TI, 전용 AI 가속기 탑재한 최초의 자동차용 SoC 공개

Texas Instruments(TI)가 처음으로 자동차용 시스템온칩(SoC)에 전용 AI 가속기를 내장하여, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)에서 딥러닝 역량의 급속한 통합을 강조했습니다. 새로운 블록은 TI의 최신 C7x 디지털 신호 프로세서(DSP) IP와 독자적인 행렬 곱셈 가속기를 결합합니다.

최초의 Jacinto 7 SoC 중 하나인 TDA4VM은 센서 전처리와 데이터 분석을 융합하여 800만 화소 전방 카메라 입력을 관리하거나, 대안적으로 레이더, 라이다, 초음파 피드와 동시에 작동하는 4~6개의 300만 화소 카메라를 처리합니다. 이 센서들은 자동 주차 같은 ADAS 기능을 구동하며, 딥러닝은 센서 융합과 물체 탐지를 가능하게 합니다.

TDA4VM은 ADAS용 딥러닝 가속기 포함, 카메라, 레이더, 라이다, 초음파 데이터 분석 (이미지: TI)

DSP와 MMA

독일 뮌헨에서 열린 TI 프레스 행사에서 EETimes Europe은 TI 프로세서 사업부 부사장 겸 사업부장 Sameer Wasson, Jacinto 제품 라인 총괄 매니저 Curt Moore와 인터뷰했습니다.

"이것은 C7x DSP를 탑재한 최초의 SoC입니다."라고 Moore가 말했습니다. "컴퓨터 비전에 맞춘 벡터 인스트럭션을 추가했지만, 대량 데이터 스트림을 효율적으로 처리하고 실시간으로 결과를 제공하는 DSP 헤리티지를 기반으로 구축했습니다."

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그림: TDA4VM 기능 다이어그램. (출처: Texas Instruments)

새로운 C7x DSP는 방대한 데이터 스트림 처리와 까다로운 실시간 환경에서 복잡한 수학 연산 수행에 탁월합니다. 데이터 스트리밍 능력은 행렬 곱셈 가속기인 'MMA'와 결합되어 딥러닝 워크로드를 가속화합니다.

"우리는 그것을 애정 어린 마음으로 MMA라고 부릅니다."라고 Wasson이 말했습니다. "TIDL(Texas Instruments Deep Learning) 같은 라이브러리로 MMA의 복잡성이 추상화되어, 개발자는 TIDL을 통해 프로그래밍하고 C7x는 전례 없는 속도로 데이터를 입출력합니다."

TDA4VM은 5W~20W 전력 범위의 ADAS 시스템을 타겟으로 합니다. 실제로 전방 카메라 솔루션은 일반적으로 7W 미만을 유지하지만, 자동 발렛 주차 같은 더 정교한 유스케이스는 20W 상한에 근접할 수 있습니다.

TI는 첨단 SoC 배포가 전방 카메라 애플리케이션에서 전체 시스템 비용을 실제로 낮출 수 있다고 주장합니다.

"올바른 딥러닝 모델로 스테레오 카메라를 피할 수 있습니다."라고 Wasson이 말했습니다. "강력한 엔진이 줄어든 센서 입력을 보상해주기 때문에, 단일 저비용 렌즈로도 동등한 성능을 제공할 수 있습니다."

컴퓨트 범위

TDA4VM의 딥러닝 엔진은 8 TOPS를 제공합니다. 플래그십 Jacinto 7 출시로서 Moore는 이를 미드레인지 성능으로 포지셔닝하며, 향후 변형 제품은 더 낮고 높은 컴퓨트 레벨을 아우를 것입니다. 예를 들어, 2 TOPS 디바이스는 운전자 모니터링이나 탑승자 감지에 충분할 수 있습니다.

"자동차 시장의 장점 중 하나는 이 모든 유스케이스가 공존한다는 것입니다."라고 Wasson이 말했습니다. "OEM이 새 플랫폼을 출시해도, 단일 SoC가 각각 고유한 요구사항을 가진 여러 차량 라인에 서비스할 수 있습니다. 그러면 그 스펙트럼 전반에 걸쳐 소프트웨어 호환성을 보장하는 것이 과제가 됩니다."

Moore는 이제 ADAS를 통합하는 차량의 폭을 강조했습니다. 1만~1.2만 달러의 엔트리 모델부터 10만 달러 이상의 프리미엄 차량까지입니다.

"10만 달러 차량의 운전자는 1.2만 달러 모델의 운전자와 다른 ADAS 경험을 기대합니다."라고 그는 지적했습니다. "3천 달러 ADAS 패키지는 전자에서는 프리미엄으로 느껴지지만 후자에서는 기본적으로 느껴집니다."

그는 예산 제약도 지적했습니다. "대형 자동차 제조사라도 연간 개발비로 1천만 달러만 쓸 수 있습니다. 그 비용은 수천만 대를 출하하는 핸드셋 제조사와 달리 비교적 작은 차량 대수에 분담되어야 합니다."

TDA4VM의 양산은 2020년 하반기에 시작될 예정이며, 프리프로덕션 유닛과 TDA4VMXEVM 평가 모듈은 이미 이용 가능합니다.