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머신러닝(ML)의 구현은 엣지 디바이스에서... NXP반도체, NPU 담은 AP 내놔
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머신러닝(ML)의 구현은 엣지 디바이스에서... NXP반도체, NPU 담은 AP 내놔
  • 김주연 기자
  • 승인 2020.01.08 16:14
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NXP반도체가 산업 및 사물인터넷(IoT) 엣지(Edge) 장치에서 고급 머신러닝(ML) 추론 기능을 제공하는 애플리케이션프로세서(AP) 'i.MX 8M Plus'를 출시했다./NXP반도체

NXP반도체는 산업 및 사물인터넷(IoT) 엣지(Edge) 장치에서 고급 머신러닝(ML) 추론 기능을 제공하는 애플리케이션프로세서(AP) 'i.MX 8M Plus'를 출시했다고 8일 밝혔다.

이 제품은 ML 추론 기능을 가속화하는 전용 신경망처리장치(NPU)가 탑재된 첫 번째 i.MX 제품군이다. 삼성전자의 3세대 14나노 핀펫(FinFET) 공정인 14LPC 공정에서 생산된다.

서브 코어 중앙처리장치(CPU)로는 쿼드 코어 Arm Cortex-A53이, 실시간 응답 시스템용 Cortex-M7(800㎒), 음성 및 자연어 처리를 위한 고성능 오디오 디지털신호처리장치(DSP, 800㎒), 듀얼 카메라 영상처리장치(ISP), 풍부한 그래픽 렌더링을 위한 3D 그래픽처리장치(GPU) 등을 탑재했다. 내장된 NPU는 2.3TOPS(최대 2㎓)의 성능을 지원한다. 

이를 통해 사람이 약간 개입하거나 전혀 개입하지 않고 입력된 정보를 학습, 추론해 지능적인 의사결정을 현장에서(locally) 내릴 수 있다.

다중 객체 식별, 4만 개 이상의 영단어 음성 인식, 의료 영상 등 여러 개의 매우 복잡한 신경망을 동시에 실행할 수 있다. NPU는 초당 500개 이상의 이미지를 다루는 인기 이미지 분류 네트워크인 모바일넷(Mobilenet)을 처리할 수 있다.

치안, 산업용 머신 비전, 로봇공학, 손을 이용한 제스처, 자연어 처리기능을 지원하는 감정(emoticon) 감지 등 다양한 사람 및 물체 인지 분야에 적용 가능하다.

개발자들은 NPU에 머신러닝 추론 기능을 오프로드(off-load)해 고성능 Cortex-A와 Cortex-M 코어, DSP, GPU로 다른 시스템이나 사용자 애플리케이션 작업을 실행할 수 있다. 

비전 파이프라인은 실시간 스테레오 비전용 고화질 카메라 2대 또는 12M 픽셀 해상도 카메라 1대를 지원하는 듀얼 통합 ISP로 고정된다. HDR(High Dynamic Range)과 어안렌즈(fisheye lens) 왜곡 교정 기능도 지원한다. 

음성 애플리케이션을 구현하기 위해 음성 스트림(voice stream)을 사전·사후 처리해 자연어 처리 성능을 강화하는 고성능 HiFi 4 DSP를 탑재했다. 

강력한 Cortex-M7 도메인은 실시간 응답 시스템을 실행하는 데 사용될 수 있다. 호출 단어 감지(wake work detection)를 위해 Cortex-M 도메인만 활성 상태로 유지하면서 복잡한 AP 도메인을 끄기 때문에 전체 시스템의 전력 소모량을 줄일 수 있다.

'i.MX 8M Plus'는 클라우드 스트리밍 또는 로컬 스토리지용 H.265나 H.264 HD 비디오 인코더/디코더로 여러 영상 피드를 압축할 수 있는 시스템, 돌비 애트모스(Dolby Atmos)와 DTS:X를 갖춘 이머시브3D(Immersiv3D) 오디오 등 고급 멀티미디어와 영상 처리 기능을 확장한다.

산업용 사물인터넷(IIoT)도 지원한다. i.MX 8M Plus는 기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet)과 시간 민감형 네트워크(TSN)를 제공하며, Arm Cortex-M7 실시간 프로세싱과 함께 적용될 경우, 결정적 유선 네트워크 연결(deterministic wired network connectivity)과 프로세싱 성능을 구현할 수 있다.

산업용 애플리케이션에 필요한 높은 품질과 신뢰성 기준을 충족하기 위해 내장 메모리와 DDR 인터페이스를 위한 오류 수정 코드(ECC) 기능을 제공한다. 엄격한 산업 온도 범위(주위 온도 -40℃에서 105℃)와 파워 온 프로필(power-on profile)(100% 파워 온)을 충족하며, 추후 NXP industry-best longevity commitment(15년)에 포함될 예정이다.

마틴 험프리스(Martyn Humphries) NXP 소비자 및 산업 시장용 i.MX 애플리케이션 프로세서 부문 부사장은 “엣지는 머신 러닝 애플리케이션을 도입하기 위한 최적의 장소다"라며 "NXP는 소비자 및 산업용 IoT 시장의 선두 기업들과 협력하고 있으며, 이 기업들이 i.MX 8M Plus에 기반해 선보일 혁신적인 제품들이 기대된다"고 말했다.

NXP는 i.MX 8M Plus 애플리케이션 프로세서를 1분기 중에 고객들에게 시범 제공할 예정이다.


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