적응형 컴퓨팅의 현주소, 혁신을 바탕으로 미래를 설계하다

살릴 라제(Salil Raje), AMD 어댑티브 및 임베디드 컴퓨팅 그룹 수석 부사장 겸 총괄 

세 가지 핵심 사항

AMD는 지속적인 혁신과 파트너십의 연속성, 장기적인 제품 지원을 바탕으로 수십 년간 축적해 온 적응형 컴퓨팅 분야의 리더십을 더욱 강화하고 있습니다. 이를 통해 고객은 여러 제품 세대에 걸쳐 장기적인 계획을 수립할 수 있다는 확신을 얻을 수 있습니다.

AMD는 점점 더 복잡해지는 임베디드 설계와 피지컬 AI 워크로드의 요구사항을 충족하기 위해 폭넓은 컴퓨팅 아키텍처 포트폴리오를 제공하고 있습니다.

AMD 임베디드는 고객과의 공동 설계 파트너십 모델을 통해 AMD 반도체를 고객의 로드맵에 맞게 최적화하고 개발을 가속화하는 세미 커스텀 반도체 솔루션을 제공하고 있습니다.

FPGA와 적응형 컴퓨팅은 언제나 엔지니어들이 복잡한 문제를 해결할 수 있도록 더 다양한 방법을 제공해 왔습니다. AMD는 최초의 상용 FPGA를 개발한 기업이자 프로그래머블 로직 분야에서 수십 년간 리더십을 이어온 기업으로서, 고객이 현재 구축하고 있는 시스템은 물론 미래에 등장할 새로운 요구사항에도 대응할 수 있도록 적응형 컴퓨팅 기술을 발전시키는 데 주력하고 있습니다.

임베디드 시스템이 점점 더 복잡해지고 AI가 물리적 세계로 확장됨에 따라, 고객은 기술 변화에 맞춰 진화하고 다양한 기술을 통합하며 긴 제품 수명주기 전반에 걸쳐 안정적으로 운영할 수 있는 플랫폼이 필요합니다. AMD는 CPU, GPU, FPGA, 적응형 SoC, NPU 및 네트워킹 IP를 아우르는 폭넓은 포트폴리오를 바탕으로 고객이 각 워크로드에 가장 적합한 아키텍처를 선택할 수 있도록 지원합니다. 또한 AMD는 세미 커스텀 반도체 솔루션 분야로 사업을 확장하고 있으며, 자체적으로 보유한 광범위한 IP 포트폴리오를 기반으로 다른 기업이 쉽게 구현하기 어려운 차별화된 이점을 고객에게 제공하고 있습니다. 

이를 통해 세미 커스텀 고객은 타사 코어에 대한 라이선스를 확보하거나 여러 공급업체의 IP를 결합하는 과정에서 발생하는 통합 위험을 감수하지 않고도 요구사항에 맞는 맞춤형 SoC를 구성할 수 있습니다. 또한 AMD의 모듈형 칩렛 접근 방식은 검증된 다이(Die)를 여러 고객의 제품에 재사용하고 서로 다른 공정 노드를 조합할 수 있도록 지원해, 세미 커스텀 반도체의 경제성과 시장 출시 기간을 근본적으로 개선합니다. 여기에 임베디드 고객이 요구하는 긴 제품 수명주기와 기능 안전에 대한 엄격한 기준을 결합함으로써, AMD는 자사의 반도체를 각 고객의 로드맵에 맞게 최적화하는 진정한 공동 설계 파트너십 모델을 제공합니다. 이러한 강점을 바탕으로 AMD는 자동차, 데이터센터, 네트워킹, 항공우주 및 방위산업, 특정 목적에 특화된 AI 가속기 시장에서 차세대 맞춤형 반도체 솔루션을 구현할 수 있는 경쟁력을 확보하고 있습니다.

세대를 거듭하며 축적된 혁신

적응형 컴퓨팅 분야의 혁신은 오랜 시간에 걸쳐 축적됩니다. 이를 위해서는 수년간의 엔지니어링 노력과 고객 및 파트너와의 긴밀한 협력, 그리고 축적된 경험을 차세대 제품에 지속적으로 반영할 수 있는 역량이 필요합니다. 

AMD 임베디드 포트폴리오는 다양한 애플리케이션과 시장을 위한 FPGA, 적응형 SoC 및 x86 임베디드 프로세서를 포함합니다. AMD는 적응형 컴퓨팅에 대한 접근성을 높이고 개발자가 시스템을 설계, 구축 및 발전시키는 과정에서 더 큰 유연성을 확보할 수 있도록 아키텍처, 패키징, 인터커넥트, 소프트웨어 및 개발 도구에 대한 투자를 지속하고 있습니다.

