아크로닉스 eFPGA 커스텀 블록: 초고속 데이터 시스템 구현

10년 넘게 아크로닉스(Achronix)의 진화를 지켜봐 왔습니다. 비동기 FPGA 패브릭 개척에서 오늘날 2 GHz 동기식 디바이스에 필적하는 성능을 제공하면서 훨씬 더 넓은 애플리케이션 범위를 커버하는 첨단 임베디드 솔루션까지 발전했습니다.

2013년 아크로닉스는 특수 워크로드를 겨냥한 고성능·고밀도 독립형 FPGA인 스피드스터(Speedster) 제품군을 출시했습니다. 3년 뒤 스피드코어(Speedcore) 포트폴리오에 고성능 임베디드 FPGA(eFPGA)인 스피드코어가 추가되어 시스템온칩(SoC)에 직접 통합할 수 있게 되었습니다. 이 통합은 독립형 FPGA와 프로세서 조합 대비 뛰어난 성능을 제공하면서 전력 소모를 크게 줄입니다.

스피드코어는 로직, DSP, BRAM, LRAM 같은 사전 정의된 블록 라이브러리를 컬럼 단위로 제공합니다. 개발자는 패브릭의 높이(컬럼당 블록 수), 너비(컬럼 수), 조합(블록 유형 분포)을 커스터마이징할 수 있습니다. 이 유연성 덕분에 설계자는 특정 워크로드에 필요한 로직, DSP, 메모리의 정확한 조합에 맞춰 실리콘을 최적화할 수 있습니다.

소프트웨어 엔지니어가 코드를 프로파일링해 병목 지점을 찾듯, 아크로닉스는 하드웨어 설계자가 반복되는 성능 또는 면적 제약을 식별하고 이를 하드닝(hardening)할 수 있는 메커니즘을 제공합니다. 그 결과 스피드코어 패브릭에 네이티브 블록처럼 통합할 수 있는 커스텀 블록이 탄생합니다.

대표적인 예가 실시간 감지 시스템에 쓰이는 YOLO(You Only Look Once) 객체 인식 커널입니다. 행렬 곱셈 루틴을 스피드코어 커스텀 블록으로 하드닝하여 아크로닉스는 다이 크기를 크게 줄이면서 최고 성능을 유지했습니다.

아크로닉스 ACE 설계 스위트는 설계 캡처부터 비트스트림 생성, 시스템 디버깅까지 커스텀 블록 워크플로 전체를 지원합니다. 각 커스텀 블록의 GUI는 구성 규칙을 강제하고, 타이밍 엔진은 모든 구성이 엄격한 성능 목표를 충족하도록 보장합니다. 스냅샷(SnapShot) 임베디드 로직 분석기는 복잡한 트리거 설정과 스피드코어 디바이스 내 런타임 신호 관찰을 지원합니다.

스피드스터, 스피드코어, 스피드코어 커스텀 블록에 대해 자세히 알아보려면 아크로닉스 웹사이트를 방문하세요.