최고의 와트 당 AI 성능 앞세운 버설 AI 엣지 ACAP 시리즈 출시

“엣지 분야에서 시장 기회가 폭발적으로 증가하면서 엣지 관련 애플리케이션을 지원하는 AI 칩셋은 2021년에서 2025년까지 두 배 이상 증가할 것으로 예상되고 있다.” _댄 만델(Dan Mandell) 수석 분석가, VDC 리서치(VDC Research)

클라우드 및 네트워크를 위한 획기적인 컴퓨팅을 실현했던 자일링스(Xilinx)의 버설(Versal™) ACAP이 급성장하는 엣지(Edge) 시장을 정조준한 것은 어찌보면 당연한 수순이었다. 

자일링스는 짧은 지연시간, AI 컴퓨팅, 저전력, 안전 및 보안 등을 만족시켜야 엣지 분야에 대응하여 와트당 AI 성능과 컴퓨팅 밀도에 승부를 걸었다. 적응형 컴퓨팅 가속 플랫폼, ACAP 기술의 와트 당 성능을 엣지에 제공하기 위해 ‘소형화’를 선택했다.



자일링스는 11일, 엣지에서 엔드포인트까지 AI 혁신을 달성할 수 있도록 설계된 버설 AI 엣지(VersalTM AI Edge) 시리즈를 출시했다고 발표했다. GPU 대비 와트 당 AI 성능은 4배, 컴퓨팅 밀도는 이전 세대 적응형 SoC 대비 10배 향상됐다는 것. 여기에 엣지 및 엔드포인트를 위한 세계에서 가장 확장성이 뛰어난 적응형 플랫폼이라고 강조했다.

발표를 기해 온라인 간담회에 나선 자일링스의 레한 타히르(Rehan Tahir) 수석 제품라인 매니저 “우선 4배의 와트 당 AI 성능 측면을 보면, 머신러닝(ML)을 위해 최적화된 컴퓨팅 코어와 두 배의 데이터 메모리(32kB ~ 64kB), 그리고 AI 엔진 어레이 전반에 걸쳐 최대 38메가바이트의 새로운 메모리 타일은 더 높은 대역폭의 메모리 액세스를 지원한다”고 말했다.

4MB의 온칩 RAM, DDR 없이 저장해

특히 대용량 대역폭을 위한 4MB의 온칩 RAM은 DDR을 사용하지 않고도 AI 컴퓨팅 데이터나 안전에 중요한 코드를 저장할 수 있다며 대역폭 요구사항에 따라 적합한 메모리 선택도 장점 중의 하나라고 설명했다. 이를 증명하듯 경쟁사의 지능형 엣지 센서에 비해 1.9배, 지율시스템 또는 엣지 어그리게이션에 3.3배, CPU 가속기와 비교해 4.2배의 와트당 성능을 나타낸다고 수치를 내세웠다. 



또한 10배의 컴퓨팅 밀도는 레벨 3의 반자율주행에서 이전 세대 적응형 SoC에 비해 4.4배의 컴퓨팅 성능을 보이며 면적은 자그마치 60%에 가까운 보드 스페이스를 자랑한다고 말했다. 

이에 따라 버설 AI 엣지 적응형 컴퓨팅 가속 플랫폼은 최고 레벨의 기능 안전을 갖춘 자율주행과 협업 로봇, 공장의 예측유지보수 및 헬스케어 시스템, 항공우주 및 방위 시장을 위한 다목적 페이로드 등 광범위한 애플리케이션에 지능형 기능을 제공할 전망이다. 버설 AI 엣지 디바이스는 공급업체들이 ASIL C 임의의 하드웨어 무결성 및 ASIL D 체계적 무결성 레벨을 준수할 수 있도록 자동차(ISO 26262), 산업(IEC 61508), 항공전자(DO-254/178) 등 다양한 시장의 여러 안전 표준을 지원한다. 

"자동차 및 로보틱스, 헬스케어, 항공우주에 지능형 AI 제공"

버설 AI 엣지 시리즈는 이미 생산 검증이 완료된 7nm 버설 아키텍처를 기반으로 짧은 지연시간의 AI 컴퓨팅을 수행할 수 있도록 소형화되었으며, 6W 미만의 전력 효율과 엣지 애플리케이션에서 필요로 하는 안전 및 보안 요건을 모두 제공한다.

또한 다양한 프로세서를 내장한 이기종 플랫폼인 버설 AI 엣지 시리즈는 임베디드 컴퓨팅을 위한 스칼라 엔진(Scalar Engine)과 센서 융합 및 하드웨어 적응성을 위한 적응형 엔진(Adaptable Engine), 그리고 확장이 가능한 AI 추론과 비전, 레이더, 라이다(LiDAR) 및 SDR 등의 첨단 신호 프로세싱 작업부하를 위한 지능형 엔진(Intelligent Engine)을 사용하여 알고리즘에 따라 엔진을 최적화할 수 있다.

레한 타히르(Rehan Tahir) 수석은 “현재 설계 문서를 이용할 수 있으며 2021년 하반기에 툴을 지원하고 2022년 상반기에 ES 및 프로덕션 실리콘을 공급할 예정이다. 그리고 2022년 하반기에 버설 AI 엣지 ACAP 평가키트를 공급할 것”이라고 밝혔다.

현재 버설 AI 코어(Versal AI Core) ACAP VCK190 평가키트를 이용해 설계을 시작할 수 있으며 이후 버설 AI 엣지 디바이스로 마이그레이션 가능하다.