프로그래머블반도체(FPGA) 업체인 자일링스가 인텔과 엔비디이가 장악한 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)를 대체할 채비를 마쳤다. TSMC가 빠르게 7나노 미세공정은 안정화시키면서 일정보다 빠르게 시장에 공급이 이뤄졌다. 하반기 본격적인 물량 확대에 나선다.
21일(현지시간) 자일링스는 미국 팔로알토에서 열린 ‘자일링스 이노베이션 데이’를 통해 적응형 컴퓨팅 가속화 플랫폼(ACAP)인 ‘버설(Versal)’의 자세한 작동 원리를 공개했다. ACAP는 적응형 하드웨어 엔진이 핵심이다. 스칼라 프로세싱 엔진인 ARM 코어텍스 A72/코어텍스 R5, 지능형 엔진인 디지털신호처리장치(DSP)와 인공지능(AI) 엔진이 옆에서 보조한다.
적응형 하드웨어 엔진은 CPU와 달리 코어에 캐시메모리가 없다. S램이 주로 쓰이는 캐시메모리는 CPU와 주기억장치(D램)와의 속도 차이를 줄이기 위한 버퍼 역할을 한다. 문제는 캐시메모리를 거치면서 순차적으로 데이터를 처리할 수밖에 없고 이 과정에서 대기전력이 발생해 전체적인 효율이 떨어진다.
자일링스는 ACAP에 내장된 각 코어를 개발자가 직접 설정할 수 있도록 했다. 하드웨어 성능을 100% 활용할 수 있으며 적용 분야에 따라 회로 설계 최적화가 가능하다. 예컨대 AI, 고성능컴퓨팅(HPC), 무선 데이터 처리 등에 알맞게 회로를 구성할 수 있다. 랄프 위티그 자일링스 펠로우는 “엔비디아 볼타 아키텍처 GPU와 비교했을 때 메모리 응답속도가 10배 더 빠른 것으로 측정됐다”며 “자율주행차용 시스템온칩(SoC)으로 구성하면 5와트(W), AI 가속기는 75W , HPC로 사용할 경우 200W의 전력만 사용해 효율이 높다”고 말했다.
자일링스는 ACAP가 CPU, GPU보다 더 높은 성능을 가지고 있다는 점을 수차례 강조했다. 버설 AI 코어 시리즈를 기준으로 인텔 제온 CPU(플래티넘 8124 모델)보다 72배, 엔비디아 GPU(V100 모델)보다 2.5배 더 높은 AI 컴퓨팅 성능을 낼 수 있다는 설명이다.
위티그 펠로우는 “데이터센터에서 CPU와 GPU 기반의 가속기, 그리고 솔리드스테이트드라이브(SSD) 비중이 1:1:1로 고정되어 있지만 앞으로는 워크로드(시스템이 실행해야 할 작업)에 맞춰 필요한 자원만 사용해야 효율을 높일 수 있다”고 전했다.
