AMD가 범용 x86 중앙처리장치(CPU)와 적응형 시스템온칩(SoC)을 메인보드 수준에서 결합한 ‘임베디드플러스(Embedded+)’ 아키텍처를 공식 발표했다. ODM 솔루션 파트너를 통해 공급되는 이 아키텍처 기반 제품군은 사파이어 테크놀로지를 통해 첫 제품이 선보인다.
6일(현지시각), AMD가 발표한 내용에 따르면 ‘임베디드플러스’ 아키텍처는 AMD의 라이젠(Ryzen) 임베디드 프로세서와 버설(Versal) 적응형 SoC를 하나의 메인보드에 결합하고, PCIe(PCI Express) 인터페이스로 연결한 형태다. 이를 통해 임베디드 시스템에서 실시간 처리가 필요한 외부 인터페이스 연결의 유연성을 높이고, 시스템 구성을 단순화해 제품 개발에 필요한 시간을 줄인다.
이 아키텍처는 산업, 의료, 스마트시티 인프라, 자동차의 임베디드 시스템 등에 유용하게 활용할 수 있으며, 특히 다양한 센서로 수집되는 데이터를 센서 근처에서 실시간에 가깝게 처리할 수 있는 시스템을 지원한다. 특히 버설 적응형 SoC를 통해 다양한 유형의 센서, 네트워크 인터페이스를 지원할 수 있다. 한편, AMD는 이 아키텍처가 다양한 프로세서와 버설 적응형 SoC 간 조합이 가능하다고 소개했다.
라이젠 임베디드 프로세서와 버설 적응형 SoC 기술 통합
AMD의 ‘임베디드플러스’ 아키텍처는 산업용 애플리케이션을 위한 범용 x86 프로세서인 ‘라이젠 임베디드’ 프로세서와 프로그래밍 가능한 로직을 갖춘 ‘버설 적응형 SoC’ 기술을 단일 메인보드 수준에 통합한 아키텍처다. AMD는 이 아키텍처가 자일링스(Xilinx) 인수 이후 시너지를 보여 주는 사례라고 소개하며, 이 아키텍처가 주로 사용될 분야로는 산업, 의료, 스마트시티 인프라, 자동차의 임베디드 시스템 등을 제시했다.
디지털과 인공지능의 시대에 다양한 센서로부터 들어오는 데이터는 양과 중요성 모두 높아지고 있다. 하지만 데이터는 이를 활용해 어떤 결정을 내릴 수 있을 때 가치가 있는 것이고, 정해진 시간 내에 이뤄져야 한다. 이에 데이터의 처리는 센서에 가까운 곳에서 이뤄지는 것이 유리하며, 이를 위한 ‘임베디드 엣지’나 ‘익스트림 엣지’ 등이 주목받고 있다. 이와 함께, 다양한 산업용 센서와 범용 PC의 연결이 복잡한 점도 지금까지의 과제로 꼽혔다.
AMD는 이 ‘임베디드플러스’ 아키텍처가 데이터를 PC로 가져와 처리하는 경로와 과정을 단순화할 수 있다고 소개했다. 데이터의 출처가 개별 센서든 산업용 네트워크든, 개발자들은 이 임베디드플러스 아키텍처와 다양한 인터페이스를 통해 데이터를 수집하고 실시간 처리할 수 있으며, 시각화 옵션까지 활용할 수 있다는 것이다.
이 ‘임베디드플러스’ 아키텍처는 기존에 별도의 칩으로 구성된 ‘라이젠 임베디드’와 ‘버설 적응형 SoC’를 하나의 메인보드 위에서 PCIe 인터페이스를 사용해 연결한 형태다. AMD는 이 아키텍처 구성에 대해 확장 가능한 접근 방식을 강조하며, 최종 제품은 AMD의 인증 ODM 생태계를 통해 공급할 예정이고, 단순히 두 개 칩을 하나의 메인보드에 연결한 것 뿐만 아니라 소프트웨어와 솔루션들이 접목된 ‘아키텍처’를 제시한다는 점을 강조했다.
AMD는 ‘임베디드플러스’ 아키텍처의 강점으로 세 가지 측면을 제시했다. 이 중 첫 번째는 ‘센서 친화적’으로, 버설 적응형 SoC의 프로그래밍 가능한 입출력(I/O)을 활용해 모든 유형의 센서와 네트워크를 유연하게 활용할 수 있다는 점이다. 두 번째는 ‘오프로드 프로세싱’으로, 이는 범용 x86 프로세서 뿐만 아니라 버설 SoC의 프로그래밍 가능한 로직, 고성능 고효율의 AI 엔진, 시각화를 위한 라데온(Radeon) 그래픽스, 전용 비디오 코덱 등의 요소로 다양한 워크로드에서 x86 프로세서의 부담을 줄이고 성능을 높일 수 있다는 부분이다.
