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FPGA와 Hybrid Memory Cube 간의 상호운용성 달성

알테라(Altera)와 마이크론(Micron Technology)은 두 회사가 공동으로 Altera Stratix V FPGA와 Micron의 Hybrid Memory Cube(HMC) 사이에 성공적으로 상호운용성을 달성했다고 밝혔다. 이로써 시스템 디자이너들이 차세대 통신 및 고성능 컴퓨팅 디자인으로 FPGA와 SoC를 이용해서 HMC의 이점을 체험할 수 있게 되었다.

업계 최초의 FPGA 및 Hybrid Memory Cube 데모로서 조만간 공급 예정인 Altera의 10세대 제품 포트폴리오로 HMC를 확실하게 지원할 것임을 조기에 입증하고 있으며 Stratix 10 및 Arria 10 FPGA 및 SoC를 포함한다.

HMC는 업계 전문가들로부터 기존 메모리 기술의 한계점을 해결할 수 있는 해결책을 제공하는 것으로 인식되고 있다. 업계는 오래 전부터 이러한 한계점을 극복할 수 있는 해결책을 모색해 왔다.

또한 HMC는 훨씬 낮은 비트당 전력(power-per-bit)으로 극히 뛰어난 시스템 성능을 제공한다. HMC는 DDR3 모듈에 비해서 최대 15배에 이르는 대역폭을 제공하고 기존 기술과 비교해서 70퍼센트 더 적은 에너지를 사용하고 90퍼센트 더 적은 공간을 차지한다.

HMC의 추상화된 메모리는 디자이너가 HMC의 혁신적인 기능과 성능을 활용하는 데는 시간을 더 쓰도록 하고 기본적인 기능을 구현하기 위해서 필요한 무수한 메모리 파라미터들을 다루는 데는 시간을 절약할 수 있도록 한다.

HMC는 또한 메모리 프로세스 차이로 인해서 복잡해지는 오류 교정, 복원성(resiliency), 리프레시, 기타 파라미터들을 스스로 관리한다. Micron은 올해 말에 HMC의 샘플 출하를 시작하고 양산은 2014년에 시작할 예정이다.

Micron Technology의 DRAM 솔루션 부사장인 Brian Shirley는 “HMC Consortium의 창립 회원사 중의 한 회사로서 Altera가 HMC를 지지하고 개발에 참여하고 있다는 것은 매우 뜻깊은 일이 아닐 수 없다. Altera FPGA와 Micron의 HMC 솔루션을 결합함으로써 고객들이 다양한 유형의 차세대 네트워킹 및 컴퓨팅 애플리케이션으로 이 기술의 뛰어난 성능과 효율을 활용하도록 할 것”이라고 말했다.

Altera의 28nm Stratix V FPGA는 가장 근접한 경쟁사와 비교해서 두 속도 등급 우위에 있는 업계에서 가장 뛰어난 성능의 FPGA로서 HMC 기술의 이점을 시연하기에 이상적인 솔루션이다. 이와 같이 뛰어난 성능을 제공하므로 전체적인 16개 트랜시버 HMC 링크를 이용해서 HMC의 전체적인 대역폭, 효율, 전력 이점을 활용할 수 있다.

Altera의 마케팅 및 기업 전략 선임 부사장인 Danny Biran은 “Stratix V와 HMC가 성공적으로 상호운용적으로 작동한다는 것을 보여줌으로써 이제 고객들은 조만간 양산 공급될 Altera의 10세대 디바이스에 대비해서 Stratix V FPGA를 이용해서 현재 개발 작업을 진행할 수 있을 것이며 이들 10세대 제품이 검증된 HMC를 지원할 것이라는 확신을 가질 수 있게 되었다. Altera와 Micron이 협력해서 이와 같은 기술을 제공함으로써 고객들이 혁신의 최첨단에 설 수 있게 되었다”고 말했다.

뛰어난 성능을 제공하는 Altera의 10세대 디바이스 제품

Arria 10 FPGA 및 SoC는 10세대 제품 포트폴리오 중에서 가장 먼저 제공되는 디바이스 제품군으로서 HMC 기술을 지원하는 제품으로서 가장 먼저 양산에 들어가는 제품들이다.

