5G, 머신러닝, 사물인터넷(IoT)을 구현하려면 리눅스 기반 운영체제의 풍부한 기능들이 필요하다. 재구성 가능한 하드웨어와 리눅스 지원 처리능력을 하나의 칩에 결합시킨 시스템온칩(SoC) 프로그래머블반도체(FPGA)는 맞춤화에 유리하지만 소비전력이 높고 신뢰성이 떨어진다.

마이크로칩테크놀로지(북아시아 총괄 및 한국 대표 한병돈)는 자회사 마이크로세미 코퍼레이션(Microsemi Corporation)을 통해 이같은 단점을 극복한 프로그래머블반도체(FPGA)와 시스템온칩(SoC)을 더한 'SoC FPGA'를 출시했다고 5일 밝혔다.

이 솔루션은 저전력 중급 '폴라파이어(PolarFire) 프로그래머블반도체(FPGA) 제품군과 개방형 RISC-V ISA(Instruction Set Architecture) 기반 마이크로프로세서 서브시스템이 결합됐다.

멀티코어 일관성 CPU 클러스터의 리눅스 플랫폼에 리얼타임으로 결정론적 AMP(Asymmetric multiprocessing) 기능을 제공한다. 시파이브(SiFive)와 공동 개발한 폴라파이어 SoC 아키텍처는 캐시, 스크래치패드 (Scratchpad) 또는 DRAM으로 구성 가능한 유연한 2 MB L2 메모리 서브시스템을 특징으로 한다. 

이 아키텍처를 통해 개발자들은 네트워크화된 협응형 IoT 시스템에서 다양한 온도 및 공간 제한적 애플리케이션을 위한 풍부한 운영체제와 함께 결정론적 리얼타임 임베디드 애플리케이션을 실행할 수 있다.

폴라파이어 SoC에는 인스트럭션 트레이스, 50개의 브레이크포인트, 패시브 런타임 설정 가능(Passive run-time configurable) AXI(Advanced eXtensible Interface) 버스 모니터와 FPGA 패브릭 모니터 등의 광대한 디버그 기능 및 마이크로칩의 내장형 2채널 논리분석기인 스마트디버그(SmartDebug)가 포함됐다.

또 모든 메모리에는 SEC-DED(Single Error Correction and Double Error Detection) 기능과 물리적 보호 기능이 적용됐다. DPA(Differential power analysis) 보안 암호화 코어, 방어 등급의 보안 부팅(Secure boot) 및 128Kb 플래시 부팅 메모리(Flash boot memory) 등의 신뢰성 및 보안 기능들을 갖추고 있다.

앤트마이크로 리노드(Antmicro Renode) 시스템 모델링 플랫폼을 이용, 폴라파이어 SoC 설계를 평가 및 시작할 수 있다. 이 플랫폼은 폴라파이어 SoC 대상의 임베디드 설계를 위한 마이크로칩의 소프트콘솔 (SoftConsole) 통합개발환경(IDE)에 통합됐다.

현재 폴라파이어 SoC 개발 키트도 시판 중이며, 이 키트는 폴라파이어 FPGA 지원(FPGA-enabled) 하이파이브 확장 보드(HiFive Unleashed Expansion Board)와 자체 RISC-V 마이크로프로세서 서브시스템을 포함한 사이파이브의 하이파이브 언리쉬드 개발 보드로 구성돼있다.

마이크로칩은 또한 폴라파이어 SoC 전용 하드웨어/소프트웨어 설계 지원을 위한 새로운 전세계 파트너 네트워크인 'Mi-V 임베디드 전문가 프로그램(Mi-V Embedded Experts Program)'도 선보였다. 

이 프로그램을 통해 고객 상품의 전 생애주기에 걸친 지원 보장과, 신속한 설계 및 제품 개발기간 단축이 가능하다. 직접 기술지원과 개발 플랫폼 및 실리콘 제품을 조기에 제공 받을 수 있다.

브루스 와이어(Bruce Weyer) 마이크로칩의 프로그래머블 솔루션 사업부 부사장은 “Microchip의 강건한 Mi-V RISC-V 에코시스템과 폭넓은 시스템 솔루션 포트폴리오를 바탕으로, 폴라파이어 SoC 아키텍처는 고객들에게 컴퓨팅 산업의 차세대 도전과제들에 대처할 수 있는 탁월한 플랫폼을 제공한다”고 전했다.