통신과 스마트홈에서 스마트팩토리용 IIoT 플랫폼으로 확대

스마트팩토리 구현을 위한 산업용사물인터넷(IIoT) 솔루션의 발전이 빠르게 진행되고 있다. 로보틱스 및 모션이라는 하드웨어 제어 기술에 고성능 비전 카메라를 통한 공장 및 설비 데이터의 모니터링과 수집 솔루션이 디지털 기술을 통해 가능해졌다. 이제 인공지능을 통해 보다 쉽게 기초적인 개발과 엔지니어링 지식과 경험만으로도 고성능 인공지능 머신 비전 솔루션을 구현하는데 까지 기술의 발전이 진행중이다.

IIoT 용으로 설계된 시스템온칩(SoC), QCS605
IIoT 용으로 설계된 시스템온칩(SoC), QCS605 (이미지. 퀄컴)

통신기기에서의 칩기술 개발에 적극 나섰던 퀄컴이 드디어 산업용 스마트팩토리 시장을 위한 산업용사물인터넷(IIoT) 솔루션 구현을 위한 인공지능을 입힌 ‘비전 인텔리전트 플랫폼(Vision Intelligence Platform)’을 내놓았다. 이는 차세대 로봇, 스마트 카메라 및 스마트팩토리를 위한 고성능, 전력 효율적인 엣지 컴퓨팅을 제공하도록 설계됐다. 통신기기 및 스마트홈 구현에서 이제, 산업용사물인터넷을 위해 특별히 디자인됐다. 여기에는 최신 10nm(나노미터) 핀펫(FinFET) 공정 기술을 사용하여 IoT 용으로 설계된 시스템온칩(SoC, System-on-Chip) 제품군에서는 최초다.

이번에 발표된 SoC인 QCS605 및 QCS603은 리코 쎄타 및 케다콤과 같은 회사의 360도 카메라, 로봇 진공청소기 및 스마트 디스플레이와 같은 제품들을 구동하는 것과 동일하게 설계된 SoC다. 이 칩을 바탕으로 해서 퀄컴은 자사의 인공지능 엔진과 스냅드래곤 신경 프로세싱 엔진(NPE)과 같은 프레임워크를 제공해 기기 기반 기계학습을 향상시키는 비전 인텔리전스 플랫폼을 동시에 론칭했다. 개발자 및 엔지니어들에게 최신의 인공지능 머신비전 IIoT 솔루션 구현 편의성을 제공하게 된 것이다.

퀄컴에 따르면, 비전 인텔리전스 플랫폼에 “온보드 AI 를 가속화하기 위해 통합된 여러 하드웨어 및 소프트웨어로 구성된 퀄컴 AI 엔진은 포함 퀄컴 스냅드래곤 신경처리엔진(NPE)”을 프레임워크로 제공한다. 또한 “텐서플로(Tensorflow), 카페(CAFFE)와 카페 2(Caffe 2) 프레임 워크 등과 오픈 신경망 교환 형식을 사용하여 개발을 위한 분석, 최적화 및 디버깅 도구가 포함”됐다. 이로써 소프트웨어 프레임 워크 뿐만 아니라, Android Neural Networks API 및 Qualcomm® Hexagon ™ Neural Network 라이브러리 등 개발자와 OEM 네트워크를 플랫폼에 쉽게 적용할 수 있도록 설계됐다.

퀄컴 비전 인텔리전스 플랫폼 (이미지. 퀄컴)
퀄컴 비전 인텔리전스 플랫폼 (이미지. 퀄컴)

이로 인해 비전 인텔리전스 플랫폼은 심층 신경 네트워크 추론을 위해 최고 2.1 TOPS(초당 테라 연산)의 컴퓨팅 성능을 제공하며, 주요 대체 솔루션의 사양에 비해 두 배 이상 향상되었다. 또 탁월한 이미지 품질로 초당 60 프레임(fps) 또는 30 프레임에서 5.7K의 속도로 4K 비디오 해상도를 지원할 뿐만 아니라 저해상도에서 여러 개의 동시 비디오 스트림을 지원하며, 플랫폼은 듀얼 16 메가 픽셀 센서를 지원하는 듀얼 14 비트 퀄컴 스펙트라(Qualcomm Spectra) 270 ISP와 가장 강력한 카메라 프로세서를 통합했다.

비전 인텔리전스 플랫폼의 ‘QCS605’ 이기종 컴퓨팅 아키텍처는 8 개의 Qualcomm® Kryo ™ 360 CPU 코어, Qualcomm® Adreno ™ 615 GPU 및 Hexagon(헥사곤) 685 Vector Processor를 특징으로 하며, 통합 디스플레이 프로세서는 하드웨어 가속 컴포지션, 3D 오버레이 및 OpenGL, OpenCL 및 불칸(Vulkan)과 같은 주요 그래픽 API에 대한 지원과 함께 최대 WQHD(Wide Quad HD, 2560ⅹ1440, 16:9) 해상도 터치 디스플레이의 다양한 옵션을 제공한다. 이 아키텍처는 개발자 및 제조업체가 VR 360 카메라의 온디바이스 스티치, 자율 로봇 내비게이션 및 장애물 회피, 액션 카메라의 비디오 요약 등과 같이 차별화 된 기능을 솔루션에 쉽게 구현할 수 있도록 설계된 다양한 고급 운영 체제를 지원하고 있다.

이 플랫폼의 하드웨어 기반 보안은 하드웨어 루트, 신뢰할 수 있는 실행 환경, 하드웨어 암호화 엔진, 스토리지 보안, 라이프 사이클 제어 기능이 있는 디버그 보안, 키 프로비저닝 및 무선 프로토콜 보안과 같은 보안 부팅 기능과 같은 기능을 통해 신뢰할 수 있는 IIoT 장치를 지원하도록 설계돼다.

또한 개발을 가속화하고 제품을 차별화하기 위해 제조업체는 비전 인텔리전스 플랫폼을 보완하는 솔루션을 제공하는 제공 업체에 의존할 수 있으며, 업체로는 얼굴, 이미지 및 물체 인식을 위한 인공지능(AI) 스타트업인 센스타임(SenseTime), 동작 및 물체의 탐지, 분류 및 추적과 같은 다양한 비전 작업과 퍼베이시브(Pervasive) AI를 가능하게 하는 파일럿 AI(Pilot.ai), 최첨단 이미지 품질 튜닝 서비스를 위한 MM솔루션(MM Solution) 등의 AI 공급 업체가 포함된다.

김홍덕 기자 hordon@icnweb.co.kr

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