래티스, FPGA 하이엔드 틈새시장 노린다

임베디드 비전에 집중하는 저전력 FPGA 전략

[테크월드=선연수 기자] 래티스 반도체(이하 래티스)가 지난 3일 기자간담회를 열고, 경영진 교체를 통한 시장 전략 수정과 함께 래티스 넥서스(Nexus) 플랫폼과 크로스링크-NX(CrossLink-NX)를 통한 하이엔드 시장 진출을 선언했다.

래티스 아태지역 사업개발부 잉 젠 첸(Ying Jen Chen, 陳英仁) 디렉터는 “이번에 래티스의 경영진이 교체되면서 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 컨슈머 시장에만 공급해오던 기존의 사업 영역을 확대해 산업용 시장까지 래티스의 FPGA 제품으로 공략해 나갈 방침”이라고 밝혔다.

4가지 요건 충족하는 FPGA 플랫폼, 넥서스(Nexus)

첸 디렉터는 “앞으로는 5G 상용화에 따른 데이터 처리의 저전력화, 고성능 임베디드 프로세싱, 스마트 팩토리나 자율주행에서 필수적인 신뢰성과 안전성, 클라우드에 기반한 에지 디바이스 구동을 위한 소형 폼 팩터 달성, 이 네 박자가 고루 갖춰진 기술이 필요하다”고 설명했다.

래티스가 강조하듯 새롭게 선보인 래티스 넥서스 플랫폼은 저전력 성능이 강점이다. 이는 저전력 모드와 고성능 모드를 선택할 수 있으며, 저전력 모드로 동작 시 경쟁사의 28nm 제품 대비 대기 모드에서 75%의 전력 감소를 달성한다. 저전력으로 실행하면, 발열이나 이로 인한 쿨링 팬 등의 장비·운영 비용까지 절감할 수 있다.

데이터 처리량이 늘어남에 따라 임베디드 메모리 대 로직의 비율도 최적화했다. 초고속 I/O 부트를 통해 전원을 작동시키면 바로 레디(Ready) 모드로 진입하는 등 고성능 프로세싱을 지원한다.

삼성전자의 대량생산용 28nm FD-SOI(Fully-depleted Silicon-on-insulator) 공정에 기반해 기존 벌크 CMOS 방식 대비 100배 이상의 오류율(SER) 신뢰성을 보장하고, 트랜지스터 누설이 50% 더 적은 것이 특징이다. 컨슈머 기기들은 실행에 문제가 생길 경우 전원을 끄고 다시 켜서 작동시키는 게 어렵지 않지만, 자율주행, 통신, 데이터센터 등 산업 환경에서는 신뢰성을 통한 안전성 유지가 매우 중요하다.

기존 28nm 프로세싱 제품에서는 6개의 룩업테이블(LUT, Look Up Table)을 사용해왔으나, 넥서스는 4개의 LUT만으로도 효율적으로 데이터를 처리할 수 있다고 소개했다. 이와 함께 다이와 패키징을 최소화함으로써 55×55mm 크기의 기존 경쟁사 제품과는 달리 콤팩트한 6×6mm의 폼 팩터를 달성했다. 첸 디렉터는 “경쟁 업체들은 하이엔드 시장에 초점을 맞추고 있기 때문에, 큰 사이즈의 제품을 제작할 수밖에 없다. 래티스는 임베디드 비전 시장을 노려, 전체적으로 작은 아키텍처의 소형화 제품 시장을 공략할 계획”이라고 전했다.

로우, 미드엔드 공략하는 크로스링크-NX

래티스 크로스링크의 차세대 제품인 크로스링크-NX(CrossLink-NX)는 이전의 크로스링크 플러스 대비 로직셀은 7000개에서 4만 개로, 프로그래머블 I/O는 29개에서 192개로 늘려 성능을 향상시켰다.

첸 디렉터는 임베디드 비전 시장의 트렌드는 ‘유연성’이라고 말했다. “지도, 공장 자동화, 자율주행 등 다양한 부문에서 센서, IoT를 사용하고 있으며, 이를 표시하는 디스플레이도 가지각색이다. 컨슈머 시장에서는 8K TV가 놀라운 일이 아니지만, 산업 부문에서는 이제야 풀(Full) HD에서 4K로 넘어가는 단계이며 이를 지원하는 기술이 요구된다. 이런 표준화되지 않은 다양한 기기들의 MIPI와 레거시 소자들의 연결, 프로세싱 지원 등을 유연하게 제공하는 것이 중요”하다고 강조했다.

크로스링크-NX는 타사 FPGA 제품 대비 전력 소모를 75%까지 절감할 수 있으며, 이를 통해 비용을 줄일 수 있다. 또한, MIPI D-PHY 8개 레인으로 2.5Gbps의 속도를, PCIe 1개 레인으로 5Gbps를 지원한다. 고속 프로그래머블 I/O는 12세트 차동 I/O로 1.5Gbps를 지원한다.

특히 상시 동작 성능이 우수해, I/O 설정은 3ms면 바로 레디 상태로 진입해, 누설 전류를 절약하고 안정성을 높일 수 있다. 디바이스 설정 시간 또한 8ms로 빠르게 작동해 보안성 높은 애플리케이션에 적합하다. 첸 디렉터는 “반응형 임베디드 디스플레이는 쉽게 말해 빠르게 반응하는 것이다. 레이턴시가 거의 없도록 만드는 것으로, 만약 자동차의 엔진 시동을 걸고 당장 후진해야 하는 상황에서 후방 카메라가 켜지는 데 10초가 걸린다면 느림으로 인해 불편함을 겪게 된다. 이런 지연 속도를 최소화하는 것”이라고 덧붙여 설명했다.

FPGA 비용 잡고 사용성 개편 나선다

첸 디렉터는 “FPGA는 비용과 사용 편의성에서 큰 문제점을 가진다. 래티스는 저전력 전략을 통해 비용을 줄이는 방향으로 양산 체제를 가져가고 있으나, 사용성 측면은 아직 부족하다는 것을 인지하고 있다. 이를 위해 많은 부분이 개선된 소프트웨어 개발자 툴인 래티스 래디언트(Radiant) 2.0을 출시했다”고 소개했다. 래티스는 이와 함께 MIPI D-PHY, PCIe, SGMII, OpenLDI 같은 광범위한 IP 코어 라이브러리와 임베디드 비전 애플리케이션용 데모 자료들을 제공한다.

현재 플랫폼 전략으로 방향을 전환하는 FPGA 시장에 대해 첸 디렉터는 “래티스는 향후 몇 년간은 계속 플랫폼이 아닌 FPGA 기업으로 남을 것이다. 경쟁 업체들은 고성능 집적화 제품은 만들고 있으나 여전히 외부 부품이 필요하기 때문에 플랫폼 형식으로 가는 것”이라며, “이들은 워낙 하이엔드 시장 쪽으로 투자·개발하고 있기 때문에 산업 부문에서도 로우나 미드 엔드 영역을 유연하게 지원하지는 않는다. 래티스는 이 영역을 공략하는 것이다. 이번에 임베디드 비전에 초점을 맞춰 제품을 출시했듯 다양한 애플리케이션 별 제품을 선보일 것”이라고 설명했다.

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