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2019. 9. 2. 18:25

전문적인 장비나 부품은 관련 업계 종사자나 전문가가 아니면 관심을 두지 않게 되죠. 그래도 가끔은 그런 것이 있다더라 하는 수준에서 ‘알고 있으면’ 언젠가 '쓸모가 있는 지식’이 될 수도 있습니다. 요즘 대표적인 트렌드 키워드 중의 하나가 ‘5G’와 ‘클라우드’, ‘인공지능’, ‘빅 데이터’ 등이 있습니다.

 

이러한 분야에서 제품, 서비스, 시스템 등을 개발하거나 향상하고자 할 때, 빠르고 유연하게 사용할 수 있는 반도체소자로 FPGA(Field Programmable Gate Array)가있습니다. 설계 가능한 논리소자와 프로그래밍이 가능한 회로가 포함된 반도체 소자로, 에이식(ASIC)이라고 부르는 주문형 반도체보다 개발 시간이 짧고 오류 수정을 바로 할 수 있는 장점이 있습니다.

 

쉽게 말해 어떤 특정 기능을 수행하는 반도체소자를 프로그램해서 개발할 수 있는, (개념은 좀 다르지만, 이해를 돕기위해 비유하자면) 일종의 DIY가 가능한 반도체 소자라고 할 수 있습니다. 주문형 반도체와 비교하면 속도가 느리고, 복잡한 설계는 불가능하면서, 전력 소모량이 많다는 것이 단점으로 지적되어 왔습니다.

 

그래서 그러한 단점이 큰 문제가 되지 않거나, 아니면 주문형 반도체를 설계하는 과정에서 연구 개발 목적으로 FPGA를 활용하기도 합니다. 인텔에서 10나노 기반 기술로 ‘애질렉스 FPGA’라는 소자를 개발했고, 이를 4개 업체가 고급 솔루션을 본격적으로 개발할 수 있도록 먼저 출하를 시작했다는 소식을 발표했습니다.

 

일상생활에서 접할 수 있는 제품은 아니지만, 일상생활을 바꾸어 놓을 수 있는 그런 제품입니다. 어느 날 앞에서 이야기했던 트렌드와 키워드들이 더욱 ‘진화’한 모습으로 접하게 되거나, 이전보다 확 달라진 혁신적인 기술로 일상을 바꿀 수도 있는 그런 ‘물건 중의 하나가 될지도 모릅니다. 그러니 한 번쯤 눈에 익혀두는 것도 나쁘지는 않겠지요? |알아두면_쓸모있는_전문용어_잡학사전|

 

5G는 본격적인 고품질 대용량 데이터 중심의 통신 및 네트워크 시대로 가는 관문이다. 고품질 대용량 데이터 중심의 통신망에서는 네트워크 대역폭과 지연 시간이 무엇보다 중요하다. 더 넓은 대역폭과 짧은 지연 시간이, 데이터의 전송 품질과 속도를 좌우한다. 인텔이 개발한 '애질렉스(Intel Agilex) FPGA(Field Programmable Gate Array)’는 바로 이러한 점에 초점을 맞춰 개발한 10나노 FPGA다.

 

액질렉스 FPGA는 ‘인텔 스트라틱스 FPGA’와 비교할 때 최대 40% 향상된 성능을 제공하면서, 전력 소모량은 최대 40% 낮아졌다고 인텔은 밝혔다. 또한 클라우드 및 네트워크 전체에 걸쳐 수행되는 가속화된 인공지능 (AI) 및 기타 분석을 통해, 더욱더 지능적이고 높은 네트워크 대역폭을 생성하는 계산 및 고속 인터페이스 기능을 제공한다는 것이 인텔의 설명이다.

 

컴퓨트 익스프레스 링크, 2세대 하이퍼플렉스 아키텍처, 혁신적인 DSP, 5세대 PCIe, 다양한 메모리 지원, 최대 112Gbps의 데이터 전송을 지원하는 인텔의 애질렉스 FPAGA.(사진:인텔)

 

인텔은 이러한 애질렉스 FPGA를 초기 액세스 프로그램 고객사인 콜로라도 엔지니어링 (Colorado Engineering Inc.), 만타로 네트웍스 (Mantaro Networks), 마이크로소프트 (Microsoft), 실리콤 (Silicom)에 출하를 시작했다. 이들 4개 기업들은 애질렉스 FPGA를 사용한 5G와 네트워크 시스템에서 가속화된 데이터 분석을 위한 고급 솔루션을 개발하게 된다.

