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AI 기반 로보틱스와 산업 자동화, 의료 시스템 등에서 여러 카메라와 센서를 동시에 활용하는 엣지 AI가 확산하면서 센서 연결 아키텍처도 변화하고 있다. 제한된 공간과 전력 환경에서 다수의 센서 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 만큼, 복잡한 전용 인터페이스를 줄이고 확장성과 전력 효율성을 높이는 것이 중요한 설계 과제로 떠오르고 있다. 

마이크로칩테크놀로지는 이러한 요구에 대응해 엔비디아 HSB(Holoscan Sensor Bridge) 기술을 지원하는 ‘PolarFire FPGA 이더넷 센서 브리지 리비전 2.0(Rev 2.0)’을 출시했다. 이 제품은 다양한 센서 인터페이스를 확장 가능한 10Gb 이더넷 기반 아키텍처로 통합해 엣지 AI 시스템의 전력 소모와 비용, BOM 및 시스템 통합 복잡성을 낮추도록 설계됐다. 

새로운 Rev 2.0 보드는 이전 세대보다 폼팩터를 60% 줄이면서 지원 가능한 카메라 수는 두 배로 늘려 최대 4대의 카메라를 연결할 수 있다. 엔비디아 Jetson과 호환되는 카메라 커넥터와 USB-C 전원 방식도 적용했다. 이를 통해 엔비디아 Jetson 및 IGX 등의 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 활용하는 AI 기반 의료, 산업 및 휴머노이드 로보틱스 시스템에서 보다 간소화된 멀티 센서 환경을 구축할 수 있다. 

특히 온보드 광학 지연시간 측정 회로를 탑재해 엔비디아 LDAT(Latency and Display Analysis Tool)을 이용한 엔드투엔드 지연시간 검증을 지원한다. 개발자는 센서 데이터가 캡처되는 시점부터 AI 추론까지 걸리는 시간을 측정할 수 있어 결정론적 지연시간이 중요한 실시간 엣지 AI 애플리케이션의 성능을 검증할 수 있다. 

확장성도 강화했다. FPGA 메자닌 카드(FMC) 확장 커넥터를 통해 MIPI CSI-2, I²C, UART, GPIO 등의 인터페이스를 지원하며, 코어 플랫폼을 재설계하지 않고도 SLVS-EC 2.0, 12G-SDI, HDMI, DisplayPort 등 다양한 센서 및 비디오 인터페이스로 기능을 확장할 수 있다. 표준 PMOD 커넥터도 제공한다. 

시스템의 핵심에는 저전력 PolarFire FPGA가 적용됐다. 이를 기반으로 공간과 전력이 제한된 엣지 환경에서도 이더넷을 통한 실시간 다중 센서 데이터 처리를 지원하며, 내장된 보안 및 안전 기능을 통해 엣지 AI 시스템의 안정적인 장기 운용을 지원한다. 엔비디아 Holoscan SDK와의 통합을 통해 최적화된 라이브러리와 AI 모델, 레퍼런스 애플리케이션도 활용할 수 있다. 

마이크로칩 FPGA 사업부 샤킬 피이라(Shakeel Peera) 부사장은 “개발자들은 전용 센서 인터페이스를 연결하는 데 시간을 쓰기보다 고부가가치 엣지 AI 애플리케이션을 구축하는 데 집중하고자 한다”며 “저전력 PolarFire FPGA 기술을 기반으로 한 2세대 이더넷 센서 브리지는 축소된 폼팩터에서 전력 효율적이고 보안성이 높은 기반을 제공해 엣지 AI 시스템의 개발에서 배포까지 가속화할 수 있도록 지원한다”고 말했다. 

마이크로칩은 카메라와 케이블, 레퍼런스 디자인, 보드 회로도 및 설계 자료를 함께 제공하며 Libero SoC Design Suite를 통한 RTL 개발을 지원한다. MCP16701 PMIC를 비롯한 타이밍 및 전력 관리 IC도 설계에 통합하고 PolarFire FPGA와 함께 검증해 부품 통합에 따른 리스크를 줄였다. 이를 통해 멀티 센서 기반 엣지 AI 시스템의 개발 주기와 총소유비용(TCO)을 줄이고, 로보틱스 및 산업 자동화 등 소형 폼팩터와 저전력, 결정론적 지연시간이 요구되는 애플리케이션 개발을 지원한다.