[인더스트리뉴스 김관모 기자] PCI 산업용 컴퓨터 제조 그룹(PICMG)은 산업용 엣지 컴퓨팅 시장의 매우 높은 수준의 요구에 대응하는 새로운 ‘COM-HPC’ 컴퓨터 온 모듈 사양 개발의 최종 단계에 접어들었다. COM-HPC 사양은 컴 익스프레스(COM Express)를 대체하는 것이 아닌, 확장하기 위한 것으로, 2020년 2분기 경에 출시 될 것으로 예상된다.

에이디링크 COM-HPC 모듈 [사진=에이디링크]

엣지 컴퓨팅은 그 어느 때보다 높은 성능을 요구하며 급성장하는 분야이다. 현재와 미래의 최첨단 임베디드 멀티 코어 프로세서의 시스템 메모리 요구 사항은 매우 급속도로 증가하였다. 컴 익스프레스와 같은 기존 인기 폼 팩터는 128GB 또는 256GB의 메모리로는 비용 효율적인 솔루션을 제공할 수 없었다. 이때 COM HPC가 중요한 역할을 한다. 사이즈는 5가지가 있으며 그 중 가장 큰 것은 최대 8개의 DIMM 소켓을 온보드하여 서버 모듈로 사용된다.

컴퓨팅 집약적 플랫폼에 대한 지원

COM-HPC는 TDP 프로세서를 최대 약 150W까지 지원한다. 이 사양은 약 110W에서 16개의 컴퓨팅 코어를 제공하는 최신 고밀도 프로세서를 처리할 뿐만 아니라 향후 10년 동안 더 많은 코어를 지원하고 추가 전력이 필요할 수 있는 미래 설계를 감안한 추가 30-40W 헤드룸을 확보하고 있다.

최대치의 메모리 용량

고성능 임베디드 멀티 코어 프로세서의 메모리 요구 사항이 크게 증가하였으며 플랫폼은 높은 기대 수준의 성능을 달성하기 위하여 충분한 메모리를 지원해야 한다. COM-HPC는 최대 8개의 DIMM을 지원하며, 가장 일반적인 최신 메모리 솔루션을 기반으로 최대 512GB 메모리 용량을 지원한다. 메모리 기술이 발전함에 따라 COM-HPC는 더 높은 메모리 용량도 지원할 수 있을 것이다.

높은 대역폭 인터페이스

COM-HPC는 캐리어의 IPMI BMC에 연결하기 위해 최대 64개의 범용 PCIe 레인과 1개의 전용 PCIe 레인을 지원한다. 컴 익스프레스보다 더 다양한 링크 폭 조합을 갖춘 PCIe 구성의 COM-HPC를 통해 4x PCIe x16 또는 8x PCIe x8등을 제공할 수 있다. 처음에는 PCIe Gen 4.0이 지원되며, 이후 PCIe Gen 5.0 지원으로 완전히 새로운 고밀도 및 고속 커넥터가 단계적으로 제공될 것이다. 가장 널리 사용되고 있는 주변 기기 인터페이스, 유니버셜 시리얼 버스(Universal Serial Bus) 도 고려되었다. COM-HPC는 최대 4개의 USB 4 포트를 지원하여 20Gbit 데이터 전송을 제공한다. 또한 최대 8개의 10GbE 포트 또는 2개의 100GbE 포트에 해당하는 이더넷 연결이 제공된다.

COM-HPC 모듈 시리즈의 모습 [사진=에이디링크]

모듈 사이즈

COM-HPC 사양에 5개의 모듈 사이즈가 있다. 가장 큰 사이즈는 사이즈E이며, 200mm x160mm으로 8개의 DIMM을 수용 할 수 있는 공간이 있다. 반면, 더 작은 보드 사이즈는 SO-DIMM 또는 납땜 된 온보드 메모리를 사용하는 클라이언트 플랫폼을 위한 것이다. 설계자는 애플리케이션 요구 사항을 가장 잘 충족하는 모듈 크기를 선택할 수 있다.

기능 세트 및 핀아웃

다른 기능의 두 개의 핀아웃이 COM-HPC 서버 타입 및 COM-HPC 클라이언트 타입으로 지원된다. 서버 타입 기능 세트는 집중적인 데이터 처리 및 연결에 중점을 두며 최대 64개의 범용 PCIe 레인과 8x 10GbE 포트를 지원한다. 반면, 클라이언트 세트는 일반 응용 프로그램을 위한 것으로, 여러 디스플레이 인터페이스, 다중 오디오 인터페이스 및 MIPI-CSI 카메라 인터페이스를 지원한다. 두 기능 세트는 모두 기본 커넥터(J1) 및 보조 커넥터(J2)라고 불리는 두 개의 커넥터를 사용한다. 특히 전체 기능 세트를 필요로 하지 않는 클라이언트 구현에서, 필수 및 기본 기능을 기본 커넥터(J1)에 할당하여 두 번째 커넥터를 제거하여 전체 비용 구조를 유리하게 가져갈 수 있는 특정 구성도 가능하다.

COM-HPC 서버 타입(왼쪽)과 COM-HPC 클라이언트 타입(오른쪽) 비교표 [자료=에이디링크]

완전히 새로운, 고밀도, 고속도 커넥터

COM-HPC에는 400-pin 32GT/s(PCIe Gen 5) 지원 커넥터가 사용된다. 표준 구현에서 각 COM-HPC 모듈은 모듈 하부에 기본 커넥터(J1)와 보조 커넥터(J2) 두 개의 보드 투 보드 커넥터가 있다. 모듈과 캐리어 기판 사이의 높이는 기본적으로 10mm이며 다른 높이의 커넥터를 선택하여 5mm로 변경할 수 있다.

에이디링크 COM-HPC 모듈

기술 검증된 COM-HPC 모듈은 임베디드 월드 2020 (25-27.2.2020, Nuremberg, Germany)에서 공개되었다. 이 모듈은 서버 타입 기능 세트로, 사이즈 E(160mm x 200mm)이며, 8개의 DIMM이 있는 110W 플랫폼에서 최대 16개의 컴퓨팅 코어를 제공한다. 외부 냉각 장치에 열을 추출하기 위해 열 분산기를 모듈 상단에 장착했다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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