콩가텍, 인텔·AMD·NXP 탑재 모듈 공개하며 공격 행보

[테크월드뉴스=김경한 기자] 콩가텍(Congatec)은 글로벌 산업용 컴퓨터 모듈 강자 중 한 곳이다. 탁월한 기술력을 바탕으로 코로나19가 한창인 시기에도 고성장을기록했으며, 한국에서는 메디컬 분야에서 10여 년간 두각을 나타내고 있다. 

이런 가운데 콩가텍이 지난 3월 2일, ‘임베디드 월드 2021 디지털’ 행사에서 지난 한해를 돌아보고 향후 사업비전을 제시하며, 인텔·AMD·NXP 프로세서를 탑재한 산업용 컴퓨터 모듈을 소개하는 온라인 기자 간담회를 개최했다. 각각의 프로세서에 따라 메디컬, 머신비전, 인포테인먼트, 오토모티브 등 다양한 산업군에 활용될 수 있는 만큼 고객에게는 수익 창출을 위한 큰 기회로 작용할 것으로 기대된다. 

“2021년은 성장 모멘텀 유지하는 강력한 시기”

제품 소개에 앞서 제이슨 칼슨(Jason Carlson) 콩가텍 CEO는 코로나19로 많은 부침이 있었던 지난 해를 돌아보고, 올해의 사업 비전을 제시하는 시간을 가졌다. 

칼슨 CEO는 “코로나19로 힘겨웠던 지난 1년을 돌아보니, 지금 이 자리를 마련할 수 있는 것 자체가 놀라운 일이다”라고 운을 뗐다. 

그는 “코로나 시대에도 사업이 정상적으로 운영될 수 있도록 최선을 다하고 있다”며, “우리의 초점은 직원의 안전을 보장하고, 재정적 안정성과 강점을 계속 유지하는 데 있다”고 말했다. 그 원동력으로는 이 어려운 시기를 잘 적응한 직원들의 공로가 크며, 콩가텍은 최소한의 사업 중단과 감염으로 이 어려운 시기를 잘 견디고 있다는 따뜻한 위로의 말도 건넸다. 

지난 해는 코로나19로 인해 고객의 구매결정이 지연된 상황이었지만, 콩가텍에겐 디자인 승리(Design Wins, 제품을 제작하고 테스트한 후 고객이 만족할 만큼 충분한 성능을 발휘한 것)의 관점에서 기록적인 해였다. 칼슨 CEO는 “(코로나19가 한창이던) 지난해에 전년 대비 조금씩 성장했던 것에도 자부심을 느낀다. 지난해 사업이 진행된 상황을 살펴보면 계획과는 완전히 달랐다”며 놀라움을 드러냈다. 한 예로, 인공호흡기를 만드는 메디컬 관련 고객사는 일반적인 생산 요구의 10배가 넘는 주문을 해왔다. 

그는 코로나19로 인해 재정적 침체에 직면하는 등의 여부와는 상관없이 항상 미래에 투자하는 것이 중요한 사업 목표 중 하나라고 강조했다. 경기 침체의 시기에도 계속해서 투자한다면, 경기 상승 기류에 있을 때 시장을 뛰어넘고 성장을 가속화할 수 있다고 확신하기 때문이다. 따라서 콩가텍은 핵심 직책을 계속 고용하고 새로운 플랫폼에 투자하고 있다. 

지난해에는 DBAG(Deutsche Beteiligungs AG)가 콩가텍의 최대 주주가 됐다. 이는 추가 개발을 위한 강력한 파트너를 얻었다는 것을 의미한다. 재무 건전성, 가속화된 디지털화 성장, 기회로서의 팬데믹 상황, IoT와 인더스트리 4.0의 성장이 맞물리면서 향후 좋은 결과로 이어질 것으로 분석된다. 

마지막으로 칼슨 CEO는 “2021년은 콩가텍이 새로운 플랫폼을 시장에 출시하는 등 가장 강력한 성장 모멘텀을 유지하는 해가 될 것”이라고 확신했다. 

엣지 컴퓨팅에 최적화된 COM-HPC
크리스천 에더(Christian Eder) 콩가텍 마케팅 이사는 “기술은 점점 복잡해지고 있다. 특히 고속 인터페이스에서 그런 경향이 강하다”며 “콩가텍의 제품은 더 좋은 기술을 통해 복잡한 요소들을 더 간단하고 쉽게 만들 수 있다”고 강조했다. 

그러면서 주문 제작형 캐리어 보드인 COM-HPC에 대해 소개했다. 임베디드 컴퓨터에 대한 수요 증가로 새로운 클래스에 내장된 엣지 서버에 서비스를 제공하려면 확장성이 무제한이어야 한다. 하지만 포그 컴퓨팅을 위한 COM 익스프레스(COM Express)는 강력한 엣지 서버를 위한 충분한 인터페이스를 갖추지 못했다. 이에 콩가텍은 COM-HPC 클라이언트와 COM-HPC 서버 모듈을 발표했다(단 COM-HPC는 COM 익스프레스를 대체하지 않으며, 각각 특성에 맞게 다양한 분야에서 활용될 수 있다.).

두 모듈은 정의와 핀아웃에서는 공통점을 갖고 있지만, 각각 별개의 기능을 한다. COM-HPC 클라이언트 모듈은 하나 이상의 디스플레이, 강력한 CPU와 적당한 크기의 디스플레이를 필요로 하는 하이엔드 임베디드 클라이언트 제품에 사용한다. 대표적인 용도는 메디컬 장비, 첨단 계측기, 산업장비, 강화된 현장 PC, 운송·방어 시스템 등이다.

COM-HPC 서버 모듈은 PCIe 5세대 속도에서 다중 10Gbps 또는 25Gbps 이더넷을 포함한 많은 고대역 I/O와 최대 65개의 PICe 레인을 포함한 집중적인 CPU 기능, 대용량 메모리 용량, 많은 고대역 I/O가 필요한 고급 헤드리스(디스플레이 없음) 임베디드 서버에 사용한다. 대표적인 용도는 자율 차량, 셀 타워 기지국, 지구물리학적 현장 장비, 메디컬 장비, 방어 시스템 등과 같은 현장 환경과 애플리케이션에서 사용하기 위해 견고하게 설계된 임베디드 서버 장비다. 

에더 이사는 “최근 산업용 컴퓨터 트렌드가 강화된 엣지 컴퓨팅으로 요약할 수 있다”고 역설했다. 이에 정보처리, 콘텐츠 수집, 지연 시간 감소를 위해 엣지 컴퓨팅이 필요해지고, 애플리케이션과 서비스를 사람과 디바이스에 더 가깝게 이동하는 추세다. 

콩가텍은 COM-HPC와 RTS 하이퍼바이저(Real Time Systems Hypervisor)로 이를 해결하고 있다. RTS 하이퍼바이저는 실시간 운영체제와 범용 운영체제 등 여러 운영체제가 멀티코어 x86 프로세서에서 동시에 실행될 수 있도록 해주는 소프트웨어다. COM-HPC와 RTS 하이퍼바이저는 더 많은 코어를 갖출 수 있도록 해 더 많은 가능성을 제공해 주며, 운영체제가 서로 섞이고 조화를 이룰 수 있도록 한다. 또한, IoT와 파이워월을 위한 독립적 엣지 운영체제를 완전히 분리하고, 신뢰성 강화를 위해 운영체제를 분리할 수도 있다. 

대규모로 연결된 엣지 장치에 적합한 
인텔 11세대 프로세서 탑재한 COM-HPC

크리스천 에더 이사는 인텔 11세대 코어 프로세서(코드명 타이거 레이크)를 활용한 스타터 세트 PIMG COM-HPC를 공개했다. 이 제품은 PCIe Gen4, USB 4.0, 최대 초고속 2x25GbE 연결, 통합 MIPI-CSI 비전 기능과 같은 최신 고속 인터페이스 기술을 활용하는 모듈형 시스템 설계에 이상적인 세트다. 인텔의 프로세서는 CPU 성능이나 계산 능력 면에서 뛰어나기 때문에 메디컬, 자동화, 운송, 자율주행뿐만 아니라 비전 기반 검사, 비디오 감시 시스템 등에 활용하기에 적합하다. 엔지니어가 연결된 확장 장치수를 2배로 늘릴 수 있기 때문에 시스템 설계 과정에서 상당한 이점을 제공한다. 

