SoC를 위한 Configurable DSP

각종 애플리케이션의 포팅과 최적화에는 경험이 풍부한 설계자일지라도 수 개월의 시간을 소요한다. 하지만 디지털 제품의 개발주기가 점점 빨라짐에 따라 단 몇 개월의 차이는 승패를 가늠하는 잣대가 되고 있는 상황이다.Improv 시스템(www.improvsys. com)은 DSP 관련 업체 중 독특하게 컨피규러블(Configurable) DSP 프로세서 솔루션을 제공하는 업체다. SoC 설계를 위한 컨피규러블 CPU 코어는 몇몇 업체가 제공하고 있지만 아직까지 컨피규러블 DSP는 생소한 분야다. 이 런 상황에서 최근 Improv는 컨피규러블 DSP인 Jazz 시리즈를 국내에 소개했다.Improv의 Jazz DSP 기술은 다양한 애플리케이션 솔루션의 요구에 부응할 수 있어 프로그래머블, 컨피규러블, 사이즈 축소 및 합성이 가능하다. 이러한 DSP 플랫폼은 컨수머, 멀티미디어, 네트워킹, 보안, 유무선 커뮤니케이션 시장을 위한 반도체 부품으로 다양하게 설계되고 있다.Improv의 Jazz DSP 솔루션● 고성능, 저전력 VLIW 프로세서 아키텍처● Media, VoP, Broadband, WLAN을 위한 SoC 솔루션 킷● 애플리케이션 구동의 디자인 방법론과 자동화된 툴● 완전히 합성 가능한 디자인● 시뮬레이션, 에뮬레이션, 하드웨어 디버그 지원적시 출시 강점,Configurable DSPImprov의 대표적인 비즈니스 모델은 IP 라이선스, 툴 라이선스, 솔루션 라이선스 등이며 컨피규러블 DSP 솔루션은 무엇보다 거대한 애플리케이션 시장을 위한 경쟁적인 제품을 신속히 제공할 수 있는 이점을 제공한다. 컨피규러블의 특징이 성능과 다이 사이즈 사이의 적절한 균형을 통해 최적의 디자인 설계를 가능케 하기 때문이다. 따라서 SoC 개발업체는 고성능의 애플리케이션으로 무장하고 최적화된 프로세싱 엔진을 개발할 수 있다. 또한 각종 DSP 애플리케이션의 준비에서 적용까지 고도로 최적화된 과정은 타임투마켓을 위한 높은 시간 효율을 제공해 준다.컨피규러블 DSP의 제품 구성은 코어 프로세서 디자인, 툴과 개발보드, 애플리케이션 솔루션 킷으로 되어 있다.Jazz DSP를 이용할 경우 명령어 세트의 조절이 가능하다. 16비트나 32비트의 선택은 물론 듀얼이나 쿼드 코어의 선택도 자유롭다. 즉, 애플리케이션에 맞게 수정할 수 있어 필요에 따라 성능, 전력, 다이 사이즈 등의 차이를 세분화 시켜 개발할 수 있다.Jazz DSP Processor오늘날 모바일 기기에 있어 가장 중요시 되는 고성능, 저전력 제품은 누차 강조해도 지나치지 않은 가장 핵심적인 현안 과제이다. 특히 CPU 및 DSP의 경우 성능 대비 전력소비라는 트레이드-오프 문제는 엔지니어가 최적의 제품을 선택함에 있어 고민을 가중시키고 있다. 그동안 CPU와 달리 DSP는 유연한 제품이 없었기 때문에 특화된 SoC 설계에 한계가 있었다. Improv의 컨피규러블 Jazz DSP 프로세서는 고성능, 저전력의 특징과 함께 최적화된 솔루션을 통해 개발기간을 크게 단축시킬 수 있다. 또한 IP 형태의 DSP 솔루션은 SoC로 제작함에 있어서 제품의 크기를 줄일 수 있는 또 하나의 장점을 제공한다.0.13㎛ 공정에 기반한 Jazz DSP의 경우 0.1mW(1MHz당) 전력을 소비한다. 특히 최고 속도를 250MHz까지 끌어올릴 수 있어 성능에 있어서도 만족할 만한 수준을 제공한다. 고성능, 저전력의 특징과 더불어 Jazz DSP는 컨피규러블 특징과 함께 개발 솔루션을 통한 지원을 통해 개발기간을 줄일 수 있다. Improv의 Bryan Greear 마케팅 및 세일즈 부사장은 “Jazz DSP를 이용할 경우 엔지니어가 DSP 코드를 받아서 디버깅까지 끝내는데 하루면 가능해, SoC 제품을 위한 개발기간을 최소로 줄일 수 있다”며 “이는 기존의 칩 레벨 DSP로는 불가능한 일이었다”라고 설명했다. 일반적으로 SoC 개발시 DSP 칩을 적용해 애플리케이션을 포팅하는 데 많은 기간이 소요되지만, Jazz DSP의 경우 이미 필요한 애플리케이션이 포팅된 상태로 설계가 가능해 완제품 제작에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.PSA 툴Improv의 경우 DSP 코어 IP 뿐만 아니라 최적화된 개발 보드와 툴 및 애플리케이션 솔루션 킷 등을 가지고 있어서 DSP를 이용한 포팅 작업이 간편하다.Jazz PSA 플랫폼은 하나 이상의 Jazz DSP 프로세서를 포함하는 디자인을 충족시키기 위해 사용된 일반 목적의 멀티프로세서 구조를 말한다. PSA 툴은 스탠다드(Standard), 컴포저(Composer), 리허설(Rehearsal) 보드가 있다.The Jazz PSA 스탠다드 툴은 Jazz PSA 플랫폼과 프로세서를 위한 개발환경 소프트웨어다. 