Arm, 차세대 자율 시스템 지원

Arm, 차세대 자율 시스템 위한 핵심 기술 공개

[서울=뉴스핌] 김태호 기자 = 반도체 설계 전문 기업 Arm이 인간의 개입을 최소화하고 스스로 판단하며 작업을 수행하는 '자율 시스템' 구현을 위한 핵심 기술 포트폴리오를 공개했습니다. Arm의 최신 기술은 스마트폰부터 자동차, 산업 현장에 이르기까지 다양한 분야에서 혁신을 이끌 것으로 기대됩니다.

자율 시스템은 컴퓨팅 기기가 인간의 개입 없이 스스로 작업을 수행하고 의사결정을 내릴 수 있도록 하는 기술입니다. 이는 기술 설계의 근본적인 변화를 가져오며, 우리의 생활, 업무, 이동, 소통 방식을 혁신할 잠재력을 지니고 있습니다. Arm은 이러한 차세대 자율 시스템 개발에 필요한 프로세서(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 이미지 신호 처리 장치(ISP) 등 전용 IP(지적 재산권) 제품군을 새롭게 선보였습니다.

기술 발전의 역사는 인간의 노력을 자동화하려는 끊임없는 욕구에서 비롯되었습니다. 돌도끼는 밤이 오기 전에 땔감을 마련할 수 있게 했고, 계산기는 복잡한 수학 문제를 순식간에 풀어냅니다. 데이터 센터는 수천 개의 이미지 데이터베이스에서 거의 즉각적으로 패턴을 찾아냅니다. 하지만 현재의 많은 기술은 입력 단계와 의사결정 과정에서 여전히 인간의 개입을 필요로 합니다. 기술은 더 빠르고 효율적으로 발전했지만, 인간의 처리 능력은 한계에 부딪혔습니다. 결국 인간이 병목 현상의 주범이 되었고, 이를 해결하기 위한 방안으로 컴퓨팅 시스템에 정보에 기반한 자율적인 의사결정 능력을 부여하는 것이 중요해졌습니다.

자율 시스템은 이미 우리 주변에서 다양하게 활용되고 있습니다. 스마트폰은 사용자의 얼굴을 인식해 스스로 잠금을 해제하며, 자동차에는 운전자 보조 시스템(ADAS)이 탑재되어 사고 발생률을 최대 40%까지 줄이는 데 기여하고 있습니다. 도로 교통사고의 94%가 인간의 실수로 발생한다는 점을 고려할 때, 차량이 차선을 유지하는 등 컴퓨터에 일부 제어권을 부여하는 것은 당연한 수순입니다. 또한, 완전 자율주행 차량은 아직 상용화까지 시간이 걸리겠지만, 라스트마일 배송이나 고정 노선 셔틀과 같이 제한된 범위에서 작동하는 자율 시스템은 이미 현실화되고 있습니다.

산업 현장에서도 자율 시스템의 도입이 가속화되고 있습니다. 스마트 제조 환경에서는 로봇이 창고 내에서 정해진 구역 내에서 자율적으로 운영되고 있으며, 머신러닝(ML) 기술은 생산 라인상의 문제를 식별하거나 고장 징후를 보이는 시스템을 자동으로 차단하는 데 활용됩니다. 이러한 자율 시스템은 생산 라인과 물류를 최적화하고, 변화하는 고객 및 물류 요구에 더욱 효율적으로 대응할 수 있도록 지원합니다.

차세대 자율 시스템 구현을 위한 핵심 기술

이러한 사례들은 진정한 기술적 자율성을 향한 여정의 시작을 보여줍니다. 하지만 이 여정은 하룻밤 사이에 이루어지지 않을 것이며, 그 과정에서 핵심적인 기반 기술들이 요구됩니다. 이러한 기술들은 다음과 같은 요건을 충족해야 합니다.

* 안전 표준 준수: 안전한 시스템 구축을 위한 관련 안전 표준을 준수해야 합니다.

* 확장성: 다양한 작업 부하와 처리 능력을 지원할 수 있도록 확장 가능해야 합니다.