 

인텔 수석 부사장 겸 네트워킹 및 커스텀 로직 그룹의 총괄 매니저인 댄 맥나마라(Dan McNamara)는 “인텔 애질렉스 FPGA 제품군은 아키텍처, 패키징, 공정 기술, 개발자 툴 및 eASIC 기술로 전력을 절감하는 등 광범위한 인텔 혁신 및 기술 리더십을 활용한다. 이러한 탁월한 자산은 새로운 수준의 이기종 컴퓨팅, 시스템 통합 및 프로세서 연결성을 제공하며, 곧 출시될 컴퓨트 익스프레스 링크(Compute Express Link)를 통해 인텔 제온 프로세서 (Intel Xeon processors)에 캐시-일관성 및 저지연 연결성을 제공하는 최초의 10나노 FPGA가 될 것이다”라고 밝혔다.

 

마이크로소프트 애저 하드웨어 시스템의 기술 펠로우 더그 버거 (Doug Burger)는 “마이크로소프트는 인텔 애질렉스 FPGA 개발을 위해 인텔과 긴밀히 협력해 왔으며, 향후 다수의 프로젝트에서 인텔 애질렉스 FPGA를 사용할 계획이다. 인텔 FPGA는 애저 클라우드 서비스 (Azure Cloud Services), 빙 (Bing) 및 기타 데이터 센터 서비스에서 실시간 AI, 네트워킹 및 기타 애플리케이션과 인프라를 가속하는 데 큰 가치를 제공했다”고 전하며, “고객에게 고품질 클라우드 서비스, 빅 데이터 분석 및 초 지능형 웹 검색 결과를 제공하기 위해 인텔과의 지속적인 협력을 기대한다"고 밝혔다.

 

인텔 애질렉스 제품군은 인텔의 10나노 공정을 기반으로 구축된 2세대 하이퍼플렉스 FPGA 패브릭 (second-generation HyperFlex  FPGA fabric)과 인텔의 검증된 임베디드 멀티-다이 인터커넥트 브릿지 (multi-die interconnect bridge, EMIB) 기술 기반의 이기종 3D 실리콘-인-패키지 (silicon-in-package, SiP) 기술과 함께 여러 혁신적인 인텔의 기술을 결합한다.

 

인텔은 이러한 첨단 기술 조합을 통해 아날로그, 메모리, 맞춤형 컴퓨팅, 맞춤형 입출력 및 인텔 eASIC 디바이스 타일을 FPGA 패브릭과 함께 단일 패키지로 통합 할 수 있다. 아울러 개발자가 FPGA에서 구조화된 ASIC으로 설계를 원활하게 마이그레이션 할 수 있도록 사용자 지정 로직 컨티뉴엄을 제공한다.

 

인텔 애질렉스 FPGA는 미래의 솔루션을 가속화할 수 있는 새로운 기능들을 제공한다. 우선 인텔 제온 스케일러블 프로세서에서 캐시 및 메모리 일관성 인터커넥트인 컴퓨트 익스프레스 링크(Compute Express Link)를 FPGA 중에서는 업계 최초로 지원할 예정이다. 최대 40 테라플롭의 DSP 성능으로 BFLOT16을 지원한다.

 

아울러 주변기기와의 데이터 전속 대역폭을 더욱 확장한 5세대 PCIe 지원, 400GE 이상의 고속 네트워킹을 요구하는 시스템에서 최대 112Gbps의 데이터 전송 속도 지원, DDR4 및 DDR5는 물론 향후 HBM과 인텔 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리까지 지원하게 된다. 인텔 애질렉스 FPGA의 설계 개발은 오늘 인텔 쿼터스 프라임 디자인 소프트웨어(Intel Quartus Prime Design Software)를 통해 이용할 수 있다.