AMD는 다양한 워크로드에서 최고 수준의 가속 성능을 제공할 수 있게 설계된 적응형 시스템온칩(SoC) 플랫폼인 2세대 버설 프리미엄 시리즈(Versal Premium Series Gen2)를 12일(현지시각) 공개했다. 이 제품은 특히 ‘PCIe 6.0’과 ‘CXL(Compute Express Link) 3.1’을 지원해 향후 통신과 데이터센터 시장 등에서도 다양한 활용이 기대된다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈 적응형 SoC 플랫폼은 사용자가 직접 설계 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 중심으로 Arm 아키텍처 기반의 프로세서와 DSP(Digital Signal Processor), 각종 인터페이스 등을 갖춘 플랫폼 구성을 제공한다. 특히 ‘CXL 3.1’ 지원은 더 빠른 데이터 전송 뿐만 아니라 메모리 일관성 제공을 활용한 ‘메모리 확장 인터페이스’로도 활용이 기대되는 부분이다.
오늘날 ‘AI 열풍’은 컴퓨팅 환경에도 다양한 변화를 만들고 있다. 특히 더 큰 데이터를 처리하기 위해 더 큰 메모리 용량, 더 넓은 대역폭, 더 효율적인 전송이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 메모리와 데이터센터 시장에서도 주목할 만한 변화가 나오고 있다.
마이크 라더(Mike Rather) AMD 제품 마케팅 시니어 매니저는 이에 대해 “DDR5 메모리는 2024년 시장의 과반을 넘어섰고 앞으로 비중이 더 커질 것이다. 또한 CXL 메모리는 향후 5년간 연평균 212% 성장이 예상된다. 현재 시장에 출하되는 서버의 절반 정도는 CXL을 지원하며, 향후 몇 년 안에 거의 모든 서버가 CXL을 지원할 것이다. CXL 메모리나 가속기를 탑재한 서버 수도 향후 급증할 것이다” 라고 말했다.
AMD는 2세대 버설 프리미엄 시리즈에서 선보이는 핵심 변화로 ‘호스트와의 더 빠른 연결’과 ‘더 많은 메모리’, 그리고 ‘인터페이스에서의 일관성’ 측면을 꼽으며, PCIe 6.0과 LPDDR5x, CXL 3.1을 변화의 핵심 기술로 꼽았다. 보안 강화를 위한 특징으로는 새로운 PCIe IDE(Integrity&Data Encryption) 기능과 DDR 메모리의 인라인(In-line) 에러보정(ECC)과 암호화 엔진, 400G 급 고속 암호화 엔진의 탑재 등을 소개했다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈가 주목하는 시장은 항공&방산, 통신, 데이터센터, 테스트와 측정장비 등 데이터 집약적, 고대역폭이 필요한 영역이 꼽혔다. 특히 통신 시장에서는 AI 기반 6G RAN(Radio Access Network)에, 데이터센터에서는 AI 기반 맞춤형 네트워킹이나 엔터프라이즈 SSD 등에 효과적으로 활용할 수 있다고 제시했다. PCIe 7.0 등 차세대 인터페이스의 개발을 위한 측정기나 분석기, 카메라 선서 테스터 등에서의 활용에서도 주요 업체들과 긴밀하게 협력하고 있다고 덧붙엿다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈의 PCIe 6.0과 CXL 3.1 지원은 CPM6(Configurable Protocol Module6) 블록에 구현됐다. 두 개의 8레인 인터페이스를 갖춰 총 16레인에서 초당 128GB 정도를 전송할 수 있다. 메모리는 DDR5-6400과 LPDDR5X-8533 규격을 지원하며 최대 8개의 32비트 컨트롤러를 탑재해 이를 모두 활용하면 256비트 폭의 메모리 버스를 확보할 수 있다.
