22일 오전, 래티스 반도체(Lattice Semiconductor)는 서울 삼성동에 위치한 그랜드인터컨티넨탈 호텔에서 ‘새로운 FPGA 및 AI/머신러닝 솔루션 발표 간담회’를 개최하고 하드웨어 RoT 기능으로 보안 성능이 강화된 ‘MachXO3D’와, 10배 향상된 성능을 제공하는 ‘sensAI’ 업데이트를 소개했다.

본 행사는 래티스 반도체 기업 마케팅 디렉터 밥 넬슨(Bob Nelson), 에보스테크놀러지 이사 이장노 등의 관계자들이 참석한 가운데 진행됐으며 발표는 래티스 반도체 아태지역 사업개발 디렉터 잉 젠 첸(Ying Jen Chen)이 맡았다.

▲ 래티스 반도체의 새로운 FPGA 및 AI/머신러닝 솔루션 발표 간담회가 개최됐다.

▲ 래티스 반도체 아태지역 사업개발 디렉터 잉 젠 첸(Ying Jen Chen)

먼저, 잉 젠 첸은 보안과 관련한 다양한 위협에 대비하기 위한 시스템 설계를 위해 새로운 MachXO3D FPGA를 출시한다고 밝혔다. 보안 기능이 없는 시스템에는 데이터와 설계의 도용, 제품 복제 및 오버빌딩(overbuilding), 디바이스 조작 또는 강탈의 우려가 존재하지만, MachXO3D를 활용함으로써 OEM은 모든 시스템 부품에 대해 강건하고 포괄적이며 유연한 하드웨어 기반 보안성을 간단히 구현할 수 있다고 밝혔다. MachXO3D는 시스템 전체 수명의 모든 단계에서, 시스템 제작 시점에서부터 제품 수명이 다할 때까지, 시스템에 장착된 MachXO3D 자신은 물론 다른 부품들까지 승인받지 않은 펌웨어 접근 시도로부터 보호, 감지 및 복구할 수 있다고 소개됐다.

또한, MachXO3D는 자신의 코드/설정을 검증하기 위한 능력을 보유하고 있는 것은 물론이거니와 시스템 제어 기능을 구현하는 데 사용됐을 경우에는 통상적으로 PCB 상에서 ‘가장 먼저 켜지고, 가장 나중에 꺼지는’ 하드웨어 RoT(Root-of-Trust) 기능을 갖춘 부품이라고 설명했다. 보안성과 시스템 제어 기능을 통합함으로써, MachXO3D는 전체 시스템을 보호하는 신뢰성 사슬에서 가장 첫 번째 연결고리가 되는 것이다. 이를 통해, MachXO3D는 시스템 신뢰성의 기초를 제공하고 있다고 밝혔다.

MachXO3D는 새로운 NIST PFR(Platform Firmware Resiliency) 지침을 준수하는 업계 최초의 제어용 FPGA이다. 엑세스 제어를 통해 비휘발성 메모리를 보호하고 암호화 방식으로 악성 코드를 탐지해 악성 코드를 이용해서 시스템이 부팅되는 것을 방지한다. 만일 손상됐을 경우, 가장 최근의 신뢰할 수 있는 펌웨어 상태로 복구할 수도 있다. 이 외에도, 공격 면적을 최소화하기 위해 언제든 동적으로 포트를 재설정하거나 명령어 세트와 보안 스킴을 동적으로 바꿀 수 있게 해주는 FPGA 유연성 등 강건한 보안성을 제공하고 있다고 설명했다.

본 행사에서 잉 젠 첸은 MachXO3D의 설계 예시로 레질리언트 서버를 선보이기도 했다. 예시에서 MachXO3D는 보호 PLD, 제어 PLD, RoT MCU를 합해 놓은 통합기능을 제공하기 때문에 이 모두를 대체할 수 있어 총 비용 및 재료비용 등을 줄일 수 있다고 소개했다. 또한, 여러 기능의 병렬 처리가 가능해, 승인 받지 않은 펌웨어가 감지됐을 때 이를 보다 신속하게 확인 및 대응할 수 있다고 덧붙였다.

▲ MachXO3D의 설계 예시 – MachXO3D는 통합기능을 제공해 여러 부분에서의 비용 절감을 이뤄낼 수 있고 병렬처리 또한 가능해 신속한 확인 및 대응이 가능하다.

