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자일링스 FPGA 신제품, 저전력 그린 기술을 선도한다

자일링스는 저전력 작동, 고속 커넥티비티 및 높은 연산 기능이 요구되는 애플리케이션용 프로그래머블 기반 버텍스-6 FPGA가 처음으로 선적되었다고 발표했다. 자일링스와 선정된 써드파티 업체는 통신, 오디오/비디오 및 방송, 산업, 테스트 및 측정, 의료 및 군사 등 다양한 시장의 시스템 개발자 및 디자이너를 위해 툴과 IP 리소스를 개발하고 있다. 이는 고속 시리얼 트랜시버, 절전 기술을 갖춘 40나노 아키텍처의 버텍스-6 제품군을 기반으로 하고 있다.

지난 2월에 공식 발표된 새로운 버텍스-6와 저비용 스파르탄-6 제품군은 전체 시스템 비용을 최대 50%까지 낮추고 전체 전력 소모는 최대 65%까지 줄이면서 전례 없는 760,000 로직 셀이라는 놀라운 용량을 제공함으로써, 업계에서 가장 비용 및 전력소모가 적으면서도 가장 높은 밀도, 성능 및 시스템 대역폭을 제공한다. 이러한 성능은 ASIC과 비교했을 때 시스템온칩 개발 비용 및 위험성을 크게 낮추면서도, 디자이너들이 고급 IC 제조 기술로부터 기대하는 고성능과 저전력 소비를 달성할 수 있다. 이미 700 여 곳 이상의 고객사가 버텍스-6와 스파르탄-6 FPGA 조기 사용(Early Access) 프로그램을 통해 1000여 개 프로젝트를 진행하고 있으며, 이 두 제품군의 디바이스들이 이미 고객사에게 제공되어 있다. 일정대로, 버텍스-6 LX240T 디바이스의 엔지니어링 샘플은 현재 이용이 가능하며, 두 제품군의 나머지 디바이스도 출시 일정대로 올해 3분기에 이용할 수 있다.

버텍스-6 FPGA 선적 시작, 천여 개 프로젝트 진행중

세미코 리서치(Semico Research Corp.)에 따르면, 인프라 장비 제조사들이 시스템 비용과 운영비를 낮추는데 집중할 수 있도록 해주는 데에는 경쟁력이 있지만, 전자장비의 스펙트럼에서 차세대 애플리케이션들은 더 많은 대역폭을 차지하게 된다. 이 문제는 개발자가 시스템에 프로그래머블 로직을 넣어 설계함으로써 버거운 계산 요건을 충족시키고, 통합을 통해 시스템 비용을 절감함으로써 극복할 수 있다.

커티스 라이트 코퍼레이션(Curtiss Wright Corporation)의 모듈식 솔루션 부사장 겸 총괄 매니저 린 패터슨(Lynn Patterson)은 “버텍스-6 제품군은 군사 및 항공우주 산업에 제공되는 다수의 전산 기능 강화 시스템을 다룰 때 필요한 고성능 로직, 높은 대역폭 I/O 및 강력한 DSP 리소스 등을 제공한다.”며 “새로운 FPGA 제품군은 인프라 통신부터 전자전(electronic warfare), 이미지 프로세싱까지 다양한 애플리케이션에 사용될 수 있으며, 디자이너가 전력 예산 범위 내에서 크기, 중량, 전력 등의 요건을 충족할 수 있도록 통합 수준을 높여준다.”고 말했다.

버텍스-6 FPGA는 고성능 시스템 디자이너에게 뛰어난 수준의 로직, DSP 및 커넥티비티 등의 기능을 제공해준다. 디바이스의 11.2Gbps 트랜시버는 40G 및 100G 유선 텔레콤 장비 개발자가 기존 데이터 센터의 전력과 냉각 풋프린트 범위 내에서 높은 대역폭의 필요성을 해결할 수 있도록 해준다. 동시에 절전 기술은 “그린” 기지국의 설계자가 OPEX 및 탄소 방출을 크게 줄이는 기능을 네트워크 오퍼레이터에게 제공할 수 있도록 해준다. 또한 버텍스-6 FPGA는 오디오/비디오 방송산업이 보다 높은 이미지 품질을 달성하고 더 많은 비디오 스트림을 지원할 수 있도록 함과 동시에, 전력소비 및 채널당 비용을 줄일 수 있도록 해준다. 항공우주 및 국방 산업의 경우에도 버텍스-6 FPGA는 고성능 연산 기능 및 SDR(software defined radio) 애플리케이션의 구현을 위한 요건을 충족한다.

