클라우드에서 전자 설계의 자동화를 구현한다
클라우드에서 전자 설계의 자동화를 구현한다
  • 김종율 기자
  • 승인 2020.12.14 09:57
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Arm이 전자설계 자동화(EDA) 워크로드의 대부분을 포함한 클라우드 사용에 AWS를 활용한다. Arm은 그래비톤 2(Graviton 2) 기반 인스턴스(Arm 네오버스(Neoverse) 코어 사용)를 활용해 EDA 워크로드를 AWS로 마이그레이션하고 있으며, 전통적으로 반도체 설계 검증의 연산 집약적인 작업에 온프레미스 데이터 센터를 활용했다.

하지만 검증을 보다 효율적으로 수행하기 위해 Arm은 클라우드를 사용하여 실제 컴퓨팅 시나리오의 시뮬레이션을 실행하며, AWS의 스토리지와 컴퓨팅 인프라를 활용해 동시 실행할 수 있는 시뮬레이션 수를 확장한다.

AWS 클라우드로 마이그레이션을 시작한 이후 Arm은 AWS 클라우드에서 EDA 워크플로우의 성능 시간을 6배 향상시켰다. 또한, AWS 클라우드에서 텔레미터링(원격 소스로부터 데이터 수집 및 통합)과 분석을 실행함으로써, Arm은 전사적으로 워크플로우 효율성을 높이고 비용과 자원을 최적화하는 데 도움이 되는 보다 강력한 엔지니어링, 비즈니스 및 운영 통찰력을 창출하고 있다.

Arm은 AWS로의 마이그레이션을 완료함에 따라 궁극적으로 글로벌 데이터 센터 풋프린트를 최소 45% 줄이고 온프레미스 컴퓨팅을 80% 줄일 계획이다.

고도로 특수화된 반도체 소자는 스마트폰에서 데이터 센터 인프라, 의료 장비, 자율주행 자동차에 이르기까지 성능이 갈수록 높아지고 있다. 그래서 이들을 설계하는 각 칩에는 최소 공간에서 최대 성능을 발휘하도록 고안된 한 자릿수 나노미터 수준(사람의 머리카락 너비보다 10만 배 더 작음)으로 설계된 수십억 개의 트랜지스터가 사용되고 있다.

EDA는 이러한 극한 엔지니어링을 가능하게 하는 핵심 기술 중 하나이며, EDA 워크플로우는 복잡하며 프론트엔드 설계·시뮬레이션·검증뿐 아니라 타이밍 및 전력 분석, 설계 규칙 검사, 칩 생산 준비를 위한 기타 애플리케이션을 포함하는 더 큰 규모의 백엔드 워크로드를 포함하게 된다.

이렇게 고도로 반복적인 워크플로우로 인해 보통 시스템 온 칩과 같은 새로운 장치를 만드는 데 수개월 또는 심지어 수년이 걸리며 엄청난 컴퓨팅 파워를 수반하기도 한다. 그래서 이러한 워크로드를 온프레미스로 실행하는 반도체 기업은 여러 프로젝트를 동시에 진행하기 위해 끊임없이 비용·일정 및 데이터 센터 리소스를 조정해야 한다. 결과적으로, 이들 기업은 컴퓨팅 파워 부족으로 진행 속도를 늦추게 되거나, 유휴 컴퓨팅 용량 유지 비용을 부담하게 되는 것이다.

Arm은 EDA 워크로드를 AWS로 마이그레이션함으로써 전통적 방식으로 관리되는 EDA 워크플로우의 제약을 극복하고 대규모 확장 가능한 컴퓨팅 파워를 통해 탄력성을 확보하여, 동시다발적인 시뮬레이션 실행, 텔레미터링 및 분석 단순화, 반도체 설계에 필요한 반복 시간 단축, 납기 일정에 영향을 미치지 않고 테스트 주기 추가 등이 가능해졌다.

Arm은 아마존 엘라스틱 컴퓨트 클라우드(Amazon EC2)를 활용하여 다양한 종류의 특수 Amazon EC2 인스턴스 유형에서 EDA 워크플로우를 최적화함으로써 비용과 일정을 간소화하는데, 예를 들면 AWS 그래비톤2 기반 인스턴스로 고성능과 확장성을 확보함으로써 수십만 대의 온프레미스 서버를 실행하는 것보다 비용 효율적인 운영이 가능해진 게 대표적이다.