반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

1998년에 출시된 AMD 스파르탄(Spartan) FPGA는 지난 25년 동안 의료분야의 제세동기, 수술용 로봇, 행성탐사, 입자가속기에 이르기까지 광범위한 애플리케이션에 채택되어 인류 발전에 기여해 왔다. 최근 AMD는 증가하는 IoT 기기 및 온디바이스를 비롯해 엣지 애플리케이션의 수요 증가에 대응하여 업계에서 가장 많은 I/O와 전력 및 비용 효율성, 첨단 보안 기능을 제공하는 새로운 스파르탄 울트라스케일+(Spartan UltraScale+) 제품군을 추가했다.

스파르탄 울트라스케일+ 디바이스는 다양한 I/O 집약적 엣지 애플리케이션을 위해 높은 비용 및 전력 효율성을 제공한다. 28nm 미만 공정 기술로 구현된 FPGA 중 로직 셀 대비 업계에서 가장 많은 I/O를 갖추고 있으며, 이전 세대에 비해 전력소모를 최대 30%까지 절감하는 것은 물론, AMD 비용 최적화 포트폴리오 중 가장 강력한 보안 기능을 제공한다.

AMD 적응형 및 임베디드 컴퓨팅 그룹, 비용 최적화 반도체 마케팅 담당 수석 매니저인 롭 바우어(Rob Bauer)는 “검증된 16nm 기술을 기반으로 하는 스파르탄 울트라스케일+ 제품군은 최신 기능과 공통의 설계 툴 및 긴 제품 수명주기를 통해 업계 선도적인 FPGA 포트폴리오를 더욱 강화하는 것은 물론, 고객이 비용 최적화된 제품을 활용할 수 있도록 지원한다.”고 밝혔다.

▲스파르탄 울트라스케일+ 제품군은 16nm 기술 및 하드웨어 타입의 내부 커넥티비티를 통해 
28nm 아틱스 7 제품군 대비 전력소모를 최대 30%까지 절감한다. 

유연한 I/O 인터페이스 및 전력 효율적인 컴퓨팅

엣지 애플리케이션에 최적화된 스파르탄 울트라스케일+ FPGA는 많은 수의 I/O와 유연한 인터페이스를 갖추고 있어 여러 디바이스 또는 시스템과 FPGA를 원활하게 통합하고, 효율적인 인터페이스를 구축함으로써 폭발적으로 증가하는 센서 및 커넥티드 기기를 지원한다.

이 제품군은28nm 미만 공정 기술로 구현된 FGPA 중 로직 셀 대비 업계에서 가장 많은 수의 I/O를 제공한다. 최대 572개의 I/O와 최대 3.3V 전압을 지원함으로써 엣지 센싱 및 제어 애플리케이션에서 모든 연결을 처리할 수 있다. 검증된 16nm 패브릭과 초소형 풋프린트로 높은 I/O밀도를 갖추고 있으며, 10x10mm의 소형 패키지를 비롯해 다양한 형태로 제공된다. 또한 광범위한 AMD FPGA 포트폴리오를 통해 비용 최적화 FPGA에서 중간급 및 최고급 사양의 제품에 이르기까지 원활하게 확장 가능하다.

스파르탄 울트라스케일+ 제품군은 16nm 핀펫(FinFET) 기술 및 하드웨어 타입의 내부 커넥티비티를 통해 28nm 아틱스 7(Artix 7) 제품군 대비 전력소모를 최대 30%까지 절감한다. 이 제품은 하드웨어 타입의 LPDDR5 메모리 컨트롤러와 PCIe Gen4 x8을 지원하는 최초의 AMD 울트라스케일+ FPGA로, 전력 효율성과 미래 지향적 기능을 모두 갖추고 있다.

최첨단 보안 기능

스파르탄 울트라스케일+ FPGA는 AMD 비용 최적화 FPGA 포트폴리오 중 가장 뛰어난 최첨단 보안 기능을 제공한다. NIST 승인 알고리즘을 이용한 양자 내성 암호(PQC: Post-Quantum Cryptography)를 지원하여 진화하는 사이버 공격 및 위협에 대한 최첨단 IP 보호 기능을 제공한다. 또한 PUF(Physical Unclonable Function)를 통해 각 디바이스에 복제 불가능한 고유의 보안키(지문)를 제공한다.

이외에도 노후하거나 손상된 보안키를 관리할 수 있는 PPK/SPK 키를 지원하며, 차동 전력 분석으로 사이드 채널 공격을 방어할 수 있다. 이 디바이스들은 영구적인 변조 페널티를 포함하고 있어 추가적인 오용 또한 방지할 수 있다. 향상된 SEU(Single-Event Upset) 성능은 신속하고, 안전한 구성으로 신뢰성을 높여 동작시간 극대화할 수 있도록 지원한다.

AMD의 모든 FPGA 및 적응형 SoC 포트폴리오는 AMD 비바도(Vivado) 디자인 스위트와 바이티스(Vitis) 통합 소프트웨어 플랫폼을 통해 지원된다. 따라서 하드웨어 및 소프트웨어 설계자들은 설계부터 검증까지 모두 단일 디자인 환경에서 이러한 툴과 IP를 활용하여 생산성을 높일 수 있다.