▲ MachXO3D는 많은 부분에서 한층 강화된 보안성 높은 시스템 펌웨어용으로 경쟁력 있는 하드웨어 플랫폼 솔루션을 제공한다.

다음으로, 래티스의 sensAI 스택은 하드웨어 플랫폼과 IP 코어, 소프트웨어 툴, 레퍼런스 디자인과 데모, 맞춤형 설계 서비스 등으로 구성되어, 초저전력과 소형 폼팩터, 맞춤형, 높은 비용 경쟁력 등의 특징을 제공한다. 그리고 이 중 하드웨어 플랫폼에는 저전력과 작은 폼팩터에서 다양한 센서를 연결할 수 있도록 한 iCE40 울트라플러스(UltraPlus) FPGA 기반의 모바일 개발 플랫폼(MDP), 다양한 인터페이스와 더 높은 성능으로 더 복잡한 알고리즘 구현을 가능하게 하는 ECP5 FPGA 기반 비디오 인터페이스 플랫폼(VIP)를 보유하고 있다.

이번에 새롭게 강화된 래티스 sensAI 스택은 맞춤형 성능 및 정확도를 제공하며 수 〖mm〗^2 크기의 보드 면적을 가지고 있다. 또한 네트워크 엣지에서 동작하는 스마트 기기에 저전력(1mW ~ 1W) 특성과 올웨이즈온 (always-on) 인공지능(AI) 기능을 구현하기 위한 포괄적인 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 제공한다고 밝혔다. 성능이 10배 향상되었기 때문에 더 높아진 초당 프레임 수, 더 높은 해상도, 더 작은 크기, 그리고 더 낮은 소비전력 등이 가능해진 것이라고 설명했다.

올웨이즈온 엣지 기기를 설계하는 OEM들은 지연, 네트워크 대역폭 제한, 데이터 프라이버시 등 다양한 이유로, 데이터 분석을 위해 클라우드로 데이터를 전송하는 횟수를 최소화하기를 원한다. 래티스 sensAI는 OEM들이 해당 애플리케이션 요건에 최적화된 저전력 AI 추론 기능을 자신들의 기존 설계에 매끄럽게 추가할 수 있게 해준다. 또한 그러한 로컬 인텔리전스를 통합함으로써 OEM들은 그 이상의 데이터 처리가 필요할 때에만 관련 데이터를 전송함으로써 클라우드 기반 분석과 관련한 비용도 줄일 수 있다고 설명했다.

래티스 sensAI 솔루션은 향상된 설계 플로우로 매끄러운 사용자 경험을 제공한다고 밝혔다. 케라스(Keras) 등 확장된 신경망과 머신러닝 프레임워크 지원하며, 신경망 훈련용 양자화 및 분수 설정 스킴 지원으로 반복적인 후처리 작업을 제거한다. 그리고 USB를 통한 간단한 신경망 디버깅이 가능하며 새로운 맞춤형 레퍼런스 디자인을 통해 물체 카운팅과 동체 감지 등 인기 있는 활용 사례를 위한 제품 출시 단축할 수 있다고 설명했다. 이 외에도, 저전력 sensAI 기반 솔루션을 개발 중인 고객들과 파트너 에코 시스템들도 점점 늘어나고 있다고 밝혔다.

한편, 발표가 끝난 후 행사장 뒤편에서는 래티스 sensAI를 사용한 최적환된 데모 두 가지를 시연했다. 첫번째는 ‘사람의 동체 인식’ 데모이며 속도는 5fps인데에 반해 소비전력은 7mW(iCE40 UltraPlus 기준) 밖에 되지 않는다. iCE40 UltraPlus를 사용하기 때문에 비용 또한 저렴하다는 장점이 있다. 두번째는 ‘사람 수 카운팅’ 데모이며 이는 ECP5-85K를 사용하고 이전 버전의 sensAI보다 더욱 높은 성능을 보인다고 밝혔다.

▲ 래티스의 sensAI 스택은 크게 다섯 개 스택으로 구성된다.

▲ 업데이트된 래티스 sensAI 솔루션은 10배 향상된 성능을 가진다.

▲ 래티스 sensAI를 활용한 사람의 동체 인식 및 사람 수 카운팅 데모를 선보였다.

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