[산호세(미국)=디지털투데이 양대규 기자] 글로벌 반도체 전문 기업 자일링스가 지난 6월 선적을 시작한 첫번째 ACAP(적응형 컴퓨팅 가상화 플랫폼) Versal의 생태계를 확대하기 위해, 통합 소프트웨어 플랫폼 바이티스(Vitis)를 출시했다.

1일(현지 시각) 자일링스는 소프트웨어 엔지니어와 AI 과학자를 비롯해 새로운 분야의 다양한 개발자들이 ACAP과 같은 적응형 하드웨어의 이점을 활용할 수 있도록 이 제품을 출시했다고 밝혔다.

자일링스에 따르면, 총 경력이 1000년에 이르는 연구진들이 5년에 걸쳐 개발한 바이티스 통합 소프트웨어 플랫폼은 하드웨어에 대한 전문지식이 없어도 소프트웨어나 알고리즘 코드를 자동으로 자일링스 하드웨어 아키텍처에 맞게 구현할 수 있도록 해준다.

기존의 FPGA가 비바도(VIVADO) 플랫폼 위에 구현됐다면, 새로운 ACPA Versal은 바이티스를 통해 구현할 수 있다. 하드웨어 전문가를 위한 비바도와는 달리 바이티스는 소프트웨어에 대한 이해만 있으면, 인공지능(AI)과 같은 관련 기술을 현실에 구현할 수 있다.

자일링스는 “바이티스 플랫폼은 독점적인 개발환경 대신 범용 소프트웨어 개발자 툴과 연결하여 풍부한 최적화된 오픈소스 라이브러리를 이용할 수 있도록 함으로써 개발자들이 자체 알고리즘 개발에만 집중할 수 있도록 해준다”며, “또한 하드웨어 코드를 이용한 프로그램 지원 툴인 비바도 디자인 수트도 계속해서 지원되지만, 이와 별도로 제공되는 바이티스 플랫폼은 소프트웨어로 호출 가능한 기능으로 하드웨어 모듈 패키지를 지원하기 때문에 하드웨어 개발자의 생산성도 높일 수 있다”고 설명했다.

자일링스의 사장 겸 CEO인 빅터 펭은 “컴퓨팅에 대한 요구가 폭발적으로 증가하면서 엔지니어 및 과학자들은 고정된 형태의 실리콘으로 인해 제약을 받는 경우가 많아지고 있다”며, “자일링스는 모든 분야의 프로그래머와 엔지니어들이 이미 익숙한 툴과 프레임워크를 사용하여 하드웨어 및 소프트웨어를 함께 개발하고 최적화할 수 있는 단일 개발 환경을 만들었다. 이를 통해 새로운 실리콘을 사용하지 않고도 하드웨어 아키텍처를 해당 애플리케이션에 맞게 조정할 수 있다”고 밝혔다.

오픈소스 기반의 ‘바이티스 스택’

바이티스 플랫폼은 오픈소스 표준 개발 시스템 및 구현 환경과 완벽하게 연결되는 스택 기반의 아키텍처로 구현됐다. 자일링스는 무엇보다 가장 중요한 점은 풍부한 표준 라이브러리를 갖추고 있다는 것이라고 강조했다. 자일링스에서 출시한 Versal ACAP 외에도 다양한 하드웨어를 지원한다는 것이다.

자일링스는 맨 아래 층의 기본 레이어는 보드와 사전 프로그램된 I/O를 포함하고 있는 바이티스 타깃 플랫폼이라고 설명했다. 바이티스 코어 개발 키트로 불리는 두 번째 층부터 서브시스템과 향후 Versal 기반의 AI 엔진은 물론, 필요한 경우 외부 호스트를 비롯해 각기 다른 도메인 간의 데이터 이동을 관리하는 오픈소스 자일링스 런타임 라이브러리가 지원된다.

또한 이 레이어에는 컴파일러, 분석기, 디버거 등과 같은 코어 개발 툴이 포함됐다. 자일링스는 세계적인 수준의 디자인 환경을 제공하면서도 이러한 툴들이 업계 표준 구현 시스템 및 개발 환경과 완벽하게 통합될 수 있도록 설계했다고 설명했다.

