폭넓게 채택되면서, 넷북의 요건을 충족시켰다. 그러나 아톰은 멀티칩 솔루션이라는 점과 전력 소모로 인해 스마트폰에서는 이렇다 할 발판을 마련하지 못했다.

Intel사의 넷북 및 태블릿 관련 프로덕트 그룹 수장인 Stephen Smith 씨는 전문가들을 대상으로 제품 관점에서 22nm 트라이게이트 개발에 대해 간략한 설명을 했다. Smith 씨는 Intel사가 서버/데스크톱/랩톱 업체로 알려져 있지만 최신 32nm 아톰 제품군을 통해 태블릿 및 스마트폰 시장으로 조금 더 깊이 침투했다고 밝혔다.

22nm 트라이게이트를 통해 보다 낮아진 전력 소모나 높아진 성능에 대한 유연성이 넷북을 넘어 큰 도약을 하고 있는 Intel사가 중요한 업체로 부상할 수 있는 가능성을 안겨 주고 있는 것으로 보인다.

그들은 또한 IDG(Intermediate Data-dependency Graph)를 개발했다. 이는 사용자들이 중간 데이터 세트를 위한 스토리지 혹은 컴퓨터 사용에 돈을 쓰는 것을 그만둘지 결정하게 해준다. “IDG는 각각의 중간 데이터 세트가 이전 정보로부터 생성되는 방식을 기록하고, 그들간의 생성 관계를 보여준다. 이는 지워진 중간 데이터 세트를 다시 만들어야 할 필요가 있을 경우, IDG는 데이터세트의 가장 최근 선행 작업을 찾아낼 수 있다. 이를 통해 컴퓨터 사용 비용, 시간 및 전기 소비까지 절약할 수 있다”고 Grundy 교수는 덧붙였다.
이 연구원들은 전파 망원경으로부터 정보를 고속 처리하는 데 사용하는 맥동성(Pulsars) 서베이를 시뮬레이션함으로서 솔루션을 평가하고 있다. “빛을 발하며 빠르게 회전하는 별들인 맥동성(Pulsars)을 찾는 것은 전형적인 응용 과학이다. 이 작업은 일반적으로 1초에 1가가바이트 정도의 방대한 양의 데이터를 생성한다”라고 Yang 교수는 말했다. “우리는 이를 계산하는데 아마존 클라우드 비용 모델이 제공하는 가격을 사용했다. 예를 들어 저장하는 데는 월마다 기가바이트당 15센트 비용이, 컴퓨터 사용에는 시간당 10센트의 비용이 든다.”

망원경으로 수집하는 한 세트의 로 빔(raw beam) 데이터에서, 펄사 어플리케이션은 6개의 마일스톤 중간 데이터 세트를 만들어냈다. 이 모델은 세 개의 다른 시나리오를 만들었다. 망원경 관측 자료의 한 시간 최소 비용과 30일 동안 중간 데이터를 저장하는 비용은 200달러였다. 데이터를 저장하지 않고 필요할 때 재생성하는 비용은 1000달러였다. 모든 중간 데이터를 저장하는 비용은 390달러였다. 이는 어떤 데이터를 간직하고 어떤 것을 삭제할 지 연구원들에게 선택권을 주었다. “우리는 양은 많지만, 생성 비용은 낮은 중간 데이터 세트를 삭제할 수 있지만, 정보는 적어도 생성하는 데는 비싼 정보를 저장할 수 있었다”고 Yang 씨는 말했다.

이들은 연구원들이 제시한 솔루션 중 일부에 불과하다. 다른 분야에서의 요구를 충족시키기 위해, 이 그룹은 또한 사용자들이 최소 비용을 결정할 수 있도록 해주는 모델 작업을 진행 중이다.

전자 장치는 이미 사회를 변화시켜 놓았다. 컴퓨터는 한때 수작업으로 했던 일들을 전기를 이용해 해냄으로써 계산기로부터 기화기에 이르는 수많은 기계적 장치들을 쓸모 없는 물건으로 만들어버렸다. 이제 전자 장치는 화석연료를 게걸스럽게 마셔대는 내연 기관을 펌프식 연료로 움직이는 전기 모터로 대체하려 하고 있는데, 이 연료에는 전자가 능동 요소로서 포함되어 있다.

MIT에서 뻗어 나와 DOE의 자금지원을 받고 있는 한 야심 찬 신생기업이 제대로만 일을 해낸다면, 우리는 5년 이내에 근방의 주유소에서 무연 및 디젤 급유기 옆에 Cambridge Crude라는 라벨이 찍힌 새로운 전자연료 펌프가 놓여 있는 것을 보게 될 지도 모른다.