* 실시간 운영: 실시간으로 작동하고 반응하며 대응할 수 있어야 합니다.

* 보안성: 운영 과정에서 보안이 유지되어야 합니다.

* 에너지 효율성: 에너지 효율적으로 작동해야 합니다.

* 환경 인식: 카메라와 같은 센서를 사용하여 주변 환경을 이해할 수 있어야 합니다.

* 개발 접근성: 자율 애플리케이션 개발자가 쉽게 접근할 수 있어야 합니다.

Arm, 차세대 자율 시스템 설계의 '다음 단계' 지원

Arm의 자율 IP 제품군은 미래 자율 시스템 개발자들이 비전을 신속하고 안전하며 효율적으로 실현할 수 있도록 지원합니다. 특히 자동차 분야의 ISO 26262, 산업 분야의 IEC 61508과 같은 산업 안전 표준을 충족하도록 설계되었습니다.

Arm Cortex-A78AE는 Arm의 최고 성능 안전 기능 지원 프로세서(CPU)로, 이전 세대 대비 30% 향상된 성능과 개선된 전력 효율성을 제공합니다. 이는 자율 주행 및 산업용 로봇 애플리케이션에 매우 적합합니다. Cortex-A78AE는 주요 안전 무결성 수준(SIL) 및 자동차 안전 무결성 수준(ASIL) 위험 등급을 달성하기 위한 기능을 지원하며, 2018년에 도입된 Split-Lock 안전 아키텍처를 기반으로 특정 안전 시나리오에서 성능을 향상시키는 새로운 하이브리드 모드를 추가했습니다.

Arm Mali-G78AE는 Arm 최초의 안전 기능 지원 그래픽 처리 장치(GPU)로, GPU 리소스를 독립적인 하드웨어 파티션에 할당하여 자율 작업 부하를 분리함으로써 안전성을 강화하는 새로운 유연 파티셔닝 기능을 포함합니다. Mali-G78AE는 ASIL B / SIL 2 요구 사항 충족을 지원하며, 자동차 내 안전 관련 사용자 인터페이스 또는 산업용 로봇의 경로 계획과 같은 애플리케이션에 이상적입니다.

Arm Mali-C71AE는 다양한 조명 조건에서도 작동해야 하는 다중 카메라 자율 비전 시스템에서 최대한의 정보를 추출하도록 설계된 이미지 신호 처리 장치(ISP)입니다. Mali-C71AE는 ASIL B / SIL 2 수준의 무결성을 달성하고 자동차 및 산업 분야의 비전 애플리케이션을 지원하는 안전 기능을 포함합니다.

이 세 가지 프로세싱 기술을 시스템 온 칩(SoC)으로 통합하면, 자율 시스템의 의사결정 잠재력을 발휘하는 데 필요한 전력 효율적이고 안전 기능이 강화된 처리가 가능해집니다.

Arm은 이러한 하드웨어 기술 외에도 자율 시스템 개발자들을 지원하기 위한 노력을 기울이고 있습니다. 소프트웨어 개발자를 위해서는 친숙한 클라우드 네이티브 기술을 자율 애플리케이션에 적용하여 개발을 용이하게 하고, Arm 개발 솔루션을 통해 소프트웨어 개발 및 검증을 가속화하며 배포까지의 경로를 단축합니다. 자율 실리콘 개발자를 위해서는 물리적 IP, 교육 및 설계 검토를 통해 위험을 줄입니다.

Arm은 차세대 자율 시스템이 독립적인 결정을 내리고 작업을 안전하게 완료하도록 지원함으로써, 자율 시스템 개발자들에게 새로운 가능성의 세계를 열어주고 있습니다. Arm은 자율성과 자율적 사고가 미래의 지배적인 컴퓨팅 작업 부하가 될 것이라고 믿습니다. Arm 자율 IP를 배포하는 개발자들은 차세대 자율 시스템과 애플리케이션을 구동하는 데 필요한 유연하고 확장 가능한 이기종 컴퓨팅을 구현할 수 있을 것입니다.