전문 머신러닝 및 차세대 보이스 음성 비서 임베디드 애플리케이션에 최적

NXP 반도체(NXP Semiconductors)는 초저전력 보안 머신 러닝(ML), 인공 지능(AI) 엣지 애플리케이션용 크로스오버 프로세서인 i.MX RT600을 발표했다. 이 제품은 성능 집약적인 원거리 음성 입력(far-field voice input)과 몰입형 3D 오디오 재생과 같은 애플리케이션에 유용하다.

i.MX RT600은 멀티코어 프로세서 제품군으로, 4개의 MACS와 하드웨어 기반 초월 및 활성 함수를 통한 최대 300MHz Arm Cortex-M33과 600MHz 케이던스 텐실리카(Cadence® Tensilica®) HiFi 4 오디오/비디오 디지털 신호 프로세서(DSP)를 제공한다. i.MX RT600은 28nm FD-SOI 기술을 사용해 4.5MB 온-칩 저누설(low-leakage) SRAM이 장착된 고성능 코어를 지원한다. 이 코어는 동시 제로 대기 상태 액세스가 가능하도록 구성되어 있어, 실시간 오디오/음성, 머신 러닝, 신경망 기반 애플리케이션 실행에 최적이다.

i.MX RT600 제품군은 변경 불가한 하드웨어 ‘RoT(root-of-trust)’를 통한 보안 부팅, SRAM PUF(Physically Unclonable Function) 기반 고유 키 저장소, 인증 기반 보안 디버그 인증, AES-256&SHA2-256 가속, 안전한 클라우드-투-엣지 통신을 위한DICE보안 표준 실행 등과 같은 표준 보안 기능을 통합한다. ECC와 RSA 알고리즘을 위한 전용 비대칭 가속기로 공개 키 인프라(PKI) 또는 비대칭 암호화가 한층 가속화된다. SRAM PUF외에도 i.MX RT600에는 보안 부팅과 암호 연산을 위한 옵션형 퓨즈-기반 루트 키 저장 메커니즘이 포함되어 있다.

Arm Cortex-M33의 핵심 기능 중 하나는 전용 코프로세서 인터페이스로서, 긴밀히 결합된 코프로세서를 효율적을 통합해 CPU 처리 기능을 확장한다는 점이다. 동시에 완전한 생태계 및 툴체인 호환성을 유지한다. NXP는 이와 같은 기능을 활용해 컨볼루션(convolution), 상관 관계, 행렬 연산, 전달 함수와 필터링 등 핵심 ML 및 DSP 기능을 가속화하는 코프로세서를 구현한다. Cortex-M33에서 실행 시 대비 최대 10배로 성능을 향상시킨다. 또한 이 코프로세서는 널리 사용되는 CMSIS-DSP 라이브러리 콜(API)을 활용해 고객 코드 이식성을 간소화한다.

전력 효율을 향상시키기 위해 루틴과 I/O가 버스 타임을 놓고 경쟁하지 않도록 온-칩 SRAM을 구성 가능한 30개의 공유 메모리 블록으로 분할할 수 있다. 각 분할은 저전력 보존 모드에 독립적으로 배치하거나 아예 전원을 꺼 누전을 줄일 수 있다. HiFi 4 또한 공유 SRAM 외부 실행을 위해 64K의 긴밀히 결합된 명령 및 데이터 메모리(TCM)와 최적화된 명령, 데이터 캐시를 보유하고 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr