Agilex™ 5 시스템 온 모듈을 통한 AI 개발 잠재력

인공 지능(AI)은 효율성 및 정확성과 정보에 입각한 의사 결정 기능을 크게 향상시키는 획기적인 솔루션을 제공하여 다양한 산업을 혁신하고 있습니다. 이러한 환경에서, 네트워크 에지 장치에서 AI 알고리즘을 처리하는 에지 AI라는 개념이 판도를 바꾸며 등장했습니다. 에지 AI를 사용하면 실시간 데이터 처리, 대기 시간 단축, 데이터 개인정보 개선, 자율적인 의사 결정이 가능하며, 이는 의료, 로봇 공학, 산업 자동화와 같은 분야에서 특히 중요한 요소입니다.

내장형 시스템 엔지니어링을 선도하는 iWave는 에지에서 AI의 경계를 확장하는 내장형 플랫폼을 제공하여 이러한 혁신을 주도하고 있습니다. 이 플랫폼은 미디어 처리, 로봇 공학, 시각 컴퓨팅 등 고성능 컴퓨팅과 정교한 AI/ML 기능이 필요한 응용 분야에 맞게 특별히 제작되었습니다.

iW-RainboW-G58M 소개: 차세대 AI 내장 FPGA

눈부신 발전을 거듭하고 있는 내장형 시스템 시장에서 iWave는 Intel Agilex™ 5 FPGA로 구동되는 iW-RainboW-G58M 시스템 온 모듈(SoM)(그림 1)을 출시했습니다. 이 모듈은 AI 기능이 패브릭에 직접 통합된 최초의 FPGA이며, FPGA 기술의 새로운 시대를 열었습니다. iW-RainboW-G58M은 고성능, 대기 시간이 짧은 처리, 내장형 AI/ML 지원을 통한 맞춤형 논리 구현이 필요한 응용 분야를 위해 세심하게 설계되어 의료 영상, 로봇 공학, 산업 자동화 등과 같은 산업에 적합합니다.

그림 1: iWave iW-RainboW-G58M SoM은 AI 기능이 직접 통합된 최초의 FPGA인 Intel Agilex 5 FPGA에 의해 구동됩니다. (이미지 출처: iWave)

iW-RainboW-G58M SoM은 60mm x 70mm에 불과한 작은 크기이지만 강력한 기능을 갖추고 있습니다. 이 장치는 응용 분야의 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 두 가지 장치 버전으로 제공되는 B32A 패키지의 Intel Agilex™ 5 FPGA 및 SoC E 계열 제품군을 지원합니다.

• 그룹 A: A5E 065A/052A/043A/028A/013A SoC FPGA - 우수한 성능을 제공하며 더 복잡한 처리 기능을 필요로 하는 응용 분야에 적합합니다.
• 그룹 B: A5E 065B/052B/043B/028B/013B/008B SoC FPGA - 까다롭지 않은 작업을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공하여 설계 및 구현의 유연성을 보장합니다.

개발자는 이러한 옵션을 조합하여 특정 응용 분야에 가장 적합한 FPGA 변형을 선택하여 성능, 전력 소비, 비용 간에 균형을 맞출 수 있습니다.

에지 AI를 위한 Intel Agilex™ 5 FPGA의 잠재력 극대화

Intel의 Agilex™ 5 FPGA 및 SoC는 에지의 AI 및 머신 러닝 응용 분야의 맥락에서 FPGA 기술의 중요한 도약을 의미합니다. Agilex™ 5 계열은 Intel의 기존 AI 최적화 FPGA를 기반으로 구축되었으며, 업계 최초로 미드레인지 FPGA에 AI 텐서 블록을 도입한 사례입니다. AI 텐서 블록은 AI 워크로드를 가속화하도록 특별히 설계되어 FPGA를 실시간 처리와 의사 결정이 중요한 에지 AI 응용 분야에 가장 적합하게 만들어줍니다.

Agilex™ 5 FPGA의 주요 특징은 이중 Arm Cortex-A76 코어와 이중 Cortex-A55 코어를 포함하는 비대칭 응용 프로세서 시스템입니다. 이 구성을 통해 성능 저하 없이 전력 소비를 최소화해야 하는 에지 컴퓨팅 환경에서 중요한 요소인 전력 효율성을 최적화하면서도 뛰어난 처리 성능을 활용할 수 있습니다.

또한 Agilex™ 5 FPGA에는 AI 텐서 블록과 통합된 고급 디지털 신호 처리(DSP) 기능이 포함되어 있습니다. FPGA를 통해 이러한 조합을 활용하여 딥 러닝 추론, 이미지 처리, 예측 분석과 같은 복잡한 AI 작업을 보다 효율적이고 정확하게 처리할 수 있습니다. 또한 최대 28.1Gbps의 데이터 속도를 지원하는 고속 GTS 트랜시버, PCI Express*(PCIe*) 4.0 × 8, DisplayPort 및 HDMI용 출력 등 FPGA의 고급 연결 기능을 통해 FPGA를 광범위한 응용 분야에 적합한 다목적 솔루션으로 사용할 수 있습니다.

포괄적인 AI/ML 소프트웨어 에코시스템: 개발 가속

iW-RainboW-G58M SoM은 AI 및 머신 러닝 개발을 크게 가속하는 포괄적인 소프트웨어 에코시스템으로 보완할 수 있습니다. 이 에코시스템의 핵심은 TensorFlow, PyTorch와 같은 인기 있는 AI 프레임워크를 지원해 개발자가 친숙한 플랫폼을 활용하여 가파른 학습 곡선 없이 정교한 AI 모델을 만들 수 있다는 점입니다.