네트워크 속도는 높이고 전력은 65%까지 감소

자일링스의 월드와이드 마케팅 수석 부사장 빈 랫포드(Vin Ratford)는 “자일링스의 차세대 하이엔드 FPGA는 업계에서 가장 널리 사용되고 있는 FPGA 제품군인 버텍스 브랜드를 통해 자일링스의 고성능 리더십을 이어나갈 것이다.”라며 “차세대 버텍스 디바이스와 스파르탄 디바이스를 이용 가능하게 된 것이 타깃 디자인 플랫폼 출시의 1단계이다. 디자이너들이 시스템 인프라 구축 등 여러 작업으로부터 벗어나게 함으로써 고유한 가치를 더하는 일에 집중할 수 있고, 개발비 또한 낮출 수 있기 때문이다”라고 말했다.

자일링스의 타깃 디자인 플랫폼은 다양한 애플리케이션을 위한 디자인 툴, 개발 보드, IP 코어, 소프트웨어를 통합함으로써 고객들이 첫번째 디자인을 성공하고, 그들의 제품 출시를 가속화할 수 있도록 도와준다. 타깃 디자인 플랫폼의 일환으로, 자일링스는 써드파티 에코시스템으로 레퍼런스 디자인 개발 및 출시를 맞췄다.

버텍스-6와 스파르탄-6 FPGA는 ISE 디자인 스위트, 써드파티 합성과 시뮬레이션 및 신호 무결성 툴, 레퍼런스 디자인 및 IP 등으로 기본 플랫폼이 구성된다. 자일링스는 임베디드, DSP 및 로직/커넥티비티 시스템 개발을 지원하는 도메인 중심 플랫폼을 다음 달에 출시할 예정이다. 이 도메인 중심 플랫폼은 예측 가능하고 신뢰할 수 있는 지능적인 타깃 통합 기술 세트로 기본 로직 플랫폼을 강화시켜준다. 여기에는 임베디드 프로세싱, DSP, 로직/커넥티비티 디자인에 최적화된 보다 높은 수준의 디자인 기법 및 툴, IP, 개발 하드웨어, OS 및 레퍼런스 디자인 등이 포함된다. 이 플랫폼이 출시된 이후에는 소프트웨어 및 하드웨어 개발자들이 오토모티브, 컨슈머, 통신 등의 시장에 맞춰 신속하게 특정 애플리케이션을 구축, 실행할 수 있는 시장 중심 플랫폼이 출시될 예정이다.


버텍스-6 FPGA의 고성능 애플리케이션 주요 분야

최신 실리콘 기술과 혁신적인 회로 디자인 기법, 아키텍처 향상 등의 조합을 통해 버텍스-6 FPGA는 이전 세대의 버텍스 제품과 경쟁사의 FPGA 제품보다 전력소모는 크게 낮추면서, 성능은 높이고, 비용은 낮출 수 있게 되었다. 버텍스-6 디바이스에 적합한 고성능 애플리케이션은 다음과 같다.

1. 무선 인프라
자일링스와 써드파티 네트워크가 개발한 최적화 IP와 함께, 밀도가 높아지고 성능이 향상된 버텍스-6 FPGA는 CFR(crest factor reduction)과 DPD(digital pre-distortion) 등의 진보된 알고리즘이 가능해져 전력 증폭기 효율을 최대 40%까지 증가시킬 수 있다. 10,000개의 기지국을 운영하는 네트워크 회사의 경우, 운영비가 최대 1800만 달러까지 크게 절감된다. 이러한 효율성은 탄소 방출을 31,000 톤 이상 절감시키기 때문에 미래의 ‘그린’ 기지국 완성에 필수적이다. 뛰어난 기능과 업계를 선도하는 속도 및 전력 성능을 통해 버텍스-6 FPGA는 차세대 3GPP-LTE 및 LTE 첨단 기지국 개발을 위한 이상적인 플랫폼이다.

