ISA 공개하지 않는 ARM, 대안으로 내놓은 ‘플렉서블 액세스’ 프로그램은?

최태우 기자 / 기사승인 : 2019-11-14 07:27:50
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황선욱 ARM코리아 지사장, “파운드리-팹리스 생태계 위한 파트너 역할 할 것”
▲ 젬 데이비스(Jem Davies) ARM 머신러닝 사업부 총괄
[IT비즈뉴스 최태우 기자] 반도체 설계자산(IP)기업인 ARM이 인공지능(AI) 구현에 최적화된 신경망프로세서(NPU)와 고성능 그래픽프로세서(GPU)/디스플레이프로세서(DPU) 설계자산 4종을 공개했다. 


온디바이스AI(on-device AI) 구현을 위한 저전력/고성능 이슈와 프리미엄 디바이스에서 제공돼 왔던 고수준의 그래픽/디스플레이 경험성을 제공하는 차세대 IP제품군을 확장하며 시장공략에 나선다.

칩 설계 단에 막대한 비용이 드는 구조적인 문제해결을 위한 새로운 라이선스 프로그램도 내놨다. 대기업-팹리스-디자인하우스를 잇는 생태계 확대를 목적으로, 그간 업계에서 지적돼 왔던 라이선스 전략을 유연하게 가져가겠다는 구상으로 보인다.

12일 인터컨티넨탈서울 코엑스에서 열린 ‘ARM 테크심포지아’ 현장에서 공개된 NPU 제품군인 이토스(Ethos)-N57/N37은 비용·배터리효율성 이슈에 민감한 애플리케이션 디자인에 최적화됐다.

메모리와 IP 입출력 간 데이터 이동과 전력소모를 줄이는 데이터관리 기술이 추가됐으며 다목적 NPU 블록을 활용해 객체감지, 이미지분류 등 다양한 머신러닝(ML)을 구현할 수 있다는 게 사측 설명이다. N57은 2TOP/s의 연산성능을, 초소형 추론 애플리케이션 구현에 최적화된 N37은 1TOP/s의 연산성능을 제공한다.

ARM의 차세대 아키텍처인 발할(Valhall)이 적용된 말리(Mali)-G57 GPU IP도 공개됐다. 전세대 IP인 G52대비 1.3배 성능과 전력효율성 모두 개선됐다. VR에 지원되는 포비티드 렌더링(foveated rendering)과 복잡한 xR 워크로드를 위해 60% 향상된 온디바이스AI 성능을 제공하는 점도 특징이다.

같은 날 공개된 초소형 DPU IP인 말리(Mali)-D37은 16나노(nm)에서 1㎟ 미만의 실리콘 면적으로 풀HD/2K 해상도를 지원한다. ARM은 비용-설계디자인을 크게 줄일 수 있는 점을 D37의 특징으로 내세운다.
 

▲ 오픈소스 기반의 소프트웨어개발키트(SDK)인 ARM NN의 로드맵 [source=arm blog]

전력효율성을 최우선으로 하는 애플리케이션 개발을 지원하는 오픈소스 기반의 소프트웨어개발키트(SDK)인 ‘ARM NN’도 공개했다.

코어텍스(Cortex)-A, Mali GPU와 Ethos NPU IP에 대응하며 텐서플로, 카페, 파이토치 등 다양한 프레임워크를 활용, 추론 애플리케이션 개발에 최적화됐다. 현재 깃허브(GitHub)를 통해 무료로 배포되고 있다.

젬 데이비스(Jem Davies) ARM 머신러닝 사업부 총괄은 “ML 생태계는 매우 중요하다. 기업 간 파트너십 또한 필요하다. 오픈소스로 SDK를 공개한 것, 또 최근 발표된 유니티(Unity)와의 플랫폼 사전통합 작업은 ARM이 기술 생태계 확장을 위한 노력을 보여주는 사례”라고 설명했다.

◆“국내 반도체산업 생태계 확대에도 기여할 것”
ARM은 한국 반도체산업 생태계 확장을 위해 다각적인 협업에 나설 계획도 밝혔다. 올해 5월 한국지사장으로 선임된 황선욱 ARM코리아 지사장은 “삼성, 현대, LG와 같은 국내 대기업과 강력한 협력관계를 구축하고 있다. 또 국내 팹리스기업을 위한 지원 부문에서도 우리가 할 수 있는 영역 안에서 점차 확대해 나갈 생각”이라고 말했다.

상용IP 비즈니스를 전개해왔던 ARM은 지난 7월 일정 비용을 지불하면 공개된 IP를 자유롭게 사용할 수 있는 ‘플렉서블 액세스(Flexible Access)’ 프로그램을 출시한 바 있다. 칩 설계를 위해 IP를 먼저 구매해왔던 기존 비즈니스 모델과 달리 연 단위로 비용을 지불하면 CPU 코어인 Cortex-A/R/M을 포함, ARM이 보유한 대부분의 IP에 접근할 수 있는 서비스다.
 

▲ 황선욱 ARM코리아 지사장

ARM은 명령어집합체(Instruction Set Architecture, ISA)를 공개하지 않는다. 시스템온칩(SoC)을 구현할 때 단일블록 형태의 IP를 베이스로 설계에 들어가는데, 설계자가 구현하고자 하는 기능을 위해 필요한 자산(IP)만을 따로 활용할 수 없는 구조다. 이를 변경하고자 하면 또 다른 비용이 발생한다.

설계 단에서의 최적화작업에 ARM이 기술지원에 나서고 있으나, IoT/연결성이 강화되고 다양성이 강조되는 현 시장에서 ARM의 라이선스 정책이 비용효율적이지 않다는 비판도 있어왔다.

특히 오픈 아키텍처인 리스크-V(RISC-V)가 전세계적으로 주목받으면서 상용IP 비즈니스를 전개하는 ARM의 입장에서는 기존 비즈니스 모델을 깨지 않고 시장에서 요구하는 니즈에 유연하게 대응하겠다는 전략의 일환으로 플렉서블 액세스 프로그램을 선보인 것으로 해석된다.

설계 단에서의 이슈는 최적화라는 기자의 질문에 황 지사장은 “검증되지 않은 IP로 설계를 하면서 손실이 발생되는 경우가 많다. 최적화는 설계, 공정, 응용 등 다양한 부문에서 발생되는 이슈”라고 말했다.

이어 “칩 설계 부문에 막대한 비용이 든다. 코어 설계에 30%, 나머지 70%는 검증 단에서 소요된다. 가장 대중적으로 활용되는 A/R/M 코어와 커넥티비티 IP, 다양한 라이브러리를 비용효율적으로 제공하면서 중소팹리스-다지인하우스를 잇는 생태계 확장에 기여하고자 한다”고 말했다.

 

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