인텔 14nm Tri-Gate 공정을 이용한 Stratix 10 발표…
연내 테스트 칩 개발 완료

알테라는 10세대 FPGA/SoC Generation 10 포트폴리오의 일부로서 인텔의 14 nm 트라이 게이트(tri-gate) 공정의 하이엔드 제품 Stratix 10과 TSMC의 20 nm LP 공정의 미드레인지 제품 Arria 10을 발표했다. 6세대 제품군부터 디바이스 명칭에 로마 숫자를 붙였으나 10세대 제품군에는 ‘10’이라는 아라비아 숫자를 붙인 것이 눈에 띈다.

지난달 11일, 알테라(Altera)는 자사의 차세대 FPGA인 ‘Generation 10 FPGA/SoC (System on Chip)’에 대한 기술 개요를 전격 공개했다. Generation 10은 알테라가 1992년에 발표한 최초의 FPGA 제품인 FLEX 8000으로부터 시작해 10세대 제품군에 해당한다.

1GHz 이상의 동작이 가능한 Stratix 10
Stratix 10 FPGA/SoC는 인텔의 14 nm 트라이 게이트 기술과 강화된 고성능 아키텍처를 채택함으로써 최대
1 GHz의 동작 주파수를 제공하며, 28 nm 공정을 이용한 Stratix V에 비해 2배의 처리 성능을 제공한다. 이러한 성능은 주로 유선 통신 기기에서 요구된다.
소비 전력은 Stratix Ⅴ의 1.3배이지만 성능은 2배가 된다. 반대로 높은 전력 효율을 요구하는 무선 통신 등의 용도에서는 이전 세대와 동등한 성능 조건에서 소비 전력을 최대 70%까지 줄일 수 있다. 소비 전력을 이전과 같은 수준으로 억제해도 성능은 1.4~1.6배 증가한다. 또한 동일 다이에 기존 대비 4배인 400만 로직 엘리먼트(LE)를 집적하고 있으며, 이전 세대 제품의 2배인 56Gbps 트랜시버, 단 정도(single precision) DSP에서 10 TeraFLOPS 이상의 성능 실현, SRAM/DRAM 및 ASIC을 통합할 수 있는 멀티-다이 3D 솔루션 등이 제공된다.
이번에 눈길을 끈 것은 하이엔드 FPGA로서 SoC를 제공하는 최초의 제품이라는 것이다. 그러나 Stratix 10 SoC에서 지원하는 프로세서 코어에 대해서는 언급이 없었다. 다만, 64비트 ARM 프로세서 코어를 사용할 가능성이 있냐는 질문에 대해서, 알테라의 패트릭 돌시(Patrick Dorsey) 제품 마케팅 선임이사는 “최적의 선택을 위해 여러 가능성을 열어놓고 있다”고만 말했다.
또 한 가지 눈길을 끈 것은 Stratix 10 FPGA/SoC가 인텔의 14 nm 트라이 게이트 공정을 활용한 최초의 제품군이라는 것이다. 알테라가 인텔을 선택한 이유는 두 가지다. 하나는 인텔의 트라이 게이트 기술이 동일한 프로세스 노드인 플래너 FET 제품에 비해 성능은 25%, 소비전력은 35% 우수하다는 데 있다. 또 한 가지 이유는 인텔이 트라이 게이트 기술을 이용한 20 nm 제품을 이미 1억 개 이상 출하한 실적이 있기 때문이다.
인텔의 트라이 게이트 기술은 일반적으로 FinFET이라고 하는 기술이다. 기존의 플래너 FET에 비해 누설전류가 적고 연산 성능이나 소비전력이 우수한 것으로 알려져 있다.

Arria 10: 기존 하이엔드 FPGA 성능 실현
Arria 10 FPGA/SoC 제품군은 최저 미드레인지 전력 조건에서 기존 하이엔드 FPGA의 성능과 기능을 모두 제공함으로써 미드레인지 프로그래머블 디바이스에 대한 새로운 표준을 제시했다고 할 수 있다.
Arria 10은 Stratix V에 비해 15% 높은 성능과 기능을 제공하며 소비전력은 기존의 Arria V보다 40% 낮다. 또한 115만 LE, 통합 하드 IP, 1.5 GHz ARM Cortex-A9 MPCore 등을 제공하며 28 Gbps 트랜시버, 2666 Mbps DDR4(ECC), 최대 15 Gbps HMC(Hybrid Memory Cube) 등을 지원해 Arria V에 비해 4배의 I/O 대역폭과 3배의 시스템 성능을 제공한다. 이외에도 Arria 10 SoC는 하드 IP로서 22 KB L1 캐시×2와 512 KB의 공유 L2 캐시, 1.5 GHz 듀얼 ARM Cortex-A9 프로세서를 제공한다. Arria 10 디바이스의 초기 샘플은 2014년 초에 공급될 예정이다. 조기 액세스 프로그램에 참여하는 고객들은 현 개발 환경인 Quartus Ⅱ를 이용해 Arria 10 FPGA/SoC를 개발하고 있다.
Quartus Ⅱ 소프트웨어는 10세대 FPGA/SoC에 대해 이전 세대 대비 8배 향상된 컴파일 시간을 제공한다. 또한 MATLAB/Simulink에 플러그인으로 이용하여 신호처리 시스템을 생성시킬 수 있는 DSP Builder와 FPGA를 위한 OpenCL SDK(Software Development Kit), SoC EDS(Embedded Design Suite) 등이 지원된다.



패트릭 돌시 선임이사는 “10세대 제품은 프로그래머블 로직이 새로운 시장과 애플리케이션으로 보급되는 것을 강화하고 전통적으로 ASSP와 ASIC이 사용되었던 소켓에 대해 FPGA 구현을 한층 더 가속화시킬 것”이라며 “알테라가 10세대 디바이스에서 이뤄낸 최적화를 통해 고객들은 시스템 성능과 시스템 통합성을 극적으로 증대시키면서 운영비용을 낮출 수 있는 매우 맞춤화된 솔루션을 개발할 수 있다”고 말했다.  ES

 

오븐 인더스트리즈, 임베디드 애플리케이션용 온도 컨트롤러 발표 산업용 온도 컨트롤러 및 프로그래머블 센서를 공급하는 미국의 오븐 인더스트리즈(Oven Industries)는 열전 모듈의 커맨더로서 기능을 하며 가열 장치와 냉각 장치 사이의 원활한 전환을 가능케 하는 온도 컨트롤러 5R7-001을 발표했다. 양방향 또는 단방향 H-브리지 구성의 5R7-001은 사용자 친화적인 PC 소프트웨어를 통해 사용자가 모든 온도 제어 구성을 빠르고 간단하게 변경할 수 있도록 해주며, 신호 간섭이나 오류 신호를 제거한다. 또한 이 소프트웨어는 온도 컨트롤러를 독립형 장치로 운영할 수 있도록 해준다. 데이터 검색을 위해서는 이 장치에 컴퓨터를 연결할 수 있다. 5R7-001은 원격 포텐셔미터(potentiometer) 및 옵션 디스플레이를 통해 온도를 설정하고 제어가 가능하다. 0.1~25 암페어(Amps) 부하 전류를 제공하는 이 컨트롤러는 RoHS 규정을 준수하고 -40~250 ℃의 설정 온도 범위를 허용하며 주문 제작을 위해 큰 프로그램 메모리 공간을 제공한다. 또한 PC로 프로그램 가능하며 분할 전원공급 시스템을 사용하여 0~36 VDC 출력을 제공한다.