또한 2세대 버설 프리미엄 시리즈는 CXL 3.1의 메모리 확장 모듈을 지원한다. CXL 3.1의 메모리 확장 모듈을 지원하는 시스템에서는 꼭 CPU에 직결된 메모리 버스를 사용하지 않고도 CXL을 통해 메모리 확장 모듈을 SSD처럼 서버에 ‘장착’해 메모리를 확장할 수 있다. 마이크 라더 시니어 매니저는 “2세대 버설 프리미엄 시리즈의 CXL 3.1 지원을 통해 최대 500GB/s 이상의 외부 메모리 대역폭을 확보할 수 있다”고 말했다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈는 CXL 3.1의 입출력, 메모리, 캐시 등 다양한 운영 모드를 지원하며 호스트 모드와 디바이스 모드를 모두 지원한다. CXL의 ‘멀티 호스트 싱글 로직 디바이스(MH-SLD)’ 아키텍처의 구현에 이 디바이스를 사용해 데이터센터 내 서버간 공유할 수 있는 CXL 메모리 풀링을 구현할 수도 있다고 언급했다. AMD에 따르면 2세대 버설 프리미엄 시리즈와 에픽 프로세서의 시너지를 언급했지만 CXL이 표준 규격인 만큼 시너지 효과가 에픽 프로세서에 한정되지는 않는다.
AMD는 2세대 버설 프리미엄 시리즈가 기존에 이미 검증된 ‘1세대’ 모델들의 주요 구성 요소들을 활용하면서 새로운 메모리와 인터페이스 지원 등에서 선택과 집중을 통한 혁신을 달성했다고 밝혔다. 2세대 버설 프리미엄 시리즈는 새로운 인터페이스와 메모리 지원 이외에도 DSP 엔진이나 트랜시버, LDPC 디코더, 프로그래머블 입출력(I/O) 블록에서도 다양한 변화를 제공한다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈에 제공되는 GTM(Gigabit Transceiver Macromodel)2는 1.25~128Gb/s의 넓은 전송 속도 범위와 다양한 프로토콜, NRZ와 PAM4 인코딩 전송을 모두 지원해 높은 유연성을 제공하는 것이 특징이다. 비트당 7피코줄(pJ)의 뛰어난 에너지 효율성도 갖추고 있다.
이와 함께 2세대 버설 프리미엄 시리즈는 이전 세대 대비 더 높은 로직 대비 DSP 비율과 보드 면적당 DSP 비율을 제공한다. I/O 블록에서는 10Gbps의 MIPI C-PHY, 4.5Gbps의 MIPI D-PHY를 지원해 카메라 센서 등과의 연결에 유연성을 높였다. LDPC 디코더를 갖춰 무선이나 위성통신 등의 인코딩이나 QLC NAND 기반 스토리지 등에서도 효율적인 활용을 기대할 수 있다고 언급했다.
데이터 보안 측면에서는 PCIe IDE 지원과 메모리에서의 인라인 암호화와 에러 보정 기술, 400G 급의 고속 암호화 엔진을 제공한다다. 2세대 버설 프리미엄 시리즈의 고속 암호화 엔진은 1세대에서 처음 선보인 바 있으며 패킷 프로세싱 등과 결합해 사용할 수도 있고 최대 2개가 제공된다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈 기반 디바이스의 개발은 기존의 ‘비바도(Vivado)’ 툴을 통해 지원된다. AMD는 이 ‘비바도’ 툴에서 개발자들을 위한 개선 사항들로 컴파일 시간 단축, 고급 개발자들을 위한 RTL 플로우 지원 폭 확장, 결과의 품질 강화 등을 꼽으며 이는 모든 ‘버설’ 사용자에 지원된다고 밝혔다.
2세대 버설 프리미엄 시리즈 디바이스는 로직셀 140~330만개 규모와 LUT(Look-up Table) 64~150만개 규모에서 총 4개의 모델이 마련됐다. 제품은 12일 공식 발표 시점에서 얼리 액세스 프로그램 참여 고객에 초기 문서에 대한 접근을 제공한다. 소비전력 추정을 위한 디자인 툴 기능이 4분기에 제공되고 비바도 툴의 전체 지원은 2025년 하반기 예정이다. 샘플 제품과 개발자 킷은 2026년 상반기에, 제품 양산은 2026년 하반기부터 출하 예정이다.
권용만 기자 yongman.kwon@chosunbiz.com
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