일본산업뉴스요약

ArchiTek, 엣지컴퓨터 개발
GPU나 클라우드 사용하지 않고 고속처리

연산처리 IC를 설계하는 ArchiTek(오사카시, 다카다(高田) 사장)는 AI나 화상인식의 복잡한 연산을 고속 처리할 수 있는 소형 엣지컴퓨터(IC칩)를 개발하였다. 데이터처리 업무를 효율적으로 배당하는 회로를 설계하여, GPU(화상처리반도체)나 클라우드를 사용하지 않고 고속 처리한다. 가까운 시일 내에 제품화를 설계하여, 자동차나 드론, 산업용 로봇 등의 센싱 수요를 전망한다.

아키테크는 파나소닉에서 텔레비전이나 휴대전화 연산회로를 개발하였던 다카다 사장이 2011년에 설립한 내장형 회로 부품설계개발 벤처기업이다. 이번에 개발한 IC칩 ‘aIPE’는 5mm×5mm 크기로, ‘FPGA’라고 불리는 대규모집적회로(LSI)에 실장한 시작기(試作機)도 명함 정도의 크기다.

카메라 모듈에 내장하면 클라우드를 사용하지 않아도 카메라만으로 AI의 하나인 심층학습 연산이나 화상 변환과 같은 복잡한 처리가 가능하다. 어안렌즈로 촬영한 영상의 어그러짐을 보정하여 보기 쉽게 하거나, 화상인식으로 품질 불량 검사나 레이블링 처리를 할 수 있다.

연산 성능은 2개의 계산처리 아이디어로 높였다. ①연산회로에 일을 배당하는 ‘스케줄러’의 고속화와 ②특정 계산을 고속 처리할 수 있는 ‘전용회로’의 채용이다. 데이터 처리는 스케줄러가 연산회로에 일을 배당하지만, 이 배당이 늦거나 비효율적이면 시간에 틈이 생겨 연산 효율이 악화된다.

스케줄러는 통상 소프트로 설계하지만 아키테크는 회로 부품으로 구성. 소프트는 일을 배당하는데 아무리 빨라도 수~수백 마이크로초가 걸리지만, 회로 부품의 경우는 데이터를 작은 덩어리로 분할하여 놀고 있는 연산회로에 효율적으로 분배할 수 있다. 이를 통해 소프트의 1,000배 이상의 속도로 높였다.

다카다 사장이 효율적으로 어플리케이션을 처리할 수 있는 구조를 생각하고 있었을 때, 스케줄러를 하드로 설계하는 방법을 떠올렸다고 한다.

스케줄러를 전용회로와 조합하여 성능을 향상. 업무를 배당하는 틈새 시간을 활용하여 복수의 어플을 처리할 수 있어 전용회로에 범용성을 부여할 수 있었다.

전용회로는 화상처리와 같이 특정 연산을 고속 처리할 수 있지만, 범용성이 낮고 복수의 성능을 동시에 움직이는 것은 서툴다. 지금까지는 전용회로를 연결하여 복수의 기능에 대응했지만 회로가 커지는 문제가 있었다.

이로 인해 CPU의 100배 이상의 성능을 실현. 고액의 대형 GPU와 동등한 성능을 실현하였다. 소비전력은 GPU의 10~20분의 1로 저감할 수 있다고 한다.

아키테크는 스마트폰이나 차량탑재 카메라 등에 사용되는 화상 센서용으로 칩 판매와 라이선스 제공을 목표한다. 이번 봄까지 5억엔 정도의 자금을 조달하여, 이르면 2020년에라도 양산을 계획하고 있다.

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