이 툴은 그 중심에 the Solo 컴플라이어가 있는데, 높은 레벨의 애플리케이션 등급을 싱글 및 멀티 프로세서 컨피큐레이션을 위한 완전히 최적화되고 할당된 코드로 직접 변환할 수 있다. 컴포저 툴의 경우 사용자의 애플리케이션 영역에 최적화를 위한 커스텀 프로세서를 만들 수 있도록 지원한다. 리허설 개발 보드는 RISC/DSP 개발을 위한 통합 도구로서, 듀얼 FPGA(2~4개 프로세서)와 PCI 인터페이스를 갖추고 있다.애플리케이션 솔루션 킷SoC 개발시 DSP는 코어의 성능이나 저전력 문제 외에도 개발환경 역시 중요한 문제 중 하나로, DSP 설계를 위한 컴파일러 및 디버거가 얼마나 잘 준비되어 있는가가 중요하다. 해당 DSP를 위한 최적의 개발환경이 지원되지 않을 경우 개발 자체도 힘들고 타임투마켓에 대응하기 힘들기 때문이다. Improv의 경우 서드파티에서 제공되는 툴이 아니라 자체 개발한 DSP 개발 지원 툴이 있어서 제품 개발 시 최적의 파트너가 될 수 있다.Jazz DSP 프로세서를 지원하기 위한 강력한 SoC 인티그레이션 플랫폼으로서 애플리케이션 솔루션 킷은 그 사용 용도에 따라 Crescendo, Acappella, Tempo의 3가지가 있다. Crescendo는 소비자 제품을 위한 미디어 프로세서로서 MPEG4, MPEG2, 돌비 디지털, JPEG, JPEG2000 솔루션에 대응한다. Acappella는 VoIP와 패킷 솔루션을 위한 제품으로 G.72x 코드, G.168 echo cancellation, 완전한 음성 처리 프레임워크를 갖추고 있다. Tempo는 유무선 랜 연결에 최적인 제품으로 802.11a 및 b를 지원한다.이들 애플리케이션 솔루션 킷은 타깃 애플리케이션을 위해 완벽히 준비된 하드웨어/소프트웨어 솔루션 번들이다. 이를 이용해 고부가 가치의 최적화된 제품을 보다 빠르게 시장에 출시할 수 있도록 해준다. 또한 하드웨어는 물론 소프트웨어를 위한 완전한 소스 해설과 컨피규레이션 능력을 갖추고 있는데, 소프트웨어 프레임워크는 DSP 코어와 상호작용을 하기 위한 완전한 호스트 API를 포함하고 있다. 다층 AMBA를 포함한 온칩 버스를 직접적으로 지원하며, 고속 메모리 접속을 위한 DMA 및 메모리 인터페이스를 갖추고 있다.WiBro용 베이스밴드 칩에 ‘적합’Improv의 Jazz DSP를 이용한 SoC 제품으로는 MPEG2/MPEG4/H264, MP3 오디오, MPF(Multi Function Printer), VoIP, 베이스밴드 칩 등이 있다.미디어 칩을 위한 DSP의 경우 SoC 개발업체는 비디오나 오디오 솔루션 중 하나를 선택하거나 둘 다 넣기도 한다. 과거에는 둘 중 하나를 선택했지만 요즈음 추세는 애플리케이션의 기능이 다양화되면서 오디오와 비디오 솔루션을 동시에 필요로 한다. 최근에는 MPEG4와 H.264 코덱까지 모두 포함하는 제품이 필요한 데, Jazz DSP코어를 이용한 미디어 칩은 이러한 요구사항들을 충실하게 지원 가능하다. 유무선을 타깃으로 하는 베이스밴드 칩은 현재 국내에서 당장에 활용 가능한 분야로서 DMB에 포지션하고 있으며, 앞으로 WiBro의 성장에도 많은 기대를 걸고 있다.Improv의 국내 공급사인 이노에이직의 윤태환 이사는 “최근 들어 설계자는 자체적으로 DSP에 여러 애플리케이션을 포팅 할 때 타임투마켓 및 솔루션의 성능을 확신하지 못하는 애로점이 있다”며 “설계자 및 업체는 애플리케이션 솔루션이 포팅돼 있는 것을 쓰기 원하고 있고, Improv의 Jazz DSP 솔루션은 이러한 요구에 부응할 수 있다”고 말했다.IP 라이선스 정책과 관련해 멀티 코어의 경우 같은 IP를 재사용하는 것이기 때문에 기본 코어 외에 추가적인 코어의 라이선스는 저가로 사용 가능하다.보다 유연한 DSP를 찾고 있던 SoC 설계자 및 개발업체들에게 Improv의 Jazz DSP 솔루션은 SoC 개발의 또 다른 유용한 해법이 될 수 있을 것이다.
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