GUEST ARTICLE
저전력, 고성능 그래픽의 임베디드 디바이스 개발을 위한
AMD G 시리즈 APU와 Kontron microETXexpress® 의 만남
글 Jack London / Business Development & Product Manager / Kontron
번역 및 자료제공: MDS테크놀로지(Kontron 한국총판) / www.kontron.co.kr
저전력의 풍부한 그래픽 기능
넷북과 태블릿PC 사업과 같은 소비자 지향의 이전 x86 SFF 프로세서는 그래픽 성능에서 항상 부족함을 느껴왔다. 따라서 x86 SFF 프로세서 기반에서 사용자들은 성능에 있어 부족함을 느꼈다. 그러나 이제 AMD 임베디드 G 시리즈의 출시로 저전력, 소형 폼펙터 장치 영역에서 사용자들은 그래픽 성능을 마음껏 즐길 수 있게 되었다.
사용자들은 넷북을 이용하여 단순 오피스 어플리케이션뿐만 아니라 파워포인트를 이용하여 프리젠테이션을 만들고, 발표하고, 애니메이션 그래픽으로 된 인터넷를 쉽게 검색할 수 있으며 스트리밍 HD 비디오도 즐길 수 있기를 원한다. 이러한 것들을 충족시키기 위해서는 고도의 에너지 절약 설계와 고품질의 그래픽 프로세싱을 요구한다. 이와 더불어 이미지 출력은 통합된 화면에 한정되어서는 안되며 메인 모니터 및 거실에 있는 HD LCD 텔레비전과 같은 멀티 디스플레이에서도 볼 수 있어야 한다. 새로운 사용자는 미니 PC 세대의 최신 장치를 기대하고 있으며 미니 PC 시대의 최신 디바이스는 사용자들에게 완전히 새로운 경험을 가능케 한다. 그렇다면, 임베디드 컴퓨팅 시장에서 이러한 기능들은 어떤 혜택을 제공할까?
고품질의 그래픽을 위한 저전력 임베디드 어플리케이션
보다 나은 그래픽 성능을 요구하는 게임, 인터랙티브 POS, 전광판, 디지털사이니지와 같은 전문적인 임베디드 시스템은 보다 확실한 표준 어플리케이션 중의 하나이다. 어플리케이션에는 머신 또는 자동화 분야에서 이미지 프로세싱을 위한 모바일 3D 초음파 장비, 테스트나 측정 시스템에 사용되는 소형 휴대장치도 포함된다. 이러한 장치들은 빠르고 고성능의 그래픽, 고해상도 이미지를 필요로 하므로 빠른 그래픽 성능은 HMI/패널 PC에 핵심 요구사항이다. 이러한 어플리케이션과 함께 하나의 가속 프로세싱 유닛(APU)에서 CPU와 GPU를 통합하는 AMD의 융합 기술은 차세대 어플리케이션의 큰 관심을 받고 있다.
저전력 GPGPU를 위한 임베디드 어플리케이션
그래픽 가속기능이 있는 GPU는 DirectCompute 나 OpenCL 프로그래밍을 통해 GPGPU의 연산처리를 넘겨받을 수 있다. GPGPU는 고성능 컴퓨터 사용에 있어 새로운 것이 아니다. 예를 들어 X-ray, CT촬영의 3D 이미징, 전자 단층 촬영뿐 아니라 대기, 대양의 날씨 모델링을 위해 그리고 전산 유체 역학등 그래픽카드와 고도의 연산을 필요로 하는 어플리케이션에서 이미 사용 중이다. GPGPU 기술 자체는 이미 안정화되어 있다.
하지만, 저전력 APU에서 프로그램 할 수 있는 GPU가 이용 가능해 짐에 따라, 소형 임베디드 디바이스에서 GPGPU를 실행할 수 있는 고집적 플랫폼도 이제 이용 가능해 졌다.