TSMC의 20nm 프로세스로 최적화된 향상된 아키텍처를 적용한 Arria 10 FPGA 및 SoC는 오늘날 가장 성능이 높은 Stratix V FPGA보다 15퍼센트 더 높은 코어 성능을 제공하고 가장 전력이 낮은 Arria V 중급형 FPGA와 비교해서 최대 40퍼센트 더 적은 전력을 사용함으로써 HMC의 이점을 더욱 더 확대할 수 있도록 할 것이다.

Arria 10 FPGA 및 SoC는 최대 96개 트랜시버 채널을 제공하므로 고객들이 HMC가 제공하는 대역폭을 최대한 활용할 수 있다.

Stratix 10 FPGA 및 SoC는 통신, 군용, 방송, 컴퓨팅, 스토리지 시장으로 앞선 기술의 극히 뛰어난 성능의 애플리케이션을 개발할 수 있도록 한다. 이러한 고성능 애플리케이션은 많은 경우에 매우 높은 메모리 대역폭을 요구함으로써 HMC가 가능한 아키텍처를 필요로 한다.

Intel의 14nm Tri-Gate 프로세스 및 향상된 고성능 아키텍처에 HMC 기술을 결합함으로써 Stratix 10 FPGA 및 SoC는 1기가헤르츠 이상에 이르는 동작 주파수로 동작하는 시스템 솔루션을 가능하게 하고 현행 하이엔드 28nm FPGA와 비교해서 2배의 코어 성능을 제공한다.

Stratix 10 디바이스는 또한 고객들이 이전 세대와 동일한 성능 수준으로 전력 소모를 최대 70퍼센트까지 절감할 수 있도록 한다.

한편 Stratix V 및 HMC 데모는 평가 작업에 이용할 수 있으며 가장 먼저 생산 지원을 제공하는 제품은 Arria 10 디바이스이다.

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Arria 10 디바이스는 2014년 초반에 샘플 출하를 시작할 예정이며 Quartus II 설계 소프트웨어 지원은 현재 조기에 이용할 수 있도록 제공하고 있다.

Altera는 2013년에 14nm Stratix 10 FPGA 테스트 칩을 제공하고 2014년에 설계 소프트웨어 지원을 제공할 계획이다.©

www.altera.com www.micron.com

[박스]

플라스틱 산업을 위한 개방형 표준

POWERLINK는 플라스틱 시장에서 사용하고 있는 어떠한 시스템보다 가장 적합한 산업용 통신이다. 플라스틱 프로세스를 하기 위해서 매우 신속하고 정확한 반응은 필수적이며, 기본적인 스위칭 동작에서도 0.5 ms 이하의 응답시간이 요구된다.

POWERLINK는 몇 백 ms 범위의 통신 사이클 기능의 지연 없는 인프라를 제공하고, 특히 closed-loop 제어 시스템에 가장 적합하다. 이 실시간 프로토콜은 cross-traffic 을 이용하여 매우 정밀하게 여러 축을 동기화 시킬 수 있다.

728축 동기제어에서 400 μs 사이클 타임 구현
POWERLINK 를 사용하여 지금까지 세계에서 가장 빠른 네트워크를 플라스틱 어플리케이션에 구현했다. Bruckner Maschinenbau GmbH & Co. KG 사의 양방형 foil stretching 기계는 400 µs 사이클 타임 이내에 728 개의 모션 축이 동기화된다.

이와 같은 성능은 플라스틱 업계에서 POWERLINK 를 선호하는 명백한 이유이다.

POWERLINK 표준은 2010부터 EUROMAP (플라스틱 및 고무 기계 제조 업체를 위한 유럽 협회) 에서 이미 EUROMAP 75 사양에 통합됐다. “EUROMAP 사양에서는 프로토콜 사이에서 하드 리얼타임이 가능한 POWERLINK가 선도주자임을 각인해줍니다.” 라고 Ethernet POWERLINK Standardization Group 의 Managing Director 인 Stefan Schonegger 씨는 말한다.©

Ethernet Powerlink Standardization Group www.ethernet-powerlink.org

아이씨엔 매거진 2013년 10월호

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