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래티스 반도체, 스마트폰과 IoT 에지 기기의 혁신을 가속화하는 새로운 iCE40 UltraPlus™ FPGA 제품군 출시

• 에너지 효율적인 병렬 처리로 ‘always-on’ 모니터링 지원 및 연산 속도 향상
• 유연한 I/O로 보드 레벨 설계 간소화, 시스템 비용 절감, 제품 출시 시간 단축
• 최대 1Mb의 임베디드 메모리를 제공하므로 스마트 IoT 에지 메모리로 사용해서 센서 데이터 버퍼링 가능

주문형 스마트 커넥티비티 솔루션 전문 기업인 래티스 반도체(지사장 이종화)는 새로운 iCE40 UltraPlus™ FPGA 시리즈를 출시한다고 밝혔다. iCE40 UltraPlus 제품은 업계에서 에너지 효율이 가장 뛰어난 프로그래머블 모바일 이종 컴퓨팅(mobile heterogeneous computing, MHC) 솔루션 중 하나이다. iCE40 Ultra 제품군에 새롭게 추가된 이번 신제품은 이전 세대 제품과 비교해서 8배의 메모리(1.1Mb RAM), 2배의 DSP(총 8개), 향상된 I/O를 제공한다. 다양한 크기의 패키지로 제공되는 iCE40 UltraPlus 제품은 프로그래머블한 특성 덕분에 스마트폰, 웨어러블, 드론, 360도 카메라, HMI(human-machine interface), 산업 자동화, 보안 및 감시 제품을 비롯한 다양한 애플리케이션에 이상적이다.

iCE40 UltraPlus 제품은 전자기기에 대한 새로운 상호작용 방식 구현을 위한 음성 인식, 동작 인식, 이미지 인식, 햅틱, 그래픽 가속, 신호 애그리게이션, I3C 브리징 등의 다양한 용도에 사용할 수 있다. 또한 스마트폰은 물론 웨어러블, 홈 오디오 지원 장비 같은 IoT 에지 제품에 지능을 추가할 수 있으므로 ‘always-on’ 상태를 유지하다가 처리 명령이 전달되면 클라우드로 접속하지 않고도 로컬에서 즉각적으로 수신 및 처리가 가능하다.

MHC 패러다임은 배터리로 구동되는 기기에서 전력 소비가 큰 애플리케이션 프로세서(AP)의 부하를 줄이기 위해 다른 종류의 프로세서들을 사용하여 연산 알고리즘을 신속하고 분산적으로 처리하도록 하는 매우 에너지 효율적인 기법을 취한다. iCE40 UltraPlus는 더 많은 DSP를 제공하므로 고급 알고리즘을 빠르게 처리할 수 있으며, 더 많은 메모리를 제공하므로 데이터를 버퍼링하여 저전력 상태를 더 늘릴 수 있다. 유연한 I/O는 좀 더 분산적인 이종 처리 아키텍처를 가능하게 한다. 이러한 특성들의 조합을 통해 OEM 및 제조사들은 ‘always-on’ 센서 버퍼와 음향 빔 포밍 같은 핵심적인 혁신을 빠르게 구현할 수 있다.

모바일 제품을 전혀 터치하지 않고도 상호작용할 수 있다면 상당히 편리할 것이다. iCE40 UltraPlus 제품은 이러한 기능을 제공하는데 필요한 응답성을 구현할 수 있게 해준다. 이러한 애플리케이션 사례로는 다음과 같은 것들을 들 수 있다:
• 모바일 기기에서 1mW 미만의 전력 소모로 ‘always-on’ 센서 버퍼 및 분산 처리
o AP가 슬립 모드 상태에서 ‘always-on’ 센서 기능 제공
o 동작 인식, 얼굴 인식, 오디오 강화, 오디오 빔 형성, 위상 검출, 더블 탭, shake-to-wake, 보행자 추측 항법(pedestrian dead reckoning, PDR) 등의 기능 구현 가능
• 웨어러블 및 가전기기의 프레임 버퍼 및 그래픽 가속
o AP가 슬립 모드 상태에서 ‘always-on’ 디스플레이 제공
o MCU와 디스플레이 간 인터페이스 브리지
o 시스템 전력 소비 개선을 위한 멀티레이어 그래픽 가속
• 배터리 구동 방식 모바일 기기의 마이크로폰 어레이 빔 형성
o 여러 대의 마이크를 사용해서 뛰어난 오디오 품질 달성, 배경 잡음 제거, 오디오 균등화
• 단일 PCB 트레이스로 GPIO, SPI, UART, I2C, I3C 신호 같은 다양한 신호를 애그리게이트(취합)할 수 있으므로 PCB 패턴 라우팅 혼잡을 없앨 수 있으며 시스템 비용 절감 및 설계 간소화

래티스 반도체의 모바일 및 컨슈머 사업부문 마케팅 선임 이사인 C.H. Chee는 “모바일 애플리케이션에서 분산 처리에 대한 요구가 높아지고 있는데, 래티스의 iCE40 UltraPlus는 바로 이러한 요구를 충족한다”며, “큰 성공을 거두고 있는 iCE40 Ultra™ 제품군에 새롭게 추가된 iCE40 UltraPlus FPGA는 FPGA 기능과 함께 향상된 DSP 연산 성능, 더 많은 I/O, 더 큰 메모리를 필요로 하는 시스템 디자이너들의 요구를 충족한다. 래티스 솔루션을 사용하면 설계 복잡성을 줄이고 시스템 전력 소비를 낮출 뿐 아니라 제품 출시기간을 앞당기고 미래의 모바일 기기의 응답성도 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

iCE40 UltraPlus의 주요 특징
• 1.1Mb SRAM, 8개의 DSP 블록, 최대 5K의 LUT, ‘instant-on’ 애플리케이션을 위한 비휘발성 구성 메모리(NVCM) 통합
• 저해상 ‘always-on’ 카메라 애플리케이션을 위해 MIPI-I3C 지원
• 100µW 미만의 대기 전력 소비
• 최소 2.15mm x 2.55mm 크기부터 시작하는 다양한 패키지의 컴팩트한 폼팩터이므로 공간 제약적 컨슈머 기기에 적합
• 산업용 시장을 위한 QFN 패키지 제공
• 핵심 기능의 저-지연시간 가속화용으로 적합

현재 iCE40 UltraPlus 제품은 평가용 샘플과 보드가 제공되고 있다.

leekh@seminet.co.kr
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