XMOS

XMOS는 USB 오디오 인터페이스 개발에서 가장 범용적으로 사용되는 영국 XMOS사의 멀티코어 마이크로컨트롤러(MCU) 솔루션입니다. 결정론적(Deterministic) 멀티스레딩 아키텍처를 바탕으로 초저지연 USB 데이터 전송과 하드웨어 라우팅을 수행하며 Focusrite, SSL, Audient, MOTU 등 다수의 프로 오디오 장비에 채택되고 있습니다.¹⁾

대부분의 입문~중급급 오디오 인터페이스가 XMOS 칩을 메인 컨트롤러로 채택하여 비동기 USB 오디오 스트리밍과 하드웨어 다이렉트 모니터링/루프백 믹서 기능을 구현합니다.

그림 1

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xCORE 아키텍처는 하드웨어 실시간 스레드(HART) 기반의 멀티타일 코어를 사용하여 타이밍 지터 없는 동기화 처리를 보장합니다.

• 고해상도 오디오 지원: PCM 최대 32비트/768kHz, Native DSD512/1024, 최대 32채널 입출력 동시 스트리밍 지원. 비동기(Asynchronous) USB 클럭 제어로 지터 최소화.
• ASIO 드라이버 호환성: Thesycon 전용 드라이버 및 custom 드라이버 연동을 통해 Windows 환경에서 극도로 낮은 왕복 레이턴시(RTL) 제공.
• 하드웨어 다이렉트 모니터링: 칩 내부 하드웨어 스레드에서 ADC(I2S) 입력 신호를 USB 플레이백 신호와 0.2ms 미만의 초저지연으로 직접 Summing 및 Panning. (단, xCORE-200 세대까지는 컴프/리버브 같은 이펙트 연산 없이 볼륨/페이더/루프백 믹싱 위주로 작동)
• 차세대 온칩 DSP 확장 (xcore.ai): 최신 xcore.ai 시리즈부터는 `lib_audio_dsp` 라이브러리 및 Audio Weaver 연동을 지원하여 별도의 외부 DSP 칩 없이도 단일 XMOS 칩 내에서 하드웨어 EQ, 컴프레서, 리버브 및 에코 취소(AEC) 구현 가능.
• 유연한 신호 라우팅: xCONNECT 인터커넥트 스위치와 프로그래머블 I/O를 통해 I2S, TDM, S/PDIF, ADAT 디지털 오디오 포맷 간의 자유로운 크로스파인트 라우팅 제공.

XMOS는 XTC Tools / xTIMEcomposer 통합 개발 환경과 C/C++ 기반의 라이브러리(`lib_xua`, `lib_audio_dsp` 등)를 제공합니다. 제조사는 XMOS가 제공하는 표준 USB Audio Class (UAC2) 레퍼런스 디자인을 바탕으로 독자적인 라우팅 믹서 및 컨트롤 펌웨어를 신속하게 구축할 수 있습니다.