조지아텍의 연구자들은 아날로그 회로의 설계와 시뮬레이션을 더욱 쉽게 함으로써 엔지니어들이 자신들의 제품에 더 낮은 전력의 회로를 채용할 수 있게 하면서도 아날로그의 이상을 더 발전시켜 나갈 수 있기를 희망한다. 조지아텍의 연구자들은 자신들의 라지스케일 필드 프로그래머블 아날로그 어레이(FPAA)가 FPGA가 DSP의 발전을 불러온 것과 동일한 방식으로 아날로그 발전의 밑바탕이 될 가능성을 가지고 있다고 믿고 있다.
이 칩들의 현재 버전은 생물학적 유기체에 의해 이루어지는 신경 신호 프로세싱을 시뮬레이팅하는 것과 같은 가장 까다로운 전문가 어플리케이션 이외에는 어디에도 들어갈 것 같지 않다. 그럼에도 불구하고 이것들은 새로운 칩을 제작하지 않고도 시스템을 빠르고 쉽게 설계하고, 프로토타입을 만들며, 테스트 할 수 있게 해준다.
게다가 FPAA 기술은 넓은 범위의 스킬이 적은 사용자들이 아날로그 신호 프로세싱 커뮤니티에서 개발한 복잡한 저전력 기법들을 시도할 수 있게 해준다고 조지아텍의 교수인 Paul Hasler씨는 말했다. "세계에는 대략 3,000명의 아날로그 엔지니어가 있다고 한다"고 FPAA 기술 어플리케이션에 집중해온 Hasler씨는 말했다. "이를 DSP 분야에서 일하는 이들 같은 시스템 설계자의 수와 비교해보라. 시스템 설계자의 수는 아무리 보수적으로 잡아도 백만명은 넘는다."
FPAA가 엔지니어들의 작은 일부에게 아날로그 기술을 이용하기 시작하도록 독려하더라도 이것은 큰 차이를 만들 것이다. "목표는 이러한 접근 방식들을 주류 엔지니어링에 편입시키는 것"이라면서 Hasler씨는 "강력한 교육 인프라를 제공함으로써 그러한 과정은 시작되고 있다. 이것은 이미 풀뿌리 레벨에서 일어나고 있다"고 말했다.
예일대의 조교수 Eugenio Culurciello씨는 이 FPAA가 FPGA 및 디지털 회로와 비슷한 방식으로 프로그래머블 아날로그 블록들의 집적을 발전시킬 것이라고 생각한다. "이것들은 작은 아날로그 회로 어셈블리들의 프로토타입 제작 시간을 단축 시킬 많은 잠재력을 가지고 있으며, 라지 스케일 어레이들을 해결할 능력도 갖추어야 한다." 그는 "FPAA가 대부분의 아날로그 어플리케이션들과 통합 장비 기능을 위해 적당한 성능을 제공할 수 있다"고 말했다.
아날로그 회로들이 전통적인 부호 연산에는 이상적이지 않지만 센서에서 들어오는 신호를 처리하는 데에는 많은 장점들이 있다. 우선 A/D 변환 스텝에 필요한 요건이 없다. 이것은 어떤 정보를 보요하고 무엇을 버릴지 임의적으로 정해야 할 필요를 없애준다. 이것은 데이터 분해능과 타이밍 모두에 적용된다. 아날로그 연산에서는 분해능과 연산 시간 사이의 스케일링이 훨씬 좋은 경우가 많다. 이는 각각의 추가적인 비트가 자체 조작을 필요로 하지 않기 때문이다.
이미징 어레이와 같이 센서와 프로세서가 합쳐진 칩에서는 병렬성과 기하학적 무결성을 간직하는 이점도 있다. 무선 신경망과 같은 디바이스에서는 어레이 내의 모든 근접한 상호작용들이 동시에 일어난다. 이는 수집된 전체 이미지가 상대적으로 적은 스템으로 처리될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 아날로그 영역에서 라플라스 변환은 디지털 영역보다 최대 천배는 빠르게 수행될 수 있다는 것을 실험들은 보여주고 있다.
마지막으로, 20년 전 California Institute of Technology에 있었던 Carver Mead씨는 회로들이 디지털 모드에서 동작하도록 강제되지 않는다면 훨씬 낮은 전력에서 신호들을 처리할 수 있다는 것을 보여주었다. 이러한 통찰은 Mead씨가 동작이 디지털이라기 보다는 훨씬 아날로그에 가까운 생물학적 신경 회로의 효율에 주목하면서 왔다. 생물학적 모델에 기반을 둔 고효율 회로가 발전된 신경 형태의 엔지니어링은 이 아이디어를 기반으로 한다.
초당 수백만 번의 승가산 연산에 필요한 전력이 18개월마다 대략 두 배씩 늘어나는 것으로 보는 Gene의 법칙은 유효하다.
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