세계 많은 산업군에서 디지털 전환이 일어나고 있다. 동시에 엣지 컴퓨팅의 중요성이 커지고 있다. 엣지 컴퓨팅이란 이전처럼 중앙에서 데이터를 처리하고 디바이스로 결과를 전송하는 방식과 달리, 디바이스 단에서 데이터를 처리하는 기술을 말한다. 데이터를 단말상에서 빠르게 처리할 수 있기 때문에 이를 도입할 시, 전체적인 효율성이 향상된다.

엣지 컴퓨팅 기술은 AI, IoT, 5G 등의 기술과 함께 성장하고 있다. 특히 5G 통신 기술의 발달과 더불어 엣지단에서 AI 성능을 구현하는 것도 가능해졌는데, 이것이 엣지AI다. 시장조사업체 옴디아(Omdia)에 따르면, 엣지AI 칩셋 시장은 2019년 70억달러(한화 약 7조8155억원)을 기록했으나 2025년에는 591억달러(약 65조9852억원)까지 성장할 전망이다.

자일링스가 공개한 버설 AI 엣지 칩 (출처: 자일링스)

이 엣지 AI 시장의 발전에 맞춰 FPGA(field programmable gate array) 생산업체 자일링스(Xilinx)가 11일 온라인 간담회를 통해 버설 AI 엣지(Versal AI Edge)를 공개했다. 우선 버설은 클라우드와 네트워크를 위한 컴퓨팅을 실현하기 위해 자일링스에서 개발한 가속 플랫폼(ACAP)이며, 버설 AI는 이를 AI에 특화되도록 제작한 칩이다. 그 중에서도 이번에 출시한 버설 AI 엣지는 버설 AI와 동일한 성능을 갖추면서 엣지컴퓨팅에 적용할 수 있도록 소형화한 칩을 말한다.

레한 타히르(Rehan Tahir) 자일링스 수석 제품라인 매니저는 간담회에서 “업계는 짧은 지연시간과 높은 AI 성능, 저전력 등의 면에서 우수한 엣지 컴퓨팅을 원한다”며 “이번에 우리가 공개한 버설 AI 엣지는 성능, 저전력 면에서 고객들의 요구를 충족할 것”이라고 말했다. 이번 신제품에는 기존 버설 AI제품과 동일하게 TSMC의 7나노 핀펫 공정이 적용된다.

버설 AI 엣지는 기존에 널리 사용되던 엔비디아의 GPU 프로세서 젯슨(Jetson) 시리즈에 비해 AI 처리 성능이 높다. 특히, 젯슨 AGX 재비어(Xavier)에 비해 AI 처리 성능이 4배 높다. 머신러닝에 최적화된 코어를 탑재하고 있기 때문이다.

레한 타히르 매니저에 따르면, 우선 CPU 상에서 데이터를 처리하는 주기 ‘멀티플라이어’가 GPU에 비해 2배 높다. 또한, 한 주기 당 데이터를 처리하는 속도도 2배 향상됐다. 여기에 엣지단에서 자주 처리하는 워크로드를 최적화하기 위해 ‘머신러닝을 위한 AI엔진(AIEML)’도 탑재됐다. 레한 타히르 매니저는 “결국, 버설 AI엣지는 AI엔진 기술과 AIEML 두 축을 갖춰 엣지단에서의 AI 처리 성능을 높였다”고 전했다.

메모리 용량도 두 배로 늘어 데이터 처리 시 생기는 병목현상도 줄였다. 발표 내용에 따르면, 본래 AI 엣지와 같은 경우에는 적응형 SoC에서는 DDR이나 LPDDR과 같은 메모리를 외부에 탑재했던 반면, 버설 AI 엣지는 디바이스 단에서 메모리를 갖추기 때문에 효율적으로 운영할 수 있다. 이에 추가로 메모리를 탑재할 수 있어, 메모리 성능을 확보할 수 있도록 했다.

또한, 버설 AI 엣지의 통합성에 대해서도 언급했다. 레한 타하르 매니저에 따르면, 자일링스가 기존에 출시했던 적응형 SoC(시스템 온칩)의 경우에는 자율주행 시 필요한 고성능 전방 카메라, 서라운지 뷰, 저해상도 모니터링 시스템을 동시에 구현하기 위해 세 개의 디바이스를 필요로 했다. 하지만 버설 AI 엣지 를 이용하면 하나의 디바이스만 가지고 있어도 이 세 가지 기능을 구현할 수 있다. 심지어 기능을 추가할 수도 있다. 매니저는 “버설 AI 엣지를 이용하면 차지하는 공간은 58% 줄어들며, 컴퓨팅 성능은 4.4배 향상된다”고 전했다.


자일링스 버설 AI 엣지 칩 구조 (출처: 자일링스)

자일링스는 AI 엣지 컴퓨팅을 구축하고자 하는 개발자들을 대상으로 소프트웨어 스택을 제공한다. 레한 타히르 매니저는 “이번 버설 AI 엣지 프레임워크와 라이브러리를 제공하는데, 이를 통해 개발자들이 빠르게 서비스를 구축할 수 있도록 도울 것”이라며 “특히 도메인 특화 아키텍처(DSA)를 도입해 사용자의 필요에 따라 특정 알고리즘을 업데이트할 수 있다”고 말했다. 기능 업데이트는 하드웨어와 소프트웨어 둘 다 적용할 수 있으며, 모든 업데이트는 무선 통신을 통해 이뤄진다.

마지막으로 확장성도 갖췄다. 레한 타히르 매니저에 따르면, 버설 AI 엣지는 엣지 센서부터 CPU에까지 적용될 수 있는데, 이 같은 확장성 덕분에 자일링스는 저사양부터 고사양까지 광범위한 포트폴리오를 제공할 수 있게 됐다. 경쟁사들은 한 제품당 하나의 사양을 제공하곤 한데, 버설 AI 엣지는 전 영역대에 대한 지원이 가능한 것이다.

서밋 샤(Sumit Shah) 자일링스 제품라인 관리 및 마케팅 담당 수석 디렉터는 “버설 AI 엣지는 보다 뛰어난 지능형 기능을 필요로 하는 다양한 애플리케이션에 이러한 핵심 속성을 제공한다”며 “지능형 엣지 센서에서 CPU 가속기에 이르기까지 확장이 가능한 버설 포트폴리오의 중요 제품 중 하나”라고 밝혔다.

한편, 설계 문서는 현재 이용 가능하며, 버셜 AI 코어 ACAP VCK190 평가키트를 이용해 설계할 수 있다. 또한, 2022년 하반기에는 버설 AI 엣지 ACAP 평가키트를 공급할 예정이다.

글. 바이라인네트워크
<배유미 기자> youme@byline.network



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