스타터 세트의 다양한 이더넷 구성 옵션은 8x 1GbE 스위칭 옵션과 2x 2.5GbE(TSN 지원 포함)에서 최대 듀얼 2x 10GbE 연결까지 다양하다. 콩가텍의 포괄적인 지원은 임베디드 시스템에 연결된 산업용 IoT(IIoT)와 인더스트리4.0의 연결성을 높인다. AI와 추론 가속은 CPU 벡터 신경망 명령(VNNI)에서 실행되는 인텔 DL 부스트 또는 GPU(Int8)의 8 비트 정수 명령을 사용해 달성할 수 있다. 이런 맥락에서 매력적인 것은 AI용 인텔 오픈 비노(Open Vino) 에코 시스템의 지원이다. 여기에는 기능 라이브러리와 함께 제공되는 OpenCV와 OpenCL 커널에 대한 최적화된 호출이 함께 제공돼 여러 플랫폼에서 심층 신경망 워크로드를 가속화한다. 

이번에 발표된 콩가텍의 COM-HPC 클라이언트는 -40~85℃의 확장된 온도 범위를 지원한다. 또한 2개의 10GbE, 2.5GbE, 1GbE 지원을 포함해 2개의 고성능 PCIe Gen4 x16 커넥터와 다양한 LAN 데이터 대역폭, 데이터 전송 방법, 커넥터를 장착했다. 메자닌 카드(Mezzanine Card)를 통해 캐리어는 최대 2x2.5GbE의 고성능 인터페이스를 실행할 수 있어 대규모로 연결된 엣지 장치에 적합하다. 이 모듈은 엔지니어가 프로그래밍, 펌웨어 플래싱, 재설정에 필요한 모든 인터페이스도 포함한다. 

선택의 폭 넓힌 인텔 프로세서 탑재 모듈들

마틴 댄저(Martin Danzer) 콩가텍 제품관리 디렉터는 인텔 11세대 코어 프로세서를 탑재한 COM 익스프레스(Conga-TC750)를 소개했다. 이 모듈은 고객이 애플리케이션을 산업 환경에 구현하기 훨씬 쉽게 설계됐다. CPU에 내장된 인텔의 12세대 그래픽카드인 아이리스 Xe는 이전 세대에 비해 2배나 성능이 좋아 AI와 머신러닝 애플리케이션 활용면에서 탁월한 효과를 발휘한다. CPU와 GPU의 성능 향상뿐만 아니라 확장된 산업 온도 범위도 지원한다.

인터페이스 세트는 PCIe Gen4에 대한 첫 번째 COM 익스프레스 보드다. PEG x4(PCIe Gen4)와 8xPCI 익스프레스(Gen3), 4xUSB3.1(gen 2)으로 최적의 IO 대역폭을 지원한다. 메모리는 최대 64GB DDR4-3200를 지원하며, 1x2.5GbE TSN 이더넷으로 실시간 시스템에 조합에 최적화됐다. 

댄저 디렉터는 강력한 실시간 지원 보드인 인텔의 아톰 x6000E 시리즈를 탑재한 모듈도 소개했다. 미래에는 스마트 산업에 5G를 직접 연결하기 위해선 언제 어디서나 실시간 인프라가 필요할 것으로 분석된다. 아톰 시리즈에 기반한 콩가텍 보드는 시간 민감형 네트워킹(TSN), 시간 조정 컴퓨팅(TCC), 실시간 시스템 하이퍼바이저 기술 지원을 통해 실시간 기능을 향상시킨다. 프로세서 사용 조건에 따라 PC 클라이언트용, 임베디드용, 산업용 제품군을 구분할 수도 있다. 

저전력 그래픽 플랫폼에 적합한 
연중 무휴 AMD 기반 COM 익스프레스

콩가텍은 AMD 라이젠 임베디드 V2000 프로세서를 탑재한 COM 익스프레스 콤팩트 컴퓨터 온 모듈(C0mputer-on-Module) Conga-TCV2도 공개했다. 이 제품은 이전에 출시된 AMD 라이젠 임베디드 V1000 대비 성능이 2배로 향상됐다. 

15W TDP 설계의 저전력 플랫폼 성능을 발휘하는 Conga-TCV2는 실제로 크로스 플랫폼 테스트 스위트인 시네벤치 R15nt로 검증됐다. AMD Ryzen Embedded V1608B 프로세서가 있는 모듈과 비교해 최대 8코어로 97(V2516)~140%(V2718)의 성능을 향상시켰다. 7nm Zen2 코어를 통해 단일 코어 성능도 25%에서 35% 사이로 증가해 다양한 산업 엣지에서 작동할 수 있다. 연중 무휴 연결과 팬이 없는 임베디드 시스템의 성능 향상에 유용할 것으로 기대된다. 

일반적인 응용 분야에는 다기능 산업용 엣지 게이트웨이, 디지털 사이니지 시스템, 게임 터미널, 인포테인먼트 플랫폼이 포함된다. 15W에서 최대 4x 4k60 그래픽을 위한 최대 40% 이상의 GPU 기능과 포괄적 인 GPGPU을 지원해 수술실의 다중 헤드 메디컬 이미징 시스템과 머신 비전, 머신 러닝 시스템이 추가 목표 시장이다. 

모빌리티 환경에 적합한 SMARC 2.1 모듈

NXP는 현재 글로벌 차량용 반도체 분야에서 시장점유율 2위를 유지하고 있다. 콩가텍은 자동차의 전장화에 따라 성장 잠재력이 높은 NXP의 프로세서를 꾸준히 활용하고 있다. NXP i.MX 8M 미니, NXP i.MX 8X, NXP i.MX8 쿼드맥스를 탑재한 SMARC 모듈을 출시했으며, 이번 임베디드 월드에서 Arm Cortex-A53 기반 NXP i.MX 플러스 프로세서를 탑재한 저전력 SMARC 2.1 컴퓨터 온 모듈을 추가했다. 

기계학습, 딥러닝 기능을 갖춘 이 모듈은 산업용 임베디드 시스템 내에서 상황 인식, 시각적 검사·식별·감시·추적, 제스처 기반 비접촉 기계 작동, 증강 현실을 위한 주변 환경 분석 기능을 수행할 수 있다. 

주요 장점으로는 ▲4개의 강력한 다목적 ARM Cortex-A53 프로세서에 2.3 TOPS의 전용 AI 계산 능력을 갖췄고 ▲통합 ISP로는 초당 최대 3x 60프레임으로 풀 HD 비디오 스트림을 처리하며 ▲고품질 DSP로는 클라우드 연결없이 로컬 음성 인식을 가능하게 하고 ▲오류 방지 장치로도 사용할 수 있는 Cortex-M7으로는 시간 동기화 네트워킹 기능 이더넷 포트와 함께 실시간 제어를 할 수 있다. 

이 모듈의 기술적 하이라이트에는 두 개의 통합 MIPI-CSI 카메라 인터페이스인 AI 계산 능력을 위한 통합 신경 처리 장치(NPU)와 고해상도 이미지·비디오 스트림의 병렬 실시간 처리를 위한 이미지 신호 프로세서(ISP)가 포함된 점이다. 

산업용(0~60℃) 또는 확장용(-40~60℃) 온도 범위를 갖춘 SMARC 2.1 모듈의 응용분야로는 IoT, 오토메이션, 메디컬, 모빌리티, 농업, 스마트 시티, 스마트 빌딩 등이 있다. 

“대한민국은 산업용 컴퓨터 시장의 테스트베드”

이번 행사에서 별도로 테크월드와 1대1 미팅을 진행한 콩가텍은 산업용 컴퓨터 분야에서 고속성장 중인 한국 시장을 상당히 주목하고 있다고 밝혔다. 

김윤선 콩가텍 코리아 지사장은 “ APEC(아시아 태평양 지역)의 콩가텍 수익 중 한국 시장이 가장 크고, 이곳이 새로운 기술이나 제품의 테스트베드 역할을 하는 것에 주목하고 있다”고 전했다. 콩가텍은 10년 이상 한국의 메디컬 분야의 초음파 장비를 독보적으로 공급하고 있다. 또한 김 지사장은 “한국은 잠재력이 큰 시장이기 때문에 향후 반도체, 오토메이션, 로보틱스, 스마트팩토리 분야에도 사업 영역을 확대하고자 한국 지사의 규모를 전략적인 관점에서 확대해 가고 있다”고 밝혔다. 콩가텍은 2~3년 후, 한국 시장에서 어느 정도 가시적인 결과를 얻을 수 있지 않을 것으로 판단하고 있다.