2. 유선 네트워킹
디지털 콘텐츠 소비의 증가는 기존 네트워크 대역폭에 무리를 주며, 40Gbps/100+Gbps 라인 카드, 라우터, 스위치, 데이터 센터용 고밀도 데이터 포트 등과 같은 차세대 애플리케이션의 개발 속도를 가속시킨다. 버텍스-6 FPGA에는 최적화된 로직 비율, 넓어진 내부 데이터 경로에 맞춰 증가된 성능, 낮아진 레이턴시에서도 전체 처리량을 높인 멀티-레이트 트랜시버 등이 포함된다. 고객들은 버텍스-6 FPGA를 사용하여 코어 네트워크에서 사용되는 OTU(optical transport unit)-4 프레이밍과 EFEC(enhanced forward error correction) 솔루션을 구현할 수 있게 되었다.

최적화된 로직과 트랜시버 비율을 통해 개발자는 버텍스-6 FPGA를 사용하여 OTU-4 프레이머와 크리티컬 EFEC에 100기가비트 이더넷을 구현할 수 있게 되었다. 개발자는 비싸고 위험이 높은 ASIC을 교체할 수 있고, 이와 동시에 자신들의 독창적 이고 차별화된 알고리즘의 유연성을 증대하여 리피터 없이도 옵티컬 트랜스포트 범위를 확장시킬 수 있다. 40% 이상 시스템 전력 소모를 낮춘 버텍스-6 FPGA 제품은 기존의 인프라와 전력 예산 내에 배치할 수 있기 때문에 운영비가 크게 절감된다.

3. 방송 장비
버텍스-6 FPGA는 현재와 미래의 방송 요건에 맞춘 완전히 프로그램가능하고 비용효율적인 솔루션이며, 비디오 품질을 통해 차별화가 가능하다. 고속 시리얼 트랜시버는 모든 타입의 방송 애플리케이션에 맞도록 SD/HD/3G-SDI 와 임베디드 오디오를 지원한다. 내장된 10Gbps 이더넷을 지원을 통해 방송과 통신 네트워크간의 브리징이 가능해져, 저장된 비디오 콘텐츠에 대한 고속 액세스와 재생이 가능하다. 늘어난 메모리와 DSP 비율은 HD, 2K, 4K 해상도에서 실시간 비압축 비디오 프로세싱을 가능하게 해준다. 최적화된 로직 비율과 전력 관리는 Advanced H.264와 JPEG2000 인코딩을 가능하게 해주면서, 성능 타깃에 대비해 전력과 열관리 요건은 줄여준다.

4. 항공우주/국방
항공우주 및 국방 디자이너들은, 인프라 통신에서 전자 전투 및 이미지 프로세싱까지 다양한 애플리케이션에서 높은 계산 성능과 재구성 가능한 컴퓨팅을 위해 FPGA에 의존하는 비율이 높아지고 있다. 버텍스-6 SXT FPGA는 2,000개 이상의 DSP슬라이스와 최적화된 로직 비율, 블록 RAM, 분산 RAM 등을 조합하여 1TMACS 이상에서 업계 최고의 DSP 대역폭을 제공하고 있다. 이러한 계산 대역폭은 데이터를 온-칩과 오프-칩 상에서 빠르고 효율적으로 이동시키기 위해 450Gbps 이상의 시리얼 대역폭까지 증가된다. 이 계산 능력은 모두 확장가능하며, 이전 세대의 기술보다 전체 시스템 전력 소모를 50%까지 낮출 수 있도록 최적화되어 있다.

아이씨엔 매거진 2009년 05월호

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