이탈리아의 물리학자인 Alessandro Volta가 1792년에 전기화학적 전지를 발명한 이래로 셀당 전압은 화학 반응에 의해 제한 받아왔다. 대다수 배터리 화합물의 전형적인 한계는 1.5 볼트이다. 오늘날의 리튬이온 배터리는 셀당 3.6 볼트를 달성했지만, 그 대가로 킬로와트시당 비용은 훨씬 더 높아졌다.

배터리라는 용어는 Volta의 연구가 이루어지기 전부터 있었다. Benjamin Franklin이 이 용어를 만들어낸 장본인으로서, 그는 1748년에 라이덴 병을 이용하여 번개폭풍이 칠 때 방전되는 전자들을 포집했다. 그는 개별 셀들을 직렬로 연결하여 셀당 전압이라는 장벽을 뛰어넘자는 아이디어를 생각해냈다. Volta도 뒤이어 전기화학적인 셀들을 직렬 연결했는데, 그는 이를 파일이라고 불렀다. 유감스럽게도 일반적인 배터리 구조에 대한 이러한 설명은 지금도 19세기 때나 마찬가지다. 셀들을 직렬 연결하는 것이 전압을 높이는 유일한 방법이라는 것이다. 덕분에 배터리의 전반적인 신뢰성은 가장 약한 셀의 신뢰성에 의해 제한 받을 수 밖에 없게 된다.

배터리 분야는 지난 200년 동안 별로 변한 것이 없지만, 노력이 부족해서는 아니었다. 2009년 이래로 미국 에너지성(DoE)의 에너지 첨단연구 프로젝트 사무국(Arpa-E)에서는 연평균 3억 5,000만 달러 이상의 자금을 수백 개의 3개년 프로젝트들에 투자해 왔다. 배터리 기술을 개선하려는 실험들은 이렇게 넘쳐나고 있다. 그러나 광범위한 상용화를 가능케 해줄 킬로와트시당 50 달러라는 가격대에 근접하는 에너지 밀도를 달성한 실험은 하나도 없었다.

Arpa-E는 2010 회계연도에 대한 보고서에서 최대의 연구 프로젝트 가운데 하나는 EaglePicher Technologies사의 720만 달러 규모 연구에 대한 것으로서, 이것은 Pacific Northwest National Laboratory와 공동으로 튜브형 고온 나트륨 베타 배터리의 평판 버전을 개발하는 것이었다고 밝혔다. 이 연구는 배터리 기술의 신뢰성을 높여주고 현재와 같은 대규모 그리드 전력저장 어플리케이션의 높은 비용을 낮춰줄 것으로 기대되고 있다.

두 번째는 690만 달러 규모의 연구로서, MIT에서 수행된 Electroville이라고 하는 또 다른 그리드 배터리 프로젝트였다. 이 액체 배터리 기술은 마치 바이패스 콘덴서가 PCB에서 하는 역할처럼 주변의 사용량 변화를 버퍼링 하도록 설계되었다.

한편, 아리조나 주립대에서는 Arpa-E의 자금지원으로 500만 달러 규모의 프로젝트가 진행 중인데, 그 목표는 오늘날의 하이브리드 차량에 사용되고 있는 희토류 금속인 리튬을 지구상에 풍부한 소재들로 대체해 주는 금속-공기 이온 액체 배터리 기술을 개발하는 것이다. 이 프로젝트는 전기 차량의 이동 범위를 1,000 마일 가까이로 늘려주는 한편으로 비용은 오늘날의 그리드 충전 차량들에 의해 발생하는 비용에 비해 낮춰줄 수 있는 잠재력을 가질 것으로 전망된다.

Arpa-E의 자금 지원을 받고 있는 다른 두 프로젝트들은 오늘날의 최첨단 리튬이온 배터리들의 성능을 높이면서 비용은 낮추는 것을 목표로 하고 있다. Envia Systems사의 400만 달러 규모 프로젝트는 나노패턴드 실리콘-카본 전극을 이용함으로써 리튬 이온의 에너지 밀도를 현재의 킬로그램당 150 와트시로부터 킬로그램당 400 와트시 이상으로 증가시키는 것이 목표다. Inorganic Specialists사의 약 200만 달러 규모 프로젝트에서는 실리콘 코팅 된 탄소 나노섬유 종이 소재를 개발하고 있는데, 이것은 리튬 이온 배터리의 저장 용량을 네 배로 늘려줄 것으로 전망된다.