세 번째 층에서는 8개의 바이티스 라이브러리를 기반으로 400개 이상의 최적화된 오픈소스 애플리케이션이 제공된다. 여기에는 바이티스 BLAS(Basic Linear Algebra Subprograms) 라이브러리를 비롯해 바이티스 솔버(Solver) 라이브러리, 바이티스 시큐리티(Security) 라이브러리, 바이티스 비전(Vision) 라이브러리, 바이티스 데이터 압축(Data Compression) 라이브러리, 바이티스 QF(Quantitative Finance) 라이브러리, 바이티스 데이터베이스(Database) 라이브러리, 바이티스 AI 라이브러리가 포함되어 있다. 이를 통해 소프트웨어 개발자는 표준 API(Application Programming Interface)를 사용하여 사전에 가속화된 기능들을 호출할 수 있다.

이 플랫폼의 네 번째이자 가장 중요한 핵심 요소는 DSA(Domain-Specific Architecture)를 통합한 바이티스 AI다. DSA는 텐서플로(TensorFlow)나 Caffe 같은 AI용 프레임워크를 이용해 자일링스 하드웨어를 최적화하고 프로그램 할 수 있도록 구성됐다.

바이티스 AI는 트레이닝된 AI 모델을 최적화하고 압축 및 컴파일해 약 1분 안에 자일링스 디바이스 상에서 실행할 수 있는 툴을 제공한다. 또한 동급 최강의 추론 성능 및 효율성으로 에지에서 클라우드까지 구축할 수 있는 특화된 API가 지원된다.

자일링스는 간단하고 강력한 엔드-투-엔드 솔루션을 위해 FFmpeg에서 직접 비디오를 인코딩할 수 있는 바이티스 비디오라고 불리는 또 다른 DSA를 조만간 출시할 예정이다. 한편 현재 고객들이 활용하고 있는 독점 DSA 외에도 게놈 분석을 위한 GATK를 통합한 일루미나(Illumina)와 빅데이터 분석을 위한 ElasticSearch를 통합한 블랙링크스(BlackLynx) 등을 비롯한 파트너 회사들의 DSA를 이용할 수도 있다.

자일링스는 또한 개발자들이 예제 및 사용지침서, 문서 등에 쉽게 액세스하고, 바이티스 개발자 커뮤니티와 연결할 수 있는 개발자 사이트를 운영한다고 밝혔다. 이 사이트는 자일링스와 바이티스 전문가 및 지지자들이 관리하게 되며, 최신 바이티스 업데이트, 팁, 요령 등의 유용한 정보를 제공한다.

소프트웨어 개발자들에게 새로운 실리콘을 사용하지 않고도 애플리케이션 별로 특화된 하드웨어 효율성을 제공하는 바이티스 통합 소프트웨어 플랫폼은 자일링스 보드용으로 무료로 제공되며, 11월부터 다운로드할 수 있다.

자일링스는 지난 6월부터 CPU, GPU, FPGA의 성능을 뛰어 넘는 ‘이기종 컴퓨팅 디바이스’인 Versal ACAP 을 선적해 고객사에 공급했다. ACAP은 데이터 센터 및 자동차, 5G 무선 및 유선, 방위 시장의 다양한 애플리케이션 및 작업부하의 요구사항에 따라 동적으로 조정이 가능하도록 하드웨어 및 소프트웨어 레벨을 모두 변경할 수 있다. 자일링스는 ACAP의 특징을 고집적, 멀티코어, 이기종 컴퓨팅 플랫폼이라고 밝혔다.

기본적으로 소프트웨어 프로그램이 가능하도록 구현된 Versal ACAP 아키텍처는 초당 멀티 테라비트 성능의 유연한 NoC(Network-on-Chip)를 갖추고 있다. 이 NoC는 모든 엔진과 주요 인터페이스를 완벽하게 통합하고 있어 부팅 플랫폼으로 사용할 수 있고, 소프트웨어 개발자나 데이터 과학자, 하드웨어 개발자가 쉽게 프로그램할 수 있도록 해준다. 또한 매우 다양한 툴과 라이브러리, IP, 미들웨어, 프레임워크를 지원하는 ACAP은 산업표준 디자인 플로우를 통해 동적으로 사용자 정의가 가능한 가속 컴퓨팅 플랫폼을 구현할 수 있다.