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Nikkei X-TECH_2023.7.18

첨단 기술 뉴스 플러스
AMD, 세계 최대 규모의 FPGA 발표
7nm세대 다이 4개를 하나의 패키지로 구현

미국 AMD(Advanced Micro Device)는 4개의 7nm세대 다이를 하나의 패키지로 구현한 FPGA(Field Programmable Gate Array) 'AMD Versal Premium VP1902 adaptive SoC'(이하 VP1902)를 6월 27일(미국 시간)에 발표했다. 이것은 2020년 3월에 발표한 'Versal Premium 시리즈'에 추가된 하이엔드 모델이다.

VP1902의 FPGA 패브릭은 약 1,850만 시스템 로직 셀(SLC)로 구성되어 있다. 경쟁사인 미국 인텔의 제품 가운데 최대 규모인 ‘Stratix 10GX 10M’의 FPGA 패브릭이 1,020만 개의 로직 엘리먼트(LE)로 구성되기 때문에 “VP1902는 세계 최대 규모의 FPGA”(AMD)라고 한다.

AMD에 따르면, 규모가 큰 FPGA 제품의 주요 고객은 EDA(Electronic Design Automation) 벤더로, 로직 에뮬레이터나 프로토타이핑 시스템과 같은 검증 장치에 채택되어 왔다. EDA 벤더의 제품은 소프트웨어가 대부분이지만, 로직 에뮬레이터와 프로토타입 시스템은 FPGA 등 IC가 여러 개 탑재되어 있는 하드웨어이다.

이러한 하드웨어는 대규모 논리 회로 설계 검증에 사용된다. 소프트웨어인 로직 시뮬레이터로는 처리 시간이 오래 걸리기 때문이다. 로직 에뮬레이터와 프로토타입 시스템에서는 검증하고자 하는 논리를 FPGA 등의 IC에 매핑. 이를 통해 로직 시뮬레이터보다 2~3자리 이상 빠른 검증이 가능해진다.

-- 최대 600억 게이트의 논리를 에뮬레이트 --
AMD는 28nm세대의 프로세스로 만든 ‘Virtex 7’을 통해 복수의 다이를 한 패키지에 수납하는 기술인 ’Stacked Silicon Interconnect’(이하 SSI)를 사용해서 하이엔드 제품의 논리 규모를 확대했다.

Virtex 7에서는 4개의 다이를 한 줄로 정렬한 ‘Virtex 7 2000T(XC7V2000T)’가 제공된다. 이번에 발표된 VP1902는 SSI를 사용하는 4세대 제품이다. 다이의 수는 4개로 같지만, 정렬 방법은 2행×2열로 바뀌었다.

AMD에 따르면, 복수의 VP1902를 사용한 로직 에뮬레이터는 600억 게이트 규모의 논리를 에뮬레이트 할 수 있다고 한다. 이것은 여러 이전 세대 FPGA의 하이엔드 제품(16nm세대 프로세스로 만든 ‘Virtex UltraScale⁺ VU19P FPGA’, 이하 VU19P)을 사용했을 때의 2배에 해당한다.

에뮬레이트 가능한 규모가 2배로 늘어난 것은 VP1902의 SLC 수가 VU19P의 약 2배가 되었기 때문이다. 이 밖에도 VP1902는 VU19P에 비해 I/O 대역폭이 약 2배가 되는 등 성능 및 기능이 향상되었다.

I/O 대역폭이 넓어지면 대규모 논리를 복수의 FPGA로 나누어 구현할 때 분할에 의한 속도 저하를 낮출 수 있다. 얼리액세스(Early Access) 고객을 위한 VP1902의 샘플 출하는 올 3분기에 시작. 정식 출하는 2024년 상반기가 될 예정이다.

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