그러나 이 프로젝트들 가운데 어느 것도 Cambridge Crude 기술이 약속하는 전망에는 비할 바가 못 된다. Arpa-E의 자금지원을 받아 24M Technologies사(매사추세츠주 Cambridge 소재)가 진행중인 이 250만 달러 규모의 프로젝트에서는 완전 전기 자동차를 위한 배터리 기술을 개발하고 있는데, 이는 전자를 디젤이나 가솔린처럼 펌프식으로 공급할 수 있는 연료로 만드는 것으로서 그 궁극적인 목표는 가솔린을 필요 없게 만드는 것이다.

새로 발표된 썬더볼트 인터커넥트는 2 채널의 쌍방향 데이터 전송 기능을 10 Gbps의 속도로 제공한다. 이는 분명 USB 2.0 프로토콜이 제공하는 것보다 한 차원 이상 높은 속도가 아닐 수 없다. 향후 그 속도는 한층 더 빨라질 것인데, 썬더볼트 인터커넥트는 광섬유(원래 이름이 “LightPeak”였던 것은 이 때문이다)는 물론 구리 케이블까지 포함하게 될 것이기 때문이다. 그러나 이는 아직 먼 훗날의 얘기가 될 가능성이 높다.

썬더볼트가 달성한 엄청난 대역폭 증가는 원리상으로는 매우 매력적인 전망을 안겨준다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 고려하지 않으면 안될 심각한 기술적, 경제적 단점들이 도사리고 있다. 이 모든 성능 증대는 공짜로 주어지는 것이 아니다. BoM 비용의 대폭 증가라는 단점이 우수한 데이터 전송 속도라는 장점을 사실상 압도할 수도 있는 것이다.

썬더볼트 구현에 추가로 드는 비용은 컴퓨터와 같이 큰 아이템에서는 대처하기가 비교적 쉽지만, 주변기기(카메라, 저장 장치 등)에 이를 지원하는 인터페이스 칩을 탑재하면 가격이 크게 오르게 된다. 이 같은 코모디티 부문에서는 망설여지는 점이 아닐 수 없다.

썬더볼트는 DisplayPort 인터페이스와 호환되므로 디지털 사이니지와 같은 응용 분야에 사용할 수 있는 가능성을 열어 주지만, 소비자 시장이 아닌 거의 모든 다른 분야에는 USB가 깊이 뿌리 내리고 있다. 새로운 인터커넥트를 기존의 하드웨어에 적용하는 데는 어려움이 따를 것이며, 그에 따르는 비용도 정당화하기 어려울 것이다. 이같은 환경들에서는 보다 고속의 연결 기능이 주는 장점이 그다지 확연히 드러나지 않을 것이기 때문이다. 이 분야의 엔지니어링 팀 가운데 큰 인기를 끌 것인지 아직 확신도 들지 않는 기술을 선택하는 위험을 감수할 이들은 별로 없다.

이와는 대조적으로, USB는 훨씬 더 실질적인 이전 경로를 제공한다. 새로운 버전들은 지속적으로 속도와 전력 효율을 높여갈 것이다. 게다가 수십억 개의 포트들이 이미 사용되고 있다.

어떤 이들은 썬더볼트의 등장이 USB의 종말을 뜻하는 양 성급한 평가를 내리고 있지만, 사실 이러한 결론을 뒷받침할 근거는 별로 없다. 이 인터커넥트는 그에 앞서 존재했던 FireWire와 마찬가지로 애플사의 맥북이나 아이패드 같은 제품들에 추가되는 멋진 기능 가운데 하나로만 남게 될 가능성이 크다. 덕분에 애플사는 경쟁 제품들과 차별화 할 수 있겠지만, 소비자 시장이나 산업 시장 전반에 걸친 폭넓은 채택이 이루어지지는 않을 것이다.

완전 광학 메커니즘으로 간다는 원래의 컨셉을 절충함으로써(이는 완전 광학 메커니즘이 지원하는 대역폭에 대한 수요 자체가 없는 데다가 가격대가 지나치게 높았기 때문이다) 썬더볼트는 USB의 홈그라운드에 너무 가까이 다가서고 말았다. 따라서 FireWire와 비슷한 방식으로, 썬더볼트도 고객들의 진짜 요구보다는 특정 OEM 업체들의 자만심을 만족시키는 데만 머무르는 기술로 분류되고 말 가능성이 높다.

역으로, USB는 매우 비용효율적이며, 역호환성을 갖는 연결 솔루션으로서, 이미 범용화 되어 있다. 덕분에 USB는 훨씬 더 거대한 지지를 기대할 수 있으므로 앞으로도 오랫동안 전세계 하드웨어 대다수의 상호작용에 이용되는 방식으로 남게 될 것이다.