여기에서 적용된 분야는 가공되지 않은 데이터의 벡터 알고리즘을 병렬 처리하기 위해 디자인된 솔루션이다. 실례로 휴대용 초음파 장치, 인체감지가 가능한 비디오카메라, 레이저감지 시스템, 추적 시스템, 무선장비의 소프트웨어에 정의된 신호처리뿐만 아니라(SDR의 신호처리를 위해), 데이터 통신의 암호화 복호화 등에 적용되고 있다.
작은 사이즈의 고성능 디바이스를 위한 보드
AMD의 임베디드 G-Series에 적용된 APU에는 AMD T44R(1.0 GHz single-core AMD 64 CPU / 9W TDP) 에서 AMD T56N(1.6 GHz dual-core CPU / 18W TDP)까지 다섯 가지의 버전이 있다. 이것들은 소형 팬리스 타입의 SFF (Small form factor) 어플리케이션과 같이 Direct X11과 OpenCL을 지원하는 고성능 그래픽 플랫폼을 타겟으로 한다. Kontron은 이 새로운 플랫폼들을 SFF에 적합하다고 보고 있으며 예를 들어 COM Express® 의 computer-on-modules, Pico-ITX와 PCIe/104같은 SBC(single-board computer), Mini-ITX와 Flex-ATX motherboard 등이 이에 해당한다.
COM Express® 의 Compact 솔루션
첫 번째로 이용할 수 있는 솔루션 중 하나는 COM Express® Compact form factor 인 Kontron microETXexpress®-OH이다. 이 제품은 다른 COM제품들과 비교하여 95mm X 95mm의 매우 작은 크기와 Kontron EAPI의 지원 그리고 Type 6 pin-out이 눈에 띈다. Type 6 모듈은 type 2 pin-out 모듈보다 더 많은 그래픽 인터페이스를 캐리어 보드에 연결할 수 있으며 여러 개의 디스플레이 출력을 동시에 이용해야 하는 경우에 매우 이상적이다. Type 6 모듈은 LVDS, VGA와 함께 3개의 디지털 디스플레이 인터페이스(DDI)를 추가로 제공하기 때문에 개발자들은 DDI를 이용하여 최신 그래픽 인터페이스인 DisplayPort, HDMI, DVI를 구현할 수 있다. 따라서 인기 있는 최신 비디오 인터페이스들을 모듈에서 기본 지원할 수 있다. 그것은 어플리케이션 설계를 단순화하고 시장진입시간과 TCO를(total cost of ownership) 줄여준다. 또한 Type6 Pin-out에는 Super speed USB3.0 Port를 지원하고 있다. USB2.0에 비해 USB3.0은 데이터 속도에서 최대 10배 이상 빠르며 슈퍼스피드(Super Speed) 모드에서 5 Gbits/s (625 MBytes/s)의 속도를 제공한다.
특징
Kontron microETXexpress®-OH는 Type 6 pin-out을 통해 AMD Embedded G series APUs(Advanced Processing Unit) 대역폭에 따라 4단계로 확장할 수 있다. 1.2 GHz T44R single-core APU with 512KB Cache, AMD Radeon HD6250 GPU에서 1.6 GHz 변종 T56N dual-core, 2 X 512KB Cache, AMD Radeon HD6310 GPU까지 다양한 성능을 통해 OEM업체들은 어플리케이션의 요구사항에 맞게 성능과 에너지 소비량을 조절할 수 있다.
Up to 8GB DDR3 on 2 sockets
COM Express® specification COM.0 rev. 2.0 compliance
6 x PCIe x1 Gen 2, 4 x SATA3, GbE, 6 x USB2.0
2 x USB3.0, full HD 지원
4가지 video interface 지원. VGA, LVDS, DP, 2개의 DVI/HDMI 지원
통합 Universal Video Decoder 3.0
Decode 1080p BlueRay, HDCP, HD MPEG-2, DivX @ low CPU load
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