포괄적인 소프트웨어 에코시스템의 핵심 부품은 오픈 소스인 OpenVINO 도구 키트입니다. 이 키트를 사용하면 딥 러닝 모델을 최적화해 CPU, GPU, FPGA 등 다양한 하드웨어 아키텍처에서 추론할 수 있습니다. 개발자는 OpenVINO 도구 키트를 사용하여 AI 모델을 성능에 최적화하고 다양한 하드웨어 플랫폼에서 높은 이식성을 확보하여 배포의 유연성을 높일 수 있습니다.

또한 Intel FPGA AI 제품군은 개발 공정을 간소화하는 데 중추적인 역할을 합니다. 사용 편의성을 염두에 두고 설계되어 FPGA 설계자, 머신 러닝 엔지니어, 소프트웨어 개발자가 쉽게 활용해 FPGA 아키텍처에 최적화된 AI 플랫폼을 만들 수 있습니다. TensorFlow, PyTorch, OpenVINO 도구 키트와 같은 업계 표준 도구와 통합해 AI 솔루션의 높은 신뢰성과 성능을 유지하면서 개발 공정을 가속할 수 있습니다.

또한 Intel FPGA AI 제품군은 FPGA 기반 시스템의 설계, 분석, 최적화를 지원하는 강력한 도구인 Intel Quartus Prime FPGA 설계 소프트웨어와 원활하게 통합됩니다. 개발자는 이러한 통합을 통해 강력하고 검증된 워크플로에 액세스할 수 있으며, 결과적으로 출시 시간을 단축하고 AI 응용 제품의 전반적인 신뢰성을 높일 수 있습니다.

클라우드 AI 및 에지 AI: 비교 분석

AI가 계속 발전함에 따라 클라우드 AI와 에지 AI의 구분이 중요해지고 있습니다. 원격 데이터 센터의 방대한 컴퓨팅 리소스에 의존하는 클라우드 AI는 높은 확장성을 제공하며 대량의 데이터를 처리할 수 있습니다. 하지만 인터넷을 통해 데이터를 전송해야 하므로 대기 시간이 길고 보안 문제가 발생할 수 있습니다.

반면 에지 AI는 실시간 처리, 짧은 대기 시간, 강력한 데이터 개인정보 보호가 중요한 시나리오에서 큰 이점을 제공합니다. 에지 AI는 장치에서 로컬로 데이터를 처리하므로 클라우드와 지속적으로 통신할 필요가 없어 대기 시간이 줄어들고 AI 시스템의 응답성이 개선됩니다. 이는 의사 결정이 지연되면 심각한 결과를 초래할 수 있는 자율 주행 차량, 산업 자동화, 의료 등과 같은 응용 분야에서 특히 중요합니다.

또한 에지 AI는 민감한 정보를 로컬 장치에 보관하므로 클라우드 기반 처리와 관련된 데이터 위반 위험이 줄어들어 안전한 데이터 개인정보 보호가 보장됩니다. 에지 장치에서 초기 데이터 처리를 수행하고 데이터를 클라우드로 전송해 복잡한 분석을 수행하는 하이브리드 접근 방식이 인기를 얻고 있습니다. 이 방식을 활용하면 에지 AI와 클라우드 AI의 강점을 결합하여 효율적인 리소스 활용, 보안 강화, 시스템 성능 향상 등의 이점을 얻을 수 있습니다.

긴 수명 및 포괄적인 지원 보장: 고객을 향한 iWave의 약속

iWave의 핵심 약속 중 하나는 제품의 장기적인 가용성을 보장하는 것입니다. iWave의 제품 수명 프로그램은 시스템 온 모듈(SoM)의 장기간(주로 10년을 초과하는 기간) 사용을 보장합니다. 이는 일반적으로 제품 수명 주기가 길고 일관된 부품 가용성이 중요한 의료 기기, 항공 우주, 산업 자동화 등의 산업에서 특히 중요합니다.

iWave는 제품 수명뿐만 아니라 제품 개발 공정 전반에서 광범위한 기술 지원을 제공합니다. 캐리어 카드 설계, 열 시뮬레이션, 시스템 수준 설계와 같은 ODM(제조업체 개발 생산) 서비스를 제공하므로 iWave가 하드웨어 설계 및 통합의 복잡한 측면을 처리해주는 동안 고객은 핵심 역량에 집중할 수 있습니다.

고객 성공을 위한 iWave의 노력은 SoM용 종합 평가 키트를 제공한다는 점에서 더욱 잘 드러납니다. 평가 키트에는 완전한 사용자 설명서, 소프트웨어 드라이버, 기판 지지대 패키지가 함께 제공되므로 고객은 설계를 빠르게 평가하고 시제품을 제작할 수 있습니다. iWave는 이러한 리소스를 제공하여 고객이 개발 시간을 단축하고 제품을 더 빠르게 출시할 수 있도록 지원합니다.

요약

통합 AI 기능을 갖춘 Intel Agilex 5 FPGA가 탑재된 iWave의 iW-RainboW-G58M SoM은 고성능, 대기 시간이 짧은 처리, 내장형 AI/ML 지원 응용 제품을 통한 맞춤형 논리 구현을 지원하도록 세심하게 설계되었습니다. 따라서 의료 영상, 로봇 공학, 산업 자동화와 같은 산업에 적합합니다.