AMD 임베디드 제품군 전반에 걸친 신제품 소개 

2022년 자일링스(Xilinx)가 AMD에 합류한 이후, AMD의 FPGA 및 적응형 SoC에 대한 투자는 더욱 가속화되었습니다. AMD는 40개 이상의 새로운 임베디드 제품을 출시했으며, 제품 포트폴리오는 보급형 제품군인 스파르탄 7(Spartan™ 7), 울트라스케일+(UltraScale+™) 및 징크 울트라스케일+ SoC(Zynq™ UltraScale+ SoC)와 FPGA 제품군부터 중급형 제품군인 버설 프라임(Versal™ Prime) 시리즈 적응형 SoC 및 2세대 킨텍스 울트라스케일 FPGA (Kintex™ UltraScale+™ Gen 2 FPGA), 고성능 제품군인 2세대 버설 프리미엄 시리즈 디바이스까지 폭넓게 구성되어 있습니다. 이와 함께 x86 임베디드 프로세서 제품군도 확대했습니다. FPGA 및 적응형 SoC 포트폴리오 전반에 걸쳐 공통으로 적용되는 아키텍처와 개발 도구는 고객이 긴 제품 수명주기를 고려하면서 기존 설계를 확장하고 재사용할 수 있도록 지원합니다. 

칩렛 통합 기술은 지속적인 투자의 가치를 보여주는 대표적인 사례입니다. AMD는 2007년 TSMC와 함께 적층형 반도체 인터커넥트(SSI) 기술을 선도적으로 개발했으며, 28나노미터(nm), 20nm, 16nm, 7nm 및 6nm 공정 노드에 걸쳐 5세대의 적응형 제품을 시장에 선보였습니다. 이러한 경험이 중요한 이유는 첨단 패키징이 단일 제품 세대에 국한된 기술적 결정이 아니기 때문입니다. 고객은 현재 선택한 아키텍처가 탄탄한 엔지니어링 역량을 기반으로 개발되었으며, 향후 발전을 위한 로드맵도 갖추고 있다는 확신이 필요합니다. 

무선 주파수(RF) 기술 역시 AMD가 지속적으로 투자하며 리더십을 이어온 분야입니다. 징크 RFSoC 디바이스의 성공을 기반으로 개발된 고집적 이기종 컴퓨팅 솔루션인 버설 RF 시리즈는 AMD의 5세대 다이렉트 RF 디바이스입니다. 이 제품은 RF 변환, 신호 처리, 프로그래머블 로직 및 Arm® 서브시스템을 단일 칩에 통합한 업계 최초의 다이렉트 RF 디바이스입니다. 이러한 통합 설계는 고객이 여러 개의 개별 디바이스를 조합하지 않고도 시스템 복잡성, 전력 소비 및 설치 공간에 대한 요구사항을 충족할 수 있도록 지원합니다. 

또한 AMD는 개별 부품으로 구성된 솔루션보다 빠른 데이터 전송을 구현하기 위해 LPDDR5X 메모리를 적응형 SoC 패키지에 직접 통합한 최초의 기업입니다. 긴 제품 수명주기와 산업용 환경을 고려해 설계된 버설 프리미엄 시리즈2세대 MoP (Memory on Package) 디바이스는 고성능 적응형 SoC와 32GB LPDDR5X 메모리를 단일 패키지에 통합해 최대 288GB/s의 대역폭을 제공하면서 보드 면적을 최대 60% 줄일 수 있습니다. LPDDR5X와 15년 이상의 제품 수명주기 지원을 바탕으로, 버설 프리미엄 시리즈2세대 MoP 디바이스는 제품 공급 가능 여부가 데이터센터 시장을 중심으로 상대적으로 짧은 교체 주기를 갖는 고대역폭 메모리(HBM)에 좌우되지 않도록 지원합니다. 이를 통해 메모리의 단종이나 공급 제한으로 인해 불가피하게 설계를 변경해야 하는 위험을 줄일 수 있습니다. 

현재 DDR5/LPDDR5X는 높은 대역폭과 낮은 전력 소비가 요구되는 AI 및 SWaP(크기, 무게, 전력) 제약이 있는 설계를 위해 버설 RF 및 버설 시리즈 2세대 디바이스 제품군 전반에 표준으로 적용되고 있습니다. 고객은 메모리의 제약에 따라 시스템을 설계하는 것이 아니라, 자신이 원하는 시스템을 자유롭게 설계할 수 있어야 합니다.

개발자 도구 역시 중요합니다. 비바도(Vivado™) 디자인 스위트와 바이티스(Vitis™) 소프트웨어 플랫폼은 수십 년간 축적된 FPGA 설계 경험을 바탕으로 엔지니어들이 복잡한 설계를 관리하고, IP를 재사용하며, 설계 구현 과정에서 요구되는 타이밍 조건을 달성할 수 있도록 지원합니다. 또한 광범위한 IP 카탈로그와 타사 생태계, 탄탄한 개발자 커뮤니티는 고객이 아키텍처 설계부터 실제 구현에 이르는 전 과정에서 필요한 지원을 제공합니다.

