부폼 비교 기능을 맹신하지마라

앞서 부품을 고를 때 전자 부품 쇼핑몰의 비교기능을 활용하자는 글을 썼다. 이미 알고 있는 모델과 유사한 사양의 부품을 비교할 수 있어 더 나은 선택을 할 수 있다는 취지의 글이었다. 아마 대부분의 경우는 의도대로 그 기능을 활용할 수 있을 것이다. 하지만 모든 일이 그렇듯 항상 올바르게 일이 풀리지는 않는다. 지난번 글에서 알아본 USB to UART Bridge인 CP2102N과 유사 제품을 조사하면서 알게 된 비교 기능의 허점을 짚어본다.

돌다리도 두둘겨 보고 건너라

일단 비교표를 다시 보자. 세 제품 사양이 거의 비슷하지만 가장 눈에 띄는 차이점은 데이터 전송률(Data Rate)이다. CP2102N의 Data Rate는 3Mb/s, FT234XD와 MCP2200은 12Mb/s로 표시되어 있다. 수치로만 보면 CP2102N에 비해서 다른 두 제품은 전송 속도가 4배인 셈이다.

다음은 소비전류를 비교해본다. CP2102N이 가장 비효율적이지만 MCP2200과 비슷하다. FT234XD의 최대 소비전류 최대 8.3mA로 월등히 효율이 높다. 표에 표시된 최소 소비전류가 6.5mA이니 이것을 기준으로 비교하면 다른 두 제품의 절반밖에 안 되는 전류로 동작할 수 있다.

나를 포함하여 경험이 부족한 개발자라면 당연히 빠르고 효율 좋은 제품을 선택하게 될 것이다. 심지어 가격이 비슷하다면 더욱 그렇지 않겠나. 그래서 이 표만 참고한다면 누구든 FT234XD를 선택 안 할 이유가 없다.

그런데 '가격이 비슷한데 저렇게 성능 차이가 나는 것을 그대로 믿는 사람이 바보 아닌가?' 라고 생각할 수 있다. 사실 이 비교자료를 처음 확인한 것은 지난 5월 초 즈음이었는데, 그때는 CP2102N의 가격이 1,600원대로 표시되어 있었다. FT234XD는 지금과 유사한 2,600원대. 그래서 1,000원이나 가격 차이가 나는 만큼 성능도 차이 나겠거니 하여 저 수치들을 믿을 수밖에 없었다.

데이터 시트를 살펴보자

그렇게 며칠 동안은 그 스펙대로 머리 속에 담아두고 있다가 그래도 한 번은 데이터 시트를 제대로 살펴봐야 하지 않을까 해서 읽어보기로 했다. 먼저 CP2102N 데이터 시트를 읽었다. 그러던 도중 'USB Specification 2.0 compliant; full-speed(12Mbps)'라는 글귀를 찾아냈다. '12Mbps... 어디서 많이 봤던 수치인데...' 하다가 FTDI의 것이 생각났다. 그리고 곧바로 FT234XD 데이터 시트를 찾아봤다.

FT234XD 데이터 시트에서 찾아낸 UART 데이터 전송률 정보는 이렇다.

Data transfer rates from 300 baud to 3 Mbaud(RS422, RS485, and RS232) at TTL levels.

즉, UART 신호 전송 속도 최대치가 3Mb/s이다. 이 수치는 CP2102N과 똑같다. 그렇다면 12Mb/s는 어디서 왔을까? 아무리 찾아봐도 FT234XD 데이터 시트에는 '12Mb/s'라는 수치 자체가 없다. 그래서 FTDI 홈페이지에 들어가 제품 소개 페이지를 찾아보았다. 홈페이지에 공개된 주요 스펙을 살펴보면 USB Speed가 12Mb/s인 것을 알 수 있었다. 그렇다. 12Mb/s라는 전송률(Data Rate)은 UART가 아닌 USB의 것이다.

MCP2200도 똑같이 정보를 찾아보았다. 그래서 알게 된 스펙은 아래와 같다.

- USB
    - Supports Full-Speed USB (12MB/s)
- UART
    - Support baud rates: 300 - 1000k (baud)

UART 최대 속도가 1000k 라고 적혀있다. 큰 숫자 같지만 백만 단위로 바꿔보면 결국 1M이다. 오히려 3Mb/s의 전송률을 갖는 CP2102N과 FT234XD의 1/3 수준이다.

비교표에 있던 Data Rate 항목을 제대로 비교해본 결론:

• CP2102N, FTD234XD, MCP2200 모두 USB 속도는 최대 12Mb/s로 똑같다.
• UART 전송 최대 속도는 CP2102N과FTD234XD가 3Mb/s이고 MCP2200은 1Mb/s이다.

다음은 데이터 시트를 통해서 확인한 소비전류 비교 결과이다.

• CP2102N은 UART 속도 115200일 때 9.5mA, 3M일 때 13.5mA이다.
• MCP2200은 13mA부터 최대 15mA이다.
• FD234XD는 최소 6.5mA부터 최대 8.3mA이다.

소비전류는 데이터 전송 속도 설정에 따라서 달라질 수 있다. 그러니 최대 소비전류로만 비교해보았다. FT234XD가 가장 효율적이고 그다음이 CP2102N이 좋은 것을 알 수 있었다. MCP2200은 UART 전송 속도가 다른 것에 비해 1/3 수준에 불과하지만, 소비전류는 그 둘보다 높았다. 그래서 가장 비효율적이라고 말할 수 있다.

데이터시트를 보고 알아낸 비교표의 문제점을 정리해보면 이렇다.

• FTDI, Microchips, MaxLinear, Cypress 모두 Data Rate가 12Mb/s로 잘못 적혀있다.
• 오직 Silicon Labs 만이 3Mb/s로 제대로 적혀있다.
• 만약 비교 자료에 적힌 Data Rate가 UART가 아닌 USB 속도를 말하는 것이라면 Silicon Labs. 것도 12Mb/s로 표기되어야 한다.
• 소비전력 표기도 문제이다.
• FT234XD는 데이터 시트에 적힌 최소/최대 범위를 모두 적어놓았다.
• MCP2200은 일반적인 사용에서 소비전력을 적어놓았다.
• CP2102N은 최대 소비전력을 적어놓았다.
• 기준이 일정하지 않다.
• 이쯤 되면 Silicon Labs.가 마우저에 밉보인 게 아닐까 하는 생각도 든다.

쇼핑몰의 정보는 참고만 할 뿐

물론, 전자 부품을 선택하는 기준은 다양하다. 성능, 효율, 부가기능뿐만 아니라 엔지니어의 경험도 무시 못 하는 선택 기준이다. 이전 글에도 적혀있듯, 회사 선배가 CP2102를 사용하는 이유는 '써본 것'이기 때문이었다. 그런 측정할 수 없는 선택기준을 제외한다면 시간이 걸리더라도 우리는 반드시 데이터 시트로 사양을 확인하고 부품을 선택해야 한다.

이 글의 목적은 그런 편리한 비교기능을 사용하지 말라는 것이 아니다. 깔끔하게 정리된 내용을 믿고 곧바로 제품을 선택해서는 안 되며, 최종 선택을 위해서는 데이터 시트 확인이 필요하다는 것이다. 결국, 시간이 오래 걸리는 방법을 이용해야 하는데, 어쩔 수 없다. 잘못 설계한 것을 재설계하는 것보다는 시간을 아낄 수 있다.