[전자과학 신윤오 기자] 1개의 FPGA 플랫폼에서 여러 제품을 개발하면, 설계 재사용을 극대화할 수 있어 결과적으로 개발비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 

래티스 반도체(Lattice Semiconductor)가 11일, 발표한 새로운 저전력 FPGA 플랫폼 ‘래티스 넥서스(Lattice Nexus)’는 이러한 구상에서 출발해 결실을 맺은 솔루션이다. 

래티스 넥서스 플랫폼은 사물인터넷(IoT)용 인공지능(AI)을 비롯하여 비디오, 하드웨어 보안, 임베디드 비전, 5G 인프라, 산업 자동화와 자율주행차 등 광범위한 애플리케이션 개발자에게 유용한 전력효율적 성능을 제공하도록 설계됐다.
 
방한 한 잉 젠 첸(Ying Jen Chen) 래티스 반도체 아태지역 사업개발 디렉터는 간담회에서 "제품 개발을 주도하는 최신 기술 동향인 저전력, 고성능, 높은 신뢰성, 소형 폼팩터 기술 등을 반영했다"고 말했다. 다시 말해, 래티스 넥서스는 솔루션에서부터 아키텍처와 회로에 이르는 매 설계 단계마다 혁신적 설계를 반영했으며, 대폭 줄어든 소비 전력으로 보다 뛰어난 시스템 성능을 제공한다는 얘기다.  

잉 젠 첸 디렉터가 거론한 넥서스 플랫폼의 특징들을 살펴보면, 기존 컨수머 시장 중심에서 타깃 시장을 다변화하려는 래티스 반도체의 방향성도 잘 드러난다. 

먼저, 저전력 측면에서 넥서스는 75%의 전력 소모를 절감한다. 이는 넥서스 플랫폼이 삼성전자의 대량생산용 28nm FD-SOI(fully-depleted silicon-on-insulator) 공정 기술을 이용하데서 비롯된다. FD-SOI 공정 기술은 벌크형 CMOS에 비해 트랜지스터 누설이 50% 더 적은 것이 특징이다.  컨수머 제품과는 달리, 고 신뢰성을 보장해야 하는 산업 및 의료, 항공우주용 제품을 위해서 소프트 오류율(SER) 신뢰성을 100배 향상시켰다. 

고성능의 AI 프로세싱을 지원한다는 점도 장점이다. 최고의 임베디드 메모리 대 로직 비율을 나타내며 초고속 I/O 부트, 동급 최고속 I/O를 지원한다. 이 플랫폼의 최적화된 DSP 블록과 풍부한 온칩 메모리 용량은 AI 추론 알고리즘 같이 전력 효율적인 컴퓨팅 기능을 구현한다. 또한 크기를 10분의 1로 줄여 단일 사이즈로 일괄 적용이 어려운 기존의 단점을 극복했다. 

설계 소프트웨어 제공 등 사용 편의성 높여

특히, 래티스 넥서스 플랫폼은 사용 편의성을 더욱 높였다. 사용자가 자신의 시스템을 보다 신속하게 개발할 수 있게 해주는 설계 소프트웨어와 사전 제작된 소프트 IP 블럭과 함께 평가 보드, 키트, 레퍼런스 디자인이 지원되기 때문이다. 이에 따라 임베디드 비전 같은 핵심적인 고성장 애플리케이션에 특히 유용하며, 이를 위해 센서 브릿징, 센서 애그리게이션, 그리고 이미지 처리 같은 솔루션을 제공한다.

래티스 반도체의 스티브 더글라스(Steve Douglass) R&D 담당 부사장은 “래티스 넥서스 플랫폼은 엣지에서의 인공지능 추론이나 센서 관리 등 오늘날의 새로운 기술 동향들이 요구하는 전력 효율적 성능을 지원하는 FPGA의 병렬 처리 및 재프로그램 능력을 더욱 높여준다. 또한 이 플랫폼은 래티스의 향후 제품 출시 속도를 가속화한다”고 밝혔다. 

라이언 리(Ryan Lee) 삼성전자 파운드리 마케팅 담당 부사장은 “래티스와의 협력을 통해 삼성 파운드리 28FDS 제조공정 기술의 이점을 저전력 FPGA 시장에 제공하게 되었다. FPGA 패브릭 설계에 대한 래티스의 혁신성 및 전문성과 삼성전자의 업계 선도적이고 차별화된 파운드리 기술을 결합했다”고 덧붙였다.

넥서스 FPGA 플랫폼에 기반한 첫 제품 CrossLink-NX 출시

한편, 래티스 반도체는 자사의 새로운 래티스 넥서스 FPGA 플랫폼을 기반으로 제작된 첫 번째 FPGA 디바이스인 CrossLink-NX™를 출시한다고 밝혔다.

이 신제품은 혁신적인 임베디드 비전 시스템 개발은 물론, 통신, 컴퓨팅, 산업, 자동차, 컨수머 시스템용 인공지능(AI) 솔루션 개발에 필요한 저전력, 소형 폼팩터, 신뢰성, 성능 특성을 모두 갖췄다.

             
FPGA는 병렬로 기능 수행이 가능하다는 점에서 임베디드 비전 및 AI 애플리케이션용으로 매우 경쟁력 있는 하드웨어 플랫폼으로 평가된다. 이 병렬 아키텍처는 데이터 추론을 포함한 특정 프로세싱 워크로드 처리 효율을 크게 높여준다. 

래티스 CrossLink-NX 제품군은 새로운 래티스 넥서스 플랫폼을 사용하여 설계된다. 넥서스 플랫폼은 28nm FD-SOI 제조 공정과, 래티스가 소형 폼팩터에 저전력 동작용으로 최적화하여 새롭게 개발한 FPGA 패브릭 아키텍처를 결합하고 있다.

래티스 반도체의 제품 마케팅을 담당하는 고든 핸즈(Gordon Hands) 디렉터는 “CrossLink-NX는 전력 소모, 폼 팩터, 신뢰성, 그리고 성능 면에서 동급 경쟁 FPGA 제품들보다 앞설 뿐 아니라 강건한 설계 소프트웨어 라이브러리, IP 블록, 애플리케이션 레퍼런스 디자인들도 지원된다”며, “이러한 지원 덕분에 개발자들은 CrossLink-NX FPGA를 자신들의 기존 또는 신규 엣지 설계에 쉽고 빨리 통합할 수 있다”고 말했다.