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MCU 속에도 들어가는 AI 하드웨어 가속기
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MCU 속에도 들어가는 AI 하드웨어 가속기
  • 김주연 기자
  • 승인 2020.10.08 12:30
  • 댓글 0
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맥심인터그레이티드는 인공지능(AI) 연산을 가속화하는 신경망 가속기를 탑재한 저전력 마이크로제어장치(MCU) ‘MAX78000’을 출시했다./맥심인터그레이티드

맥심인터그레이티드(지사장 최헌정)는 인공지능(AI) 연산을 가속화하는 신경망 가속기를 탑재한 저전력 마이크로제어장치(MCU) ‘MAX78000’을 출시했다고 8일 밝혔다.

MAX78000은 소프트웨어 기반 AI 솔루션의 100분의 1도 안되는 전력 소모량으로 복잡한 AI 추론(Inference)을 빠르게 실행한다. 전력 소모량이 적어 배터리로 구동하는 사물인터넷(IoT) 장치에 적합하다. 프로그래머블반도체(FPGA)나 그래픽처리장치(GPU) 기반 솔루션보다 비용도 저렴하다.

지금까지 AI 추론 기능은 단말에 내장된 센서, 카메라, 마이크에서 수집된 데이터를 클라우드로 전송해 추론 연산을 실행하고 그 결과를 다시 기기 단에 보내는 식으로 구현됐다. 하지만 이렇게 설계된 아키텍처는 지연이 생기고 에너지 소모도 크다. 대안으로 꼽힌 저전력 MCU는 간단한 신경망은 구현하지만 지연 문제를 해결할 수 없었고, 단순한 작업만 실행할 수 있었다.

MAX78000은 전용 신경망 가속기를 통합해 문제를 해결했다. 내장된 하드웨어 가속기는 경쟁 임베디드 솔루션 대비 100분의 1 미만의 에너지로 추론을 실행할 수 있어 머신 비전, 음성 및 안면 인식 등과 같은 애플리케이션을 더욱 효율적으로 구축할 수 있다. 이 가속기는 MCU 종류에 상관없이 최소한의 간섭만 실행하며, 에너지와 시간은 컨볼루션 신경망(CNN)을 구현하는 수학적 연산에만 소모된다. 외부 데이터를 CNN 엔진으로 확보하는 데는 초저전력 ARM 코텍스-M4 코어나 더 낮은 전력의 RISC-V 코어가 사용된다. 에지 단에서 AI 기능을 수행해 클라우드를 위해 데이터를 전환(Transaction)하는 작업을 줄이거나 제거할 수 있어 지연시간을 줄인다.

MAX78000 평가키트에는 오디오 및 카메라 입력장치 뿐만 아니라 대규모 어휘 키워드 검출 및 안면 인식과 관련해 즉시 이용 가능한 시연 프로그램이 포함된다. 모든 소스를 문서화해 엔지니어는 텐서플로(TensorFlow)나 파이토치(PyTorch) 툴에서도 MAX78000 교육을 받을 수 있다.

크리스 아디스(Kris Ardis) 맥심 인터그레이티드의 마이크로·보안·소프트웨어 사업부 수석 이사는 “맥심은 에지에서 AI용 전선을 잘라냈다”며 “이제 배터리로 구동되는 IoT 장치는 단순한 키워드 검출을 넘어선 다양한 일을 할 수 있게 됐다. 맥심은 일반적인 전력, 지연시간 및 비용 등에서 판도를 바꾸었고, 혁신 기술이 가져올 새로운 애플리케이션의 시대를 기대한다”고 말했다.


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