세 번째는 ‘빠른 제품화’ 지원이다. AMD는 이 아키텍처가 각 프로세서가 갖춘 x86과 Arm 아키텍처 기반 프로세서, AI 엔진, FPGA 패브릭 등 다양한 요소가 공통 소프트웨어 인프라로 연결되어 빠른 제품화가 가능하다는 점을 소개했다. 이 아키텍처는 저지연, 안정적 성능이 필요하고, PC 연결이 필요한 센서 융합(Sensor Fusion), AI 추론, 산업용 네트워킹, 제어, 시각화 등의 애플리케이션에 적합하다.
폭넓은 센서 유형과 유연한 구성 지원하는 플랫폼
AMD의 ‘임베디드플러스’ 아키텍처는 PC 산업군에서 주로 사용되는 표준 인터페이스는 물론, 의료나 산업군에서 주로 사용되는 센서들과 인터페이스에 이르기까지 폭넓은 센서와 인터페이스를 지원해, 한 대의 PC에서 모든 센서와 네트워크에 연결하고 장점을 얻을 수 있게 한다. 특히 ‘버설 적응형 SoC’의 프로그래밍 가능한 I/O는 가장 간단한 DC 출력에서부터 32Gbps 고속 인터페이스까지 모든 종류의 표준을 지원 가능하며, 80여개의 I/O를 구성할 수 있다고 소개됐다.
이러한 유연성은 산업용 시스템에서 다양한 구성 요소를 통합한 시스템을 쉽게 구현할 수 있게 한다. 예를 들면 머신 비전 시스템에서는 10기가비트급 연결을 갖춘 네트워크 카메라에서 데이터를 빠르게 받아 버퍼링 없는 전처리를 수행하고, 여러 대의 카메라를 통합 관리하면서도 카메라에 통합 가능할 정도의 작은 크기로도 만들 수 있다. 또한 네트워킹에서는 네트워크 트래픽을 버설 SoC로 오프로드 처리할 수 있고, 의료 장비에서는 다양한 센서에서 들어오는 정보를 버설 SoC로 처리하고 라데온 GPU로 표시할 수 있다.
버설 적응형 SoC는 산업용 시스템에서 다양한 워크로드를 CPU가 아니라 SoC가 처리해 더 효율적인 시스템을 구현할 수 있게 지원한다. 버설 SoC에는 사용자가 직접 프로그래밍 가능한 로직 영역 뿐만 아니라 자체적으로 Arm 아키텍처 기반 프로세서 코어와 AI 엔진, DSP 엔진, 다양한 고속 I/O 옵션 등을 제공한다. 또한 라이젠 임베디드 프로세서에 내장된 ‘라데온 그래픽스’는 비디오 데이터의 디코드와 인코드, 렌더링, 표시 등을 가속 처리할 수 있다.
AMD 임베디드플러스 아키텍처를 사용한 첫 제품은 사파이어 테크놀로지의 VPR-4606-MB 제품으로, 라이젠 임베디드 R2314 프로세서와 버설 AI 엣지 2302 디바이스를 미니 ITX 폼팩터의 단일 메인보드에 통합 구성한 제품이다. 이 제품에 탑재된 라이젠 임베디드 R2314 프로세서는 4개의 ‘젠+’ 코어와 6 CU(Compute Units) 구성의 라데온 그래픽스를 탑재했다. 또한 버설 AI 엣지 2302 디바이스는 15만 LUTs(Look-up tables) 규모의 프로그래머블 로직과 464개의 DSP 엔진, 34개의 AI 엔진으로 23TOPS(Tera Operations per Second)의 성능을 제공한다.
한편, AMD는 이 아키텍처 기반에서 다양한 라이젠 임베디드 프로세서와 버설 엣지 SoC 조합이 가능하다고 언급했다. 라이젠 임베디드 프로세서 제품군은 R2000, V2000과 7000 시리즈 등이 있고, 버설 SoC는 가장 작은 규모의 VE2002부터 대형 디바이스인 VE2802까지 7개 라인업이 있다. 고객들은 AMD의 ODM 생태계를 통해 다양한 조합의 제품들 중 자사 애플리케이션에 적합한 장치 조합을 유연하게 선택할 수 있을 것이라 밝혔다.
한편, 버설 적응형 SoC에는 고객이 필요한 기능을 직접 구현할 수 있는 ‘프로그래머블 로직’이 갖춰져 있다. 이 프로그래머블 로직은 ‘세미 커스텀’ 혹은 ‘완전 커스텀’ 형태로 활용할 수 있는데, 이 중 ‘세미 커스텀’ 모델은 ‘바이티스(Vitis) XRT’를 통해 출시 직후부터 활용할 수 있고, 사용자들이 자신들이 사용할 부분에 대해 커널을 개발한 뒤 이를 쉽게 호출할 수 있다고 소개됐다. 한편, ‘완전 커스텀’은 ‘비바도(Vivado)’ 툴을 통해 하반기부터 지원될 예정이다.
권용만 기자 yongman.kwon@chosunbiz.com