FPGA를 이용하여 프로젝트를 진행하고 있는데,
AI 시대에 FPGA가 어떻게 활용되는지 알아보다가 Intel의 아티클을 읽게 되었습니다.
내용을 되새기고 기억하기 위해 글을 작성합니다.
FPGA의 기능과 장점
- CPU 및 GPU에 비해 다용도로 사용이 가능.
- 속도, 프로그래밍 가능성 및 유연한 조합을 제공하여 양산 전 단계에서 개발 비용을 절감.
AI시대의 FPGA :
- AI 가속기, AI 프로세서로 활용
- CPU와 함께 배포하여 전반적인 AI 응용 프로그램의 성공에 중요한 특정 기능을 처리
- 클라우드, 데이터 센서, 에지에서 AI 응용 프로그램을 지원하는 데 사용
- 메모리 버퍼링 제거, AI 성능에서 가장 제한적인 제약 요소인 I/O 병목 현상을 극복하는 도구
- 데이터 수집 가속화, 전체 AI 워크플로*의 속도를 높임
- 의료, 테스트 및 측정, 항공우주, 국방, 자동차 등의 응용 분야의 에지 AI에 적합
- AI 서버와 임베디드 장치 모두에 배포하여 다양한 고급 사용 사례 지원
- I/O 프로토콜 지원, 짧은 대기 시간, 저전력, 긴 배포 수명 등 에지에서 이점을 얻음
- AI를 위한 네트워킹 응용 프로그램에 사용
- 에지 디바이스, 클라우드 서비스 등 상호 연결된 구성 요소 간의 빠른 데이터 전송과 통신 촉진에 사용
- 네트워크가 AI 강화 가능을 추가하여 이상 징후를 감지, 무선 채널 추정, 무선 디코더 융합과 같은 응용 프로그램 지원에 사용
클라우드, 데이터 센터에서의 응용 :
- FPGA를 데이터베이스, 유전체학, 네트워킹 가속화에 적용
- LLM, 대화형 AI, 추천 시스템과 같은 AI 추론 작업을 최적화하는 데 도움
향후 FPGA의 과제 :
- 하드웨어 전문 지식이 필요한 경우 -> SW 기반 FPGA 프로그래밍 모델을 사용하여 필요한 전문 지식 감축
- TensorFlow, Caffe와 같은 일반적인 AI 프레임워크를 사용하여 뉴럴 네트워크 생성하고, 이를 FPGA에 배포할 수 있음
* AI 워크플로 : 머신 러닝, 딥러닝, 생성형 AI 활용에서의 end-to-end AI 솔루션 구축 프로세스
** AI 파이프라인 : 데이터 - 모델링 - 배포의 3가지 단계. AI 워크플로는 3가지 과정 모두를 지원함.
FPGA는 현업에 있어 그 활용 범위가 크게 넓지 않아 보인다.
FPGA는 ASIC과 비교하면 재사용성, 효율성이 높아 개발 과정에서 아주 유용한 도구이다. FPGA만이 가진 뛰어난 장점이 있기 때문에, 미래에도 비전이 있다고 할 수 있겠다.
FPGA를 활용하는 경우 센서로 아날로그 데이터를 입력 받고, 방대한 양의 데이터를 빠르게 전달하는 (고속)통신 프로토콜을 활용할 줄 아는 능력이 중요해 보인다.
현업에서는 FPGA에 포커스된 설계를 한다기 보다 FPGA를 '활용해' 디지털 회로를 설계하고, 타이밍/전력/시간을 분석하고, 검증하는 업무가 주를 이루는 것 같다.
결론적으로는 FPGA 자체가 AI 시장에서 주로 활용되는 도구는 아니며, 방산/항공우주/의료기기 분야에서 더 많이 쓰인다고 할 수 있겠다.
예외적으로 온디바이스 AI와 엣지 AI 반도체를 개발하는 국내 팹리스 기업인 딥엑스(DEEPX)에서는 FPGA 엔지니어 상시 채용 공고를 확인할 수 있었다. (2026.01 기준)
딥엑스와 함께 주목받고 있는 LLM 추론 특화 반도체인 LPU를 독자 개발한 하이퍼엑셀(HyperAccel)은 어떨까?
FPGA 엔지니어 직무 공고는 찾아볼 수 없었지만, 다양한 설계 및 검증 엔지니어 인력풀(LPU 설계, SoC 등)에 등록이 가능하다.
향후에도 FPGA를 주로 활용하는 직무의 채용이 활발해졌으면 하는 바람이다.
참고한 아티클 :
https://www.intel.co.kr/content/www/kr/ko/learn/fpga-for-ai.html
AI(인공 지능)를 위한 FPGA – 인텔
산업 및 컴퓨팅 환경 전반에서 FPGA가 AI 워크로드에 적합한 이유를 알아보십시오.
www.intel.co.kr
참고한 기사 :
https://news.einfomax.co.kr/news/articleView.html?idxno=4388369
'물 들어올 때 노 젓는다'…엔비디아 아성에 도전하는 K-AI 반도체 - 연합인포맥스
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