지속적인 파트너십을 통한 신뢰와 확신 

장기적인 기술 도입을 결정하는 고객에게는 복잡한 설계를 이해하고 여러 제품 세대에 걸쳐 지속적으로 협력할 수 있는 파트너가 필요합니다. 

AMD와 TSMC의 협력 관계는 여러 세대의 공정 기술과 적응형 제품 개발에 걸쳐 이어져 왔으며, 이를 통해 검증된 설계 및 제조 기반을 제공하고 있습니다. 임베디드 고객에게 장기적인 제품 공급은 사업의 연속성과 계획 수립을 위해 매우 중요합니다. 시스템의 수명주기가 일반적인 제품 교체 주기보다 훨씬 길어질 수 있기 때문입니다. 

AMD가 공식적으로 발표한 제품 수명주기 계획에 따르면, AMD 7 시리즈 FPGA는 2040년까지 생산이 유지되며, 울트라스케일+ 및 버설 디바이스는 최소 2045년까지 공급될 예정입니다. 또한 AMD 에버레디(EverReady) 및 LEAP 프로그램은 해당 요건을 충족하는 제품과 고객을 대상으로 제품 수명주기 관리 및 안정적인 공급을 보장하기 위한 추가 옵션을 제공합니다. 

신뢰를 확보하기 위해서는 보안도 중요합니다. AMD는 적응형 컴퓨팅 포트폴리오 전반에 걸쳐 반도체 설계 단계부터 보안을 내재화하고 있습니다. 스파르탄 울트라스케일+ FPGA부터 버설 적응형 SoC에 이르기까지, AMD는 높은 수준의 기밀성을 보장하기 위한 미국 국립표준기술연구소(NIST) 표준에 부합하는 비대칭 포스트 양자 암호화 기술, 사이드 채널 공격에 대응하는 첨단 보안 기술, 하드웨어 신뢰점(Root of Trust)을 기반으로 한 다계층 변조 방지 보호 기능 등 다양한 보안 역량을 제공합니다. 

적응형 컴퓨팅의 접근성 확대 

적응형 컴퓨팅의 미래는 반도체 기술 자체뿐만 아니라, 해당 기술을 얼마나 쉽게 활용할 수 있도록 만드는가에 달려 있습니다. AMD는 최근 개발자가 자연어를 사용해 AMD 임베디드 개발 도구와 상호작용할 수 있도록 지원하는 에이전틱 AI 어시스턴트 AMD 로스(Ross™)를 공개했습니다. 

AMD 로스는 소프트웨어, 반도체 및 보드 설계 전반을 지원하며 임베디드 시스템의 설계, 최적화, 디버깅 및 배포를 가속화합니다. 비바도, 바이티스 HLS 및 AMD의 기술 자료와 연동해 전문 기술 지식과 반복적으로 수행되는 개발 워크플로우를 더욱 쉽게 활용할 수 있도록 지원합니다. 

개발자는 이 과정에서도 주도권을 유지할 수 있습니다. AMD 로스가 검토할 작업을 제안하면, 실제 진행 여부는 고객이 직접 결정할 수 있습니다. AMD는 매월 정기적인 업데이트를 통해 AMD 로스에 새로운 기능을 추가할 계획입니다. 

미래를 위한 준비 

적응형 컴퓨팅은 그 어느 때보다 탄탄한 기반을 갖추고 있으며, 앞으로의 기회는 더욱 커지고 있습니다. 

적응형 컴퓨팅 분야의 리더십은 지속적인 혁신과 고객이 장기적인 계획을 수립할 수 있는 로드맵, 그리고 설계된 제품의 전체 수명주기에 걸쳐 제품을 지원할 수 있는 체계적인 엔지니어링 역량을 통해 여러 세대에 걸쳐 구축됩니다. 그러나 오랜 기간 기술을 지원한다는 것이 변화를 멈춘다는 의미는 아닙니다. 

임베디드 시스템은 점점 더 이기종 컴퓨팅 환경으로 발전하고 있습니다. AI는 물리적 세계로 확장되고 있으며, 개발자는 개발 과정 자체의 복잡성을 높이지 않으면서도 갈수록 복잡해지는 시스템을 시장에 선보여야 합니다. 

저는 적응형 컴퓨팅이 앞으로 이러한 방향으로 발전할 것이라고 생각합니다. 적응형 컴퓨팅은 워크로드와 요구사항의 변화에 유연하게 대응할 수 있는 역량을 바탕으로 이기종 시스템에서 점점 더 중요한 역할을 수행하게 될 것입니다. 

AMD는 수십 년에 걸쳐 그 기반을 구축해 왔습니다. 이제 AMD는 이를 바탕으로 다가올 미래를 준비하고 있습니다.