[인터뷰] AMD AECG, “FPGA 시장 지속적으로 확대될 것”

[테크월드뉴스=노태민 기자] 고성능 반도체 수요가 증가함에 따라 FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), IPU(Intelligence Processing Unit) 등의 수요가 증가하고 있다. 그 중에서도 FPGA 시장은 사용자가 자유롭게 프로그래밍할 수 있다는 장점에 힘입어 빠른 속도로 시장이 확대 중이다.

FPGA는 인공지능, 자율주행, 로보틱스, 고성능 컴퓨팅 시장 등 고도의 연산이 필요한 분야에서 FPGA의 강점이 두드러지는데, 이러한 분야에서 FPGA가 각광받는 이유는 기술이 바뀌면 다시 만들어야 하는 CPU나 GPU와 달리 소프트웨어 업데이트를 통해 회로 구조를 변경하는 게 가능하기 때문이다. 

시장조사업체 마켓리서치는 FPGA 시장이 2021년 6억 2000만 달러(8690억 원)에서 2026년 9억 1000만 달러(1조 2760억 원)로 확대를 전망했다. 연 평균 7.8%에 달하는 고성장이다.

FPGA 제조 기업들은 사용자 확대를 위해 다양한 사용자 편의 툴을 제공하기도 한다.  AMD AECG는 개발자들의 요구사항에 적합한 다양한 플랫폼과 프레임워크 등을 제공하기 위해 노력하고 있다고 밝혔다. 

폭발적으로 성장하고 있지만 우리에게 익숙지 않은 FPGA에 대해 키란 비샬 탄자부르 바스카르 AMD AECG 산업, 과학 부문 전략 담당 매니저에게 들어봤다.

Q. FPGA에 대한 간략한 소개와 다른 프로세서에 비해 가진 장점은

A. FPGA는 사용자가 프로그래밍 및 재프로그래밍할 수 있는 구성 가능한 로직 블록(Configurable Logic Block, CLB)과 여러 기능을 갖추고 있는 IC(Integrated Circuit)다. ‘필드 프로그래머블(Field-Programmable)’이라는 용어는 FPGA의 기능을 조정할 수 있고, 다른 IC와 달리 제조업체에서 기능을 하드와이어 방식으로 고정시키지 않았다는 것을 의미한다.

대표적으로 꼽을 수 있는 FPGA의 장점은 제조 후에도 수정이 가능한 적응형 하드웨어 기반으로 구현되며, 하드웨어 블록 어레이를 필요에 따라 연결이 가능하기 때문에 각각의 애플레케이션에 효율적인 특화된 아키텍처를 구현할 수 있다. CPU와 GPU는 아키텍처가 고정되어 있고, 소프트웨어 명령을 이용해 동작한다. FPGA는 프로그래머와 설계자가 컴퓨팅 아케턱처를 보다 유연하게 조정하고, 업데이트할 수 있기 때문에 적합한 도메인별 아키텍처를 생성할 수 있다.

Q. FPGA는 어떤 산업 분야에 적합한가

A. FPGA는 적응형 컴퓨팅 기술을 이용한 미래 시장에 대응할 수 있는 솔루션으로, 항공우주 및 방위, 로보틱스, 데이터센터, 자율주행, 인공지능 등 다양한 산업에서 사용되고 있으며, 사용처는 계속해서 넓어질 것으로 예상한다.

Q. AMD AECG가 생산하는 FPGA의 장점은 무엇인가

A. 45nm-7nm에 이르는 공정 노드를 활용해 수요에 맞는 각기 다른 집적도와 패키지, 속도 등급 및 온도 등급을 제공할 수 있는 확장성이 뛰어난 제품이다. amd aecg는 컴퓨팅, 메모리 I/O, AIE(AI Engine)와 같은 여러 블록들을 결합하여 SoC(System-on-Chip), SOM(System-on-Module), 가속기 카드 및 적응형 컴퓨팅 가속화 플랫폼 (Adaptive Compute Acceleration Platform, ACAP) 형태로 제공되고 있다.

Q. AMD AECG는 FPGA 사용자들을 위해 어떤 지원을 하고 있는가

A. AMD AECG와 파트너 에코시스템은 사용이 편리하고 강력한 포괄적인 툴과 라이브러리 및 방법론 등을 지원하는 소프트웨어 및 하드웨어 개발 환경과 임베디드 플랫폼을 제공하고 있다. 이러한 개발 환경을 통해 개발 시간을 단축하는 동시에, 맞춤형 하드웨어 가속기를 온디맨드 방식으로 쉽게 구현할 수 있다.

이러한 플랫폼은 AI 과학자와 애플리케이션 및 알고리즘 엔지니어, 임베디드 소프트웨어 개발자는 물론, 기존의 하드웨어 개발자에 이르기까지 모든 유형의 개발자들을 지원할 수 있다.

Q. 최근 출시한 로보틱스 스타터 키트 KR260에 대한 간략한 소개를 해달라

A. 먼저 상업용 및 산업용 등급으로 제공되는 크리아 K26 SOM을 살펴보면, 크리아 K26 SOM은 소형 폼팩터의 카드에 맞춤형 구현이 가능한 징크 울트라스케일+ MPSoC 디바이스를 내장한 것으로, 스마트 카메라와 임베디드 비전, 기타 보안 및 소매 분석, 스마트 시티, 로보틱스는 물론, 머신 비전 및 산업용 애플리케이션의 생산 배치에 이상적인 솔루션이다.

크리아 K26 SOM을 기반으로 구현된 KR260 로보틱스 스타터 키트(Robotics Starter Kit)는 고성능 산업용 인터페이스를 갖추고 있으며, ROS 2를 기본으로 지원한다. 로보틱스 및 산업용 애플리케이션을 위해 설계된 KR260은 K26 SOM의 장점을 활용하여 가장 신속하게 지능형 공장 솔루션을 개발하고, 대량생산으로 배치할 수 있는 방법이다.

Q.  KR260으로 빠르게 로봇이 구동 가능한 것으로 알고 있다. 어느 수준으로 작동하는가

A. AMD 자일링스 앱스토어에서 제공되는 크리아 앱을 활용하면, 개발자들은 1시간 이내에 이 키트를 시작하고, 실행할 수 있도록 도와주는 가속 애플리케이션을 이용할 수 있다. 최초 1시간 이내에 우분투의 Jammy Jellyfish LTS 릴리스를 KR260으로 부팅할 수 있으며, 사전 구현된 ROS 2 인식 노드(Perception Node) 앱을 보드에 로드하여 이 키트의 기능을 평가할 수 있다. 이러한 모든 작업이 준비되면, 가제보(Gazebo) 내에서 로보틱스 애플리케이션의 시뮬레이션을 시작할 수 있으며, KR260의 프로그래머블 로직을 활용하여 기본 로보틱스 애플리케이션에 대한 연산 그래프의 일부를 가속화할 수 있다.