고기능 AI 애플리케이션 수요 증가하는 에지 영역
버설 엣지, 엔비디아 GPU 대비 와트당 성능 4배
자일링스 전 세대 MPSoC 대비 컴퓨팅 밀도 10배


자일링스는 11일, 온라인 기자 간담회를 열고 에지 AI 혁신을 달성할 수 있도록 GPU 대비 와트당 AI 성능은 4배, 컴퓨팅 밀도는 이전 세대 적응형 SoC 대비 10배 높인 ‘버설 AI 엣지(Versal™ AI Edge)’ 시리즈를 출시했다. 

버설 AI 엣지 적응형 컴퓨팅 가속 플랫폼(Adaptive Compute Acceleration Platform; ACAP)은 가장 높은 레벨의 기능 안전을 요구하는 자율협력 주행 로봇, 공장 예지 보수 시스템, 헬스케어, 항공우주 및 방위 시장을 위한 다목적 페이로드 등 광범위한 애플리케이션에 지능형 기능을 부여한다. 

새로운 적응형 플랫폼은 ‘AI 엔진ML(AI Engine-ML)’을 기반으로 기존 AI 엔진 아키텍처보다 4배의 머신러닝(ML) 컴퓨팅을 제공하며, 진화하는 AI 알고리즘을 위해 향상된 메모리 계층과 새로운 가속기 RAM을 통합했다. 이러한 아키텍처 혁신을 통해 엔비디아 ‘젯슨 AGX 자비에(Jetson AGX Xavier)’ GPU 대비 최대 4배의 와트당 성능, 짧은 지연시간을 제공, 고기능 에지 장치를 구현할 수 있다. 

높은 컴퓨팅 밀도는 AI 기반 자동화 시스템이 센서에서 AI 및 실시간 제어에 이르는 애플리케이션을 가속하기 위한 필수 요소다. 버설 AI 엣지 시리즈는 자일링스 ‘징크 울트라스케일+(Zynq® UltraScale+™)’ MPSoC 대비 10배 향상된 컴퓨팅 밀도를 제공해 지능적인 자율 시스템을 구현토록 한다. 

또한, 공급업체들이 ASIL C/D를 준수할 수 있도록 자동차(ISO 26262), 산업(IEC 61508), 항공(DO-254/178) 등 다양한 시장의 안전 표준을 지원한다. 

VDC 리서치의 IoT 및 임베디드 기술 부문 수석 분석가, 댄 만델(Dan Mandell)은 “에지 애플리케이션 지원 AI 칩셋은 2021년에서 2025년까지 2배 이상 증가할 것”이라며, “버설 AI 엣지 시리즈는 확장성과 저전력을 유지하는 동시에 AI 작업에 특화된 설계로 에지 시장 요구를 해결하는 솔루션”이라고 설명했다.

버설 AI 엣지 시리즈는 7nm 버설 아키텍처를 기반으로 초저지연 AI 컴퓨팅을 수행할 수 있도록 소형화됐고, 6W 미만의 전력 효율과 에지 애플리케이션에서 필요로 하는 안전 및 보안 요건을 모두 제공한다. 

◇ 다양한 HW/SW 통해서 AI 기반 에지 애플리케이션 개발 가속

사용자는 이기종 플랫폼인 버설 AI 엣지 시리즈의 △임베디드 컴퓨팅을 위한 스칼라 엔진(Scalar Engine), △센서 융합 및 하드웨어 적응성을 위한 적응형 엔진(Adaptable Engine), △에지 애플리케이션 전용 ASSP, △최대 INT4의 479TOPS까지 확장 가능한 AI 추론 성능, △비전·레이더·라이다,SDR(Software Defined Radio) 등 첨단 신호 프로세싱 작업부하를 위한 지능형 엔진(Intelligent Engine) 등을 사용해 알고리즘 맞춤 엔진 최적화가 가능하다.

커넥티비티 블록은 LPDDR-4266, 32Gb/s 트랜시버에서 레벨2 이상의 ADAS에 중요한 최대 800만 화소 해상도 이상의 비전 센서를 위한 네이티브 MIPI를 지원한다. 더불어 40G 멀티레이트 이더넷, CCIX를 갖춘 PCIe Gen 4에 이르기까지 에지 애플리케이션이 요구하는 모든 프로토콜을 충족한다. 또한 AI 엔진과 가속기 RAM을 비롯한 향상된 메모리 계층을 갖춰 광범위한 애플리케이션에 적합하다.

버설 AI 엣지 ACAP은 하드웨어 및 소프트웨어 개발자 모두 액세스가 가능하다. 하드웨어 개발자를 위한 ‘비바도(Vivado®)’ 디자인 툴과 소프트웨어 개발자를 위한 ‘바이티스(Vitis™)’ 통합 소프트웨어 플랫폼, 데이터 과학자를 위한 ‘바이티스 AI’, 그리고 플랫폼의 타깃 애플리케이션을 위한 가속 라이브러리와 도메인별로 특화된 운영체제 및 프레임워크 등을 통해 손쉬운 설계 시작을 지원하고 있다. 

버설 AI 엣지 시리즈는 기존 CPU, GPU, FPGA보다 높은 성능과 유연성을 제공하는, 소프트웨어로 프로그래밍이 가능한 적응형 SoC, 버설 ACAP 포트폴리오의 최신 제품이다. ACAP은 하드웨어와 소프트웨어 레벨에서 모두 변경이 가능해 에지에서 클라우드까지 광범위한 워크로드와 애플리케이션 요구사항에 따라 동적인 적응이 가능하다. ‘버설 AI 코어(Versal AI Core)’, ‘버설 프라임(Versal Prime)’ 시리즈는 양산 중, ‘버설 프리미엄(Versal Premium)’은 샘플 공급 중이다.

2022년 상반기 출하 예정인 버설 AI 엣지 시리즈는 얼리 액세스 고객을 위해 설계 문서와 지원이 제공되고 있다. 여기에는 차량 및 방위 등급 디바이스 로드맵도 포함될 예정이다. 해당 시리즈에 대한 다양한 정보는 사이트에서 확인할 수 있다.