네트워크 단말(Edge)에 있던 여러 시스템이 점점 하나의 지능형 시스템으로 통합되고 있다. 이에 단일 반도체로 다양한 기능을 구현하기 위해 프로그래머블반도체(FPGA)의 활용도도 높아지고 있다.

문제는 이같은 지능형 시스템이 고대폭 처리 능력을 갖추면서도 작아야 하고, 동시에 까다로운 발열·전력량 요건도 맞춰야한다는 점이다.

마이크로칩테크놀로지(북아시아 총괄 및 한국대표 한병돈)는 이를 위해 자회사 마이크로세미(Microsemi)가 자사의 저전력 '폴라파이어 FPGA(PolarFire FPGA)' 기반 지능형 머신 비전 시스템 설계 솔루션을 제공한다고 16일 밝혔다.

마이크로세미가 내놓은 지능형 머신 비전 시스템은 '스마트 임베디드 비전 이니셔티브(Smart Embedded Vision initiative)'라는 이름으로 출시됐다.

이를 통해 마이크로칩은 새롭게 향상된 고속 이미징 인터페이스, 이미지 프로세싱을 위한 지적 자산(IP) 번들, 확장 파트너 에코시스템을 바탕으로 고해상도 스마트 임베디드 비전 FPGA 제품군을 새롭게 확장했다.

스마트 임베디드 비전 이니셔티브는 산업, 의료, 방송, 자동차, 우주 항공 및 국방 시장에서 저전력 소형 폼팩터 머신 비전 설계를 위한 IP, 하드웨어 및 툴이 포함된 FPGA 제품군을 제공한다. 

마이크로칩은 지능형 비전 시스템의 설계 요건을 해결하기 위해 '스마트 임베디드 비전 이니셔티브'에 여러 요소들을 추가했다.

먼저 동축 케이블을 통해 비압축 상태의 비디오 데이터 스트리밍을 전송할 때 쓰이는 직렬디지털인터페이스(SDI) IP다. 이 SDI IP는 HD-SID(1.485Gbps, 720p, 1080i)부터 12G-SDI(11.88Gbps, 2Kp60)까지 다양한 속도를 지원한다.

산업용 카메라에 사용되는 MIPI-CSI-2 IP도 추가됐다. 이 IP는 이미지센서를 FPGA에 연결하는 센서 인터페이스로, 레인 당 최대 1.5Gbps의 수신 속도와 1Gbps의 전송 속도를 지원한다.

이미지 센서 인터페이스 IP 'SLVS-EC Rx', 다중 속도 기가비트 맥(Gigabit MAC), 호스트 및 디바이스 IP 'CoaXPress', HDMI 등도 추가 목록에 기재됐다.

폴라파이어 FPGA 이미징 IP 번들도 제공된다. 마이크로칩은 이와 함께 카야 인스트루먼트, 알마 테크놀로지 등 파트너 생태계를 넓혔다고 밝혔다.

폴라파이어 FPGA 제품군은 경쟁 제품군인 SRAM(Static Random-Access Memory) 기반의 미드레인지 FPGA 대비 총 전력 소모량이 30~50% 낮다. 

폴라파이어 FPGA는 100K~500K 논리소자(LEs)에 해당하는 제품군을 사용하여 5~10배 낮은 정적 전력을 제공하기 때문에, 열과 전력이 제한된 환경에 배치되는 디바이스를 포함한 새로운 컴퓨팅 집약적인 에지 디바이스에 이상적이다.

샤킬 피이라(Shakeel Peera) 마이크로세미 FPGA 사업부 제품 마케팅 부사장은 “마이크로칩의 파트너 에코시스템과 함께 IP 및 하드웨어 제품군을 제공하는 것은 고객이 생산 일정을 소화하는 동시에 혁신 역량을 마련하는 데 필수적”이라며, “이는 인공지능(AI) 채택이 늘어나면서 머신 및 컴퓨터 비전이 빠르게 진화하는 것과 에지 기반 비전 시스템을 보편화해야 할 필요성 때문에 특히